Recherche sur l'analyse des pannes mécaniques et les techniques d'amélioration des disjoncteurs à haute tension

Avec l'avancement continu de la mécanisation dans la société moderne, la demande en énergie électrique dans la vie quotidienne a considérablement augmenté. Pour s'assurer que l'approvisionnement en électricité répond à cette demande croissante, le système d'électricité doit fonctionner avec une plus grande stabilité, sécurité et réactivité en temps réel. Cela souligne l'importance cruciale de la qualité des interrupteurs à disjoncteur haute tension lors de la fabrication.

Les fabricants doivent renforcer leur sens des responsabilités pour garantir le fonctionnement fiable des lignes de transmission haute tension et réduire la fréquence des pannes. Il est essentiel de reconnaître que les interrupteurs à disjoncteur sont responsables de l'isolement sûr des équipements électriques sous conditions sans charge en cas d'urgence. Par conséquent, une analyse complète des défauts mécaniques existants est nécessaire, suivie de solutions ciblées pour atténuer les risques.

1. Défauts courants et analyse des pannes

Les lignes de transmission haute tension nécessitent un entretien régulier, ce qui exige une manipulation fréquente des interrupteurs à disjoncteur haute tension pour isoler les sources d'alimentation—garantissant ainsi la sécurité du personnel d'entretien. Cependant, en raison de défauts inhérents de conception et de matériaux, les pannes mécaniques restent le type de défaillance le plus courant. Les enquêtes montrent que l'installation inadéquate, la mise en service insuffisante ou la corrosion mécanique conduisent souvent à une température excessive dans le circuit conducteur, à la fissuration de l'isolation, et même à des incidents de sécurité graves.

Une panne mécanique particulièrement dangereuse est la rupture des isolateurs en porcelaine de support. Cette défaillance présente le risque le plus élevé et peut entraîner des conséquences catastrophiques. Les causes peuvent être analysées sous plusieurs aspects :

• Problèmes de qualité des matériaux : La qualité inférieure des isolateurs, due à un contrôle de fabrication médiocre, introduit des dangers de sécurité sérieux. L'examen des isolateurs fracturés révèle systématiquement des impuretés internes, des micro-fissures, une mauvaise qualité de collage, et parfois l'absence d'asphalte comme couche absorbant les chocs.

• Défauts de conception et de processus : Des défauts de conception inhérents, un travail inadéquat ou des processus de cuisson insuffisants pendant la fabrication peuvent entraîner des jonctions faibles entre l'isolateur et la bride, réduisant la durée de vie et la fiabilité.

• Détérioration environnementale : L'exposition à long terme à des conditions sévères, y compris des champs électromagnétiques forts, la corrosion chimique et l'érosion, accélère le vieillissement.

• Impact sismique : Pendant les tremblements de terre, les vibrations intenses peuvent causer la rupture des isolateurs en raison de la résonance structurelle ou du stress mécanique.

Une autre panne courante est la défaillance opérationnelle de l'interrupteur à disjoncteur, où une manipulation incorrecte conduit à une ouverture ou une fermeture incomplète (désalignement), entraînant un mauvais contact, une résistance accrue, un surchauffage et un potentiel dommage aux équipements. Les facteurs contributifs incluent :

• Défauts de conception ou sélection de matériau incorrecte : Une conception structurelle inadéquate ou des matériaux inappropriés compromettent les performances.

• Corrosion sévère : Les composants rotatifs, généralement en métal, sont exposés à l'environnement extérieur. L'humidité élevée, le manque de lubrification et l'exposition prolongée accélèrent la corrosion, réduisant la flexibilité opérationnelle.

• Défaillance des systèmes de contrôle électrique : Les composants électriques défectueux dans les mécanismes de commande motorisés peuvent causer une défaillance opérationnelle.

• Facteurs environnementaux : L'exposition extérieure soumet les interrupteurs à la pluie, à la neige et à la pollution. Ces dernières années, le smog sévère et l'augmentation de l'humidité atmosphérique ont exacerbé la corrosion.

• Corrosion chimique : La poussière atmosphérique et l'humidité réagissent pour former des électrolytes corrosifs. Lorsqu'ils se déposent sur les surfaces des interrupteurs, ces substances provoquent une corrosion électrochimique.

• Faiblesses de conception internes : Un scellage médiocre permet l'intrusion d'humidité. Le choix inapproprié de matériaux, tels que des métaux à faible résistance à la corrosion, ou des revêtements anticorrosion inadéquats, dégradent davantage les performances. Combiné à un entretien et à une inspection insuffisants, ces facteurs conduisent à une détérioration mécanique sévère.

2. Mesures d'amélioration pour les pannes mécaniques

2.1 Fabrication et contrôle de qualité

Les fabricants doivent strictement respecter les spécifications de conception pendant la production, en assurant un choix approprié de matériaux et un contrôle de qualité global. Pour aborder les fractures des isolateurs en porcelaine :

• S'assurer que la conception de l'interrupteur répond aux exigences techniques et opérationnelles.

• Renforcer le contrôle de qualité en production en utilisant des matières premières de haute qualité.

• Collaborer uniquement avec des fournisseurs réputés et techniquement qualifiés.

• Établir des accords de garantie de qualité avec les fournisseurs, y compris des inspections sur site et des tests de produits.

• Respecter strictement les procédures opérationnelles pendant la production ; corriger immédiatement tout erreur technique ou défaut—ne jamais forcer l'opération.

2.2 Prévention de la surchauffe

La surchauffe dans les circuits conducteurs représente un danger de sécurité sérieux. Les contre-mesures efficaces comprennent :

• Ajuster la profondeur d'insertion du contact pour assurer un contact optimal.

• Maintenir des surfaces de contact propres ou adopter des conceptions de contacts auto-nettoyants.

• Installer des capteurs de température pour surveiller les chauffages anormaux et déclencher une intervention précoce.

• Mettre en œuvre un nettoyage sous tension pour améliorer l'efficacité de l'entretien.

2.3 Protection contre la corrosion

Comme la corrosion est un contributeur majeur aux pannes mécaniques :

• Appliquer régulièrement de la lubrification aux parties mobiles.

• Utiliser de l'acier inoxydable ou d'autres matériaux résistants à la corrosion.

• Améliorer le scellage pour augmenter la résistance à l'eau.

• S'assurer que des revêtements anticorrosion de haute qualité sont correctement appliqués.

2.4 Entretien et inspection

L'inspection régulière et la réparation opportune sont essentielles. Cependant, l'entretien doit être significatif—pas seulement routinier ou formel. Les réparations superficielles gaspillent des ressources et ne garantissent pas un fonctionnement sûr. Seul un entretien approfondi, basé sur l'état, peut prévenir les pannes inattendues.

3. Méthodes de diagnostic pour les pannes mécaniques

Différentes techniques de diagnostic offrent des avantages et des limites distincts. Le personnel doit choisir les méthodes en fonction des conditions réelles, en combinant les approches pour obtenir une détection précise des pannes.

• Contrôle ultrasonore : Avant l'installation, utiliser l'inspection ultrasonore pour détecter les fissures dans les isolateurs en porcelaine et prévenir les défauts latents.

• Surveillance du stress : Après l'installation, surveiller si les isolateurs subissent un stress mécanique anormