Korkeajännitepistokeiden tyypit ja yleiset vikatiedostot

Korkean jännitteen kytkentälaite-tyypit ja yleiset vikat

Korkean jännitteen kytkentälaitteet ovat tärkeitä sähkölaitteita sähköverkoissa. Kytkentälaitteiden toiminnan heikentyminen on yksi pääasiallisista syytä sähköjärjestelmien epäonnistumisille. Mitkä ovat korkean jännitteen kytkentälaitteissa yleisiä vikoja?

(1) Ulko- ja sisätila-tyypit

Asennusympäristön mukaan korkean jännitteen kytkentälaitteet voidaan luokitella ulko- tai sisätilalaitteiksi. 10 kV:n tai sitä alhaisemman jännitteen laitteet asennetaan pääasiassa sisätiloihin. Pääpiirikonfiguraatioiden mukaan ne voidaan edelleen luokitella saapuvaksi/lähteväksi linjakytkentälaitteiksi, kytkentälaitteiksi, busseittelykytkentälaitteiksi jne.

Sisätilassa olevat 10 kV:n saapuva/lähtevä linjakytkentälaitteet sisältävät yleensä vähän öljyä sisältäviä tai tyhjiökytkimiä. Nämä kytkimet varustetaan yleensä kevytyksen tai sähkömagneettisen mekanismin avulla, vaikka jotkut käyttävät myös manuaalisia tai pysyvämagneettisia mekanismeja. Eri kytkentälaitteiden rakenne vaihtelee merkittävästi, mikä vaikuttaa suoraan anturien valintaan ja asentamiseen.

(2) Kiinteät ja vetokappale-tyypit

Käytön ja suunnittelun perusteella korkean jännitteen kytkentälaitteet voidaan jakaa kiinteisiin ja vetokappale (vetokappale)-tyyppeihin. Historiallisesti voimalat ovat suosineet vetokappale-tyyppisiä kytkentälaitteita paikallispalvelujärjestelmien kannalta, kun taas kiinteät tyypit ovat olleet yleisempiä sähköverkon palvelujärjestelmissä.

Teknologian edistymisen ja uusien tuotteiden kehityksen myötä perinteiset käytännöt ovat muuttuneet. Esimerkiksi metallipaneelinen panssarivetokappale-tyyppinen kytkentälaitte on kehittynyt kiinteästä kytkentälaitteesta. Tämä tyyppi tarjoaa täysin suljetun suunnittelun toimillisesti erillisiin huoneistoihin. Se tarjoaa parannettua toimintoturvallisuutta, parempia virheestä suojaavia lukitusmekanismeja ja helpompaa huoltoa, mikä lisää toiminnan luotettavuutta huomattavasti.

(3) Korkean jännitteen kytkentälaitteiden kehitys

Viime vuosina kompaktien tyhjiökytkimien edistymisen ja laajamittaista käyttöönottoon liittyen keskiosassa sijaitseva kytkentälaitte (myös tunnettu "keskiosassa sijaitseva vetokappale-huoneisto") on kehittynyt uudeksi metallipaneelin päällystettyksi panssarivetokappale-tyyppiseksi kytkentälaitteeksi.

Keskiosassa sijaitseva kytkentälaitte tarjoaa useita etuja, joista merkittävin on vetokappaleen pienennys ja mekaanisen valmistuksen prosessit, jotka mahdollistavat tarkemman tasaus vetokappaleen ja ohjausrailujen välillä. Jotkut valmistajat toimittavat kytkimen vetokappaleen ja kabinetin erikseen, mikä mahdollistaa helpoksi paikan päällä tapahtuvan kokoonpanon ja testauksen korkealla luotettavuudella.

Erinomaiseen vaihdolle liittyvän ansiosta nämä kytkentälaitteet vaikuttavat vähemmän lattiatalteen tasapainottamiseen asennuspisteessä. Korkean toiminnallisen luotettavuuden ja helpoksi huollon ansiosta keskiosassa sijaitsevat metallipaneeliset panssarivetokappale-tyyppiset kytkentälaitteet ovat yhä enemmän otettu käyttöön sähköverkkojärjestelmissä.

II. Yleisten korkean jännitteen kytkentälaitteiden vika-analyysi

Korkean jännitteen kytkentälaitteiden vikat johtuvat pääasiassa erotteluongelmista, sähköjohtavuudesta ja mekaanisista järjestelmistä.

(1) Toiminnan puute tai virheellinen toiminta

Tämä on yleisin korkean jännitteen kytkentälaitteiden vika, ja siihen vaikuttavat kaksi pääasiallista syytä:

• Mekaaniset vikat toimintomekanismissa ja siirtymäjärjestelmässä, kuten mekanismin kyykyminen, osien muodonmuutos, siirtyminen tai vaurioituminen; löyhät tai jumittuneet sulku/purku-nuolit; rikkoutuneet tai löyhät pinnit; ja lukitusmekanismi vikaantuu.

• Sähköiset vikat ohjaus- ja apujänteissä, mukaan lukien huono yhteys sekundäärijänteissä, löyhät päätepisteet, väärä jänteen asentaminen, poltettu sulku/purku-kumpu (mekaanisen kyykymisen tai vikaisen valitsimen vuoksi), vikaiset apukytkimet ja vikat ohjausvirtolähteessä, sulku-kontaktoreissa tai rajakytkimissä.

(2) Sulku- ja purkuvikat

Nämä vikat alkavat itse kytkimestä.

• Vähän öljyä sisältävissä kytkimissä yleisiä ongelmia ovat öljyn hajottuminen lyhythajoissa, kaariliiton vaurioituminen, riittämätön katkaisukapasiteetti ja räjähdys sulkuhetkellä.

• Tyhjiökytkimissä tyypillisiä vikoja ovat kaariliiton tai huilun vuoto, alhainen tyhjiötaso, uudelleenkytkentä kondensaattoriyksiköiden kytkentässä ja keramiikkuputken rikkoutuminen.

(3) Erotteluvikat

Erottelyominaisuuden on tasapainotettava eri jännitteet, jotka vaikuttavat erotteluun (mukaan lukien normaali toimintajännite ja tilapäiset ylijännitteet), suojatoimet (kuten lähipyrkimykset) ja erotteluaineen dielektrinen vahvuus. Tavoitteena on saavuttaa turvallinen, taloudellisesti järkevä ja kustannustehokas suunnittelu.

Yleisiä erotteluvikoja ovat:

• Ulkoinen erottelu maahan

• Sisäinen erottelu maahan

• Phasien välinen erottelu

• Ukkojen aiheuttama ylijänniteerottelu

• Porcellaan- tai kondensaattoriputken erottelu, saastuminen, läpäisy tai räjähdys

• Tukiviivan erottelu

• Sähkövirran muuntajan (CT) erottelu, läpäisy tai räjähdys

• Porcellaanisolatorin rikkoutuminen

(4) Sähköjohtavat vikat

7,2–12 kV:n jännitetasolla sähköjohtavat vikat johtuvat pääasiassa huonosta yhteydestä erotteluyksiköissä (yhdyssulkijat), mikä johtaa kosketusten ylikuumenemiseen ja sulamiseen.

(5) Ulkopuoliset voimat ja muut vikat

Näihin kuuluvat vikat, jotka johtuvat vieraiden esineiden törmämisestä, luonnonkatastrofeista, eläinten aiheuttamista lyhythajoista ja muista ennakoimattomista ulkopuolisista tai satunnaisista tekijöistä.