Kõrgepinge lülitustehnika tüübid ja levinud veade analüüs

Kõrgepinge lülitusrakenduste tüübid ja levinud tõrked

Kõrgepinge lülitusrakendused on kriitilised elektriseadmed energiasüsteemides. Lülitusrakenduste toimimise heakskiitlikkus on üks peamistest põhjuseid energiasüsteemide tõrgete tekkimiseks. Millised on kõrgepinge lülitusrakendustes levinud tõrked?

(1) Välis- ja sisesüsteemid

Paigalduskeskkonna järgi võib kõrgepinge lülitusrakendusi jagada väliseks ja sisesüsteemideks. 10 kV ja madalamatele süsteemidele mõeldud seadmed paigaldatakse enamasti sisesüsteemides. Põhiringikonna konfiguratsiooni järgi saab neid edasi liigitada sisendi/väljundi lülitusrakendusteks, sidusölülitusrakendusteks, busirea lülitusrakendusteks jne.

Sisesüsteemides olevad 10 kV sisendi/väljundi lülitusrakendused sisaldavad tavaliselt minimaalsel naftal või vakuumkatkestajaid. Need katkestajad kasutavad tavaliselt veerandite või elektromagnetilisi juhtimismehhanisme, kuigi mõned kasutavad ka kätejuhtimist või püsivmagneetilisi juhtimismehhanisme. Erinevad lülitusrakenduste disainid erinevad oluliselt struktuuris, mis mõjutab otse andurite valikut ja paigaldamist.

(2) Fikseeritud ja väljavõetavad tüübid

Kasutuse ja disaini järgi saab kõrgepinge lülitusrakendusi jagada fikseeritud ja väljavõetavateks (välistatavateks) tüüpideks. Ajalooliselt eelistasid elektrijaamad väljavõetavaid lülitusrakendusi jaamahaldussüsteemidele, samas kui fikseeritud tüübid olid levinumad elektri tarnesüsteemides.

Tehnoloogia arengu ja uute toodete väljatöötamisega muutuvad traditsioonilised tavapärasused. Näiteks metalliga varustatud kaitstud välistatav lülitusrakendus arenedes fikseeritud tüübist. See tüüp on täielikult sulgeline disainiga funktsionaalselt eraldatud kompartimentidega. See pakub suuremat töökindlust, parandatud veadetundlikkust ja lihtsamat hooldust, mis oluliselt suurendab töökindlust.

(3) Kõrgepinge lülitusrakenduste areng

Viimastel aastatel, kui on arenenud ja laialdaselt kasutusele võetud kompaktsed vakuumkatkestajad, on kiiresti arenenud keskel asuva lülitusrakendus (tuntud ka kui "lülitusrakendus, millel on keskel asuva kompartimenti välistatav üksus") uueks tüübiks metalliga varustatud kaitstud välistatava lülitusrakenduseks.

Keskel asuval lülitusrakendusel on mitmeid eeliseid, kõige olulisemad on välistatava üksuse miniaturiseerimine ja mehaanise tootmisprotsess, mis võimaldavad täpsemat nõelade ja juhibalkide vastavust. Mõned tootjad saatavad isegi katkestaja nõela ja kaabli eraldi, mis võimaldab lihtsat paigaldust ja kalibreerimist kohapeal, tagades kõrge kindlustunde.

Suurepärase vahetuvuse tõttu mõjutavad need lülitusrakendused vähem paigalduskohta tasandamist. Kõrge töökindluse ja mugava hooldusega on keskel asuvad metalliga varustatud välistatavad lülitusrakendused üha rohkem kasutusele võetud elektri tarnesüsteemides.

II. Kõrgepinge lülitusrakenduste levinud tõrgete analüüs

Kõrgepinge lülitusrakendustes esinevad tõrked tulenevad peamiselt isolatsiooni, vooluvedamise ja mehaaniliste süsteemide probleemidest.

(1) Tööpärane või veadetundlik toiming

See on kõige levinum tüüp kõrgepinge lülitusrakenduste tõrgetest ja see on tingitud kahel põhilisel põhjusel:

• Juhtimismehhanismi ja edastussüsteemi mehaanilised tõrked, nagu mehhanismi takistamine, osade deformatsioon, nihke või kahjustus; lööde või kinnitatud sulgemise/lõpetamise nõelad; murdunud või lööde pinnad; ja lukustuse tõrked.

• Juhtimis- ja abikontuuride elektrilised tõrked, sealhulgas sekundaarjoonte nälgnev kontakt, lööde kontaktid, vale joostik, süttimiskatkendajate (mehhanismi takistamise või vigase valikujaaga) põletumine, abikatkendajate tõrked ja juhtimispinna, sulgemiskontaktorite või piirijate tõrked.

(2) Sulgemise ja lõpetamise tõrked

Need tõrked pärinevad katkestajast endast.

• Minimaalse naftaga katkestajates on tavalised probleemid lühisingliga nafta sprutsimine, kaarekambrile kahjustus, ebapiisav katkestamisvõime ja plahvatamine sulgemisel.

• Vakuumpingekatkestajates on tavalised tõrked kaarekambris või kõveres prillides tekkinud lekke, vakuumitaseme langus, kondensaatoripankade lülitamisel taaskindlamine ja kerami-kummipilli praktiline murdumine.

(3) Isolatsioonitõrked

Isolatsioonipeformance peaks õigesti tasakaalustama erinevaid pingeid, mis mõjutavad isolatsiooni (sh normaalne tööpinge ja ajutised ülepinged), kaitsemeetmeid (nt ülepingede vahtkond) ja isolatsioonimaterjali dielektriline tugevus. Eesmärk on saavutada ohutu, majanduslik ja kuluefektivne disain.

Levinud isolatsioonitõrked hõlmavad:

• Välise isolatsiooni maaplaanin

• Sisesüsteemi isolatsiooni maaplaanin

• Fasekahe plaanin

• Ülepingevoolude tingitud plaanin

• Porseleeni või kondensaatoripilli plaanin, saastuse tingitud plaanin, läbimurded või plahvatused

• Toetuspilkide plaanin

• Vooluvahetajate (CT-de) plaanin, läbimurded või plahvatused

• Porseleeni isolaatori purunemine

(4) Vooluvedamise tõrked

7,2–12 kV pingetasandil pärinevad vooluvedamise tõrked peamiselt isolatsioonilüliti (ühenduskohtade) halvasest kontaktest, mis viib kontaktilt soojenemiseni ja sulamiseni.

(5) Välised jõud ja muud tõrked

Nende hulka kuuluvad tõrked, mis pärinevad välisobjektide mõjult, loodusõnnetustest, loomade poolt tekitatud lühisinglitest ja muudest ennustamatu või juhuslikest välis- või õnnetuslikest teguritest.