نوع‌ها و تحلیل خطاهای رایج دستگاه‌های قطع کننده ولتاژ بالا
نوع‌ها و تحلیل خطاهای رایج در دستگاه‌های سوئیچینگ فشار قوی
دستگاه‌های سوئیچینگ فشار قوی، دستگاه‌های الکتریکی حیاتی در سیستم‌های برق هستند. کاهش عملکرد این دستگاه‌ها یکی از علل اصلی خرابی‌های سیستم برق است. خطاهای رایج در دستگاه‌های سوئیچینگ فشار قوی چه مواردی هستند؟
(1) نوع‌های خارجی و داخلی
بر اساس محیط نصب، دستگاه‌های سوئیچینگ فشار قوی می‌توانند به دو نوع خارجی و داخلی تقسیم شوند. تجهیزات با ولتاژ ۱۰ کیلوولت و پایین‌تر بیشتر در داخل ساختمان نصب می‌شوند. بر اساس پیکربندی مدار اصلی، آنها می‌توانند به دستگاه‌های سوئیچینگ خط ورودی/خروجی، دستگاه‌های سوئیچینگ پیوندی، دستگاه‌های سوئیچینگ بخش بار و غیره طبقه‌بندی شوند.
دستگاه‌های سوئیچینگ خط ورودی/خروجی ۱۰ کیلوولت داخلی معمولاً شامل مداربرهای مینیمم روغن یا خلاء هستند. این مداربرها معمولاً با مکانیزم‌های عملیاتی فنری یا الکترومغناطیسی مجهز شده‌اند، اگرچه برخی از آنها از مکانیزم‌های دستی یا مغناطیس دائمی استفاده می‌کنند. طراحی‌های مختلف دستگاه‌های سوئیچینگ در ساختار به طور قابل توجهی متفاوت هستند که مستقیماً بر انتخاب و نصب سنسورها تأثیر می‌گذارد.
(2) نوع‌های ثابت و قابل خروج
بر اساس کاربرد و طراحی، دستگاه‌های سوئیچینگ فشار قوی می‌توانند به دو نوع ثابت و قابل خروج (قابل خروج) تقسیم شوند. تاریخیاً، نیروگاه‌ها دستگاه‌های سوئیچینگ قابل خروج را برای سیستم‌های خدماتی ایستگاه ترجیح می‌دادند، در حالی که انواع ثابت در سیستم‌های تامین برق عمومی مرسوم‌تر بودند.
با پیشرفت فناوری و توسعه محصولات جدید، روش‌های سنتی در حال تغییر هستند. به عنوان مثال، دستگاه‌های سوئیچینگ قابل خروج مسلح فلزی از دستگاه‌های سوئیچینگ ثابت تکامل یافته‌اند. این نوع دارای طراحی کاملاً بسته با بخش‌های عملکردی جداگانه است. این طراحی امنیت عملیاتی را افزایش می‌دهد، قفل‌های ضد خطا را بهبود می‌بخشد و نگهداری را آسان‌تر می‌کند و به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان عملیاتی را افزایش می‌دهد.
(3) توسعه دستگاه‌های سوئیچینگ فشار قوی
در سال‌های اخیر، با پیشرفت و استفاده گسترده از مداربرهای خلاء کوچک، دستگاه‌های سوئیچینگ میانی (همچنین به عنوان "دستگاه‌های سوئیچینگ با واحد قابل خروج نصب شده در بخش میانی") به عنوان یک نوع جدید از دستگاه‌های سوئیچینگ قابل خروج مسلح فلزی رشد سریعی داشته‌اند.
دستگاه‌های سوئیچینگ میانی مزایای متعددی دارند، مهم‌ترین آنها کوچک‌سازی واحد قابل خروج و فرآیندهای تولید مکانیزه شده است که امکان ترازبندی دقیق‌تر بین وسیله نقلیه و ریل‌های هدایت را فراهم می‌کند. برخی از سازندگان حتی وسیله نقلیه مداربر و کابینت را جداگانه ارسال می‌کنند که امکان مونتاژ و راه‌اندازی آسان در محل با قابلیت اطمینان بالا را فراهم می‌کند.
