Magasfeszültségi kapcsolók típusai és gyakori hibák elemzése

Magas feszültségű kapcsolók típusai és gyakori hibák elemzése

A magas feszültségű kapcsolók kritikus elektromos eszközök a villamos rendszerekben. A kapcsolók működésének romlása az egyik fő oka a villamos rendszer hibáinak. Milyenek a leggyakoribb hibák a magas feszültségű kapcsolóknál?

(1) Külső és belső típusok

A telepítési környezet alapján a magas feszültségű kapcsolókat külső és belső típusokra osztjuk. A 10 kV-os és alacsonyabb értékű berendezések nagy része belsőleg van telepítve. Az elsődleges áramkör konfigurációja alapján tovább oszthatók be- és kimeneti kapcsolók, kötőolaj-kapcsolók, busz szakaszok kapcsolói stb.

A belső 10 kV-os be- és kimeneti kapcsolókban általában minimális olajú vagy vakuum töréscsapágyok találhatók. Ezek a csapágynak általában rugó- vagy elektromágneses működési mechanizmussal vannak felszerelve, bár néha manuális vagy állandómágneses működési mechanizmusokat is használnak. A különböző kapcsoló tervezései jelentősen eltérőek szerkezetileg, ami közvetlen hatással van a szenzorok kiválasztására és telepítésére.

(2) Rögzített és kihúzható típusok

A használat és a tervezés alapján a magas feszültségű kapcsolókat rögzítettekre és kihúzható (kicsúszó) típusokra lehet osztani. Történelmileg a termelőállomások a kihúzható kapcsolókat preferálták a tárgyaló rendszerekhez, míg a rögzített típusok gyakrabban fordultak elő a nyilvános ellátási rendszerekben.

A technológia fejlődésével és az új termékek fejlesztésével a hagyományos gyakorlatok változnak. Például a fémmeghajtott, páncélos, kihúzható kapcsoló a rögzített típusú kapcsolóból fejlődött ki. Ez a típus teljesen zárt szerkezetű, funkcionálisan különbséges tartályokkal rendelkezik. Ez javítja a működési biztonságot, a hibás műveletelhárítást, valamint könnyebb karbantartást tesz lehetővé, amely jelentősen növeli a működési megbízhatóságot.

(3) A magas feszültségű kapcsolók fejlődése

Az elmúlt években a kompakt vakuum töréscsapágyok előrehaladásával és széles körű használatával a középen telepített kapcsoló (más néven "a középső tartályban telepített kihúzható egységgel rendelkező kapcsoló") gyorsan fejlődött új típusú fémmeghajtott, páncélos, kihúzható kapcsolóként.

A középen telepített kapcsoló több előnnyel is rendelkezik, a legfontosabb az, hogy a kihúzható egység minimalizálása és a gépezett gyártási folyamatok lehetővé teszik a szélességi állomány és a vezetékes vonalak közötti pontos igazítást. Néhány gyártó akár külön szállítja a töréscsapágy járműjét és a tartályt, így könnyű helyi összeállítást és beüzemelést tesz lehetővé, nagy megbízhatósággal.

A kiváló cserélhetőség miatt ezek a kapcsolók kevésbé érzékenyek a telepítési hely padló szintjeire. A magas működési megbízhatóság és a kényelmes karbantartás miatt a középen telepített, fémmeghajtott, kihúzható kapcsolók egyre elterjedtebbek a villamos rendszerekben.

II. Gyakori hibák elemzése a magas feszültségű kapcsolóknál

A magas feszültségű kapcsolók hibái főleg izolációs, áramviszonylagos és mechanikai rendszerekből erednek.

(1) Nem működik vagy hibásan működik

Ez a leggyakoribb típusú hiba a magas feszültségű kapcsolóknál, és két fő oka van:

• Mechanikai hibák a működési mechanizmusban és a továbbító rendszerben, például mechanizmus-zavar, alkatrész torzulása, elmozdulása vagy károsodása; lökdöntési/levágó pöférek ingadozása vagy ragadása; törött vagy lökdöntő csipők; és rögzítési hiba.

• Elektromos hibák a vezérlő- és segédáramkörökben, beleértve a másodlagos vezetékek rossz kapcsolódását, lassú terminálisokat, hibás behúzást, leégő bezáró/levágó tekercseket (mechanizmus-zavar vagy hibás választókapcsoló miatt), hibás segédkapcsolókat, és hibás vezérlőenergiaforrást, bezáró kontaktort vagy korlátozókapcsolót.

(2) Bezáró és levágó hibák

Ezek a hibák a töréscsapágyon belüli problémákból erednek.

• A minimális olajú töréscsapágyoknál gyakori problémák a rövidzárlat során bekövetkező olajfelrobbanás, ív kamra károsodása, hiányzó törésképesség, és bezárás során bekövetkező robbanás.

• A vakuum töréscsapágyoknál tipikus hibák a kamra vagy csöppütő rezgések, csökkenő vakuum-szint, ütközőbankok kapcsolása közbeni ismételt ütközés, és kerámia-rúd törése.

(3) Izolációs hibák

Az izolációs teljesítmény megfelelően kellene egyensúlyba hoznia a különböző feszültségek hatását (normál működési feszültség és átmeneti túlfeszültségek), a védelmi intézkedéseket (például a villámlásvédőket) és az izolációs anyag dielektrikus erejét. A cél egy biztonságos, gazdaságos és költséghatékony tervezés elérése.

Gyakori izolációs hibák:

• Külső izoláció felereszkedése a földre

• Belső izoláció felereszkedése a földre

• Fázis-fázis felereszkedés

• Villámindított túlfeszültség okozta felereszkedés

• Porcelán vagy kondenzátor gerendák felereszkedése, szennyezés okozta felereszkedés, lyukak vagy robbanás

• Támogató rudak felereszkedése

• Áramerősség-mérő transzformátorok (CT) felereszkedése, lyukak vagy robbanás

• Porcelán izolátor törése

(4) Áramviszonylagos hibák

7,2–12 kV-os feszültség szinteken az áramviszonylagos hibák főleg rossz kapcsolódásból erednek az izolációs kapcsolókon (összekötők), ami melegedéshez és a kapcsolók olvadásához vezethet.

(5) Külső erők és egyéb hibák

Ezek tartalmazzák a külső testek hatásából, természeti katasztrófákból, állatok által okozott rövidzárlatokból, és egyéb előre nem látható vagy véletlenszerű külső vagy baleseti tényezőkből eredő hibákat.