به دلیل قابلیت تعویض بسیار خوب، این دستگاه‌های سوئیچینگ به اندازه کمتری تحت تأثیر سطح زمین در محل نصب قرار می‌گیرند. با قابلیت اطمینان عملیاتی بالا و نگهداری آسان، دستگاه‌های سوئیچینگ میانی مسلح فلزی قابل خروج به طور رو به افزاینده‌ای در سیستم‌های تامین برق استفاده می‌شوند.
II. تحلیل خطاهای رایج در دستگاه‌های سوئیچینگ فشار قوی
خطاهای دستگاه‌های سوئیچینگ فشار قوی عمدتاً از مشکلات در عایق‌بندی، هدایت جریان و سیستم‌های مکانیکی ناشی می‌شوند.
(1) عدم عملکرد یا عملکرد نادرست
این نوع خطای رایج‌ترین نوع خطا در دستگاه‌های سوئیچینگ فشار قوی است و می‌تواند به دو دلیل اصلی نسبت داده شود:
خطاهای مکانیکی در مکانیزم عملیاتی و سیستم انتقال، مانند گیر کردن مکانیزم، تغییر شکل، جابجایی یا آسیب اجزا؛ لختی یا گیر کردن پیستون‌های بستن/باز کردن؛ شکستن یا لختی پین‌ها؛ و شکست قفل.
خطاهای الکتریکی در مدارهای کنترل و کمکی، از جمله تماس ضعیف در سیم‌بندی ثانویه، لختی ترمینال‌ها، پیچیدن نادرست، سوختن کاتушкиهای بستن/باز کردن (به دلیل گیر کردن مکانیزم یا سوئیچ‌های انتخابی خراب)، خرابی سوئیچ‌های کمکی و خرابی منبع تغذیه کنترل، کنتاکتورهای بستن یا سوئیچ‌های حدی.
(2) خطاهای بستن و باز کردن
این خطاهای از خود مداربر ناشی می‌شوند.
در مداربرهای مینیمم روغن، مشکلات رایج شامل پاشیدن روغن در زمان کوتاه‌مداری، آسیب به کمر کمان، ظرفیت قطع کم و انفجار در زمان بستن است.
در مداربرهای خلاء، خطاهای معمول شامل لو رفتن در کمر کمان یا پیپ خلاء، کاهش سطح خلاء، باززندگی در زمان قطع بانک‌های خازنه و شکستن لوله سرامیکی است.
(3) خرابی‌های عایق‌بندی
عملکرد عایق‌بندی باید به طور صحیح با ولتاژهای مختلفی که بر عایق‌بندی عمل می‌کنند (از جمله ولتاژ عادی و ولتاژهای موقتی) و اقدامات محافظتی (مانند سیم‌های محافظ) و مقاومت دی‌الکتریک مواد عایق‌بندی متعادل شود. هدف این است که یک طراحی ایمن، اقتصادی و هزینه‌بر باشد.
خرابی‌های عایق‌بندی رایج شامل:
فلاش‌اور خارجی به زمین
فلاش‌اور داخلی به زمین
فلاش‌اور فاز به فاز
فلاش‌اور ناشی از ولتاژ برق زمینی
فلاش‌اور، فلاش‌اور آلودگی، سوراخ شدن یا انفجار بوشینگ‌های سرامیکی یا خازنه
فلاش‌اور دسته‌ها
فلاش‌اور، سوراخ شدن یا انفجار ترانسفورماتورهای جریان (CTs)
شکستن بوشینگ‌های سرامیکی
(4) خطاهای هدایت جریان
در سطوح ولتاژ ۷.۲–۱۲ کیلوولت، خطاهای هدایت جریان عمدتاً به دلیل تماس ضعیف در جداکننده‌های عایقی (اتصالات) و منجر به گرم شدن و ذوب تماس‌ها است.
(5) نیروهای خارجی و سایر خطاهای
این موارد شامل خطاهای ناشی از تأثیرات اجسام خارجی، بلایای طبیعی، کوتاه‌مداری ناشی از حیوانات و سایر عوامل خارجی یا تصادفی غیرقابل پیش‌بینی هستند.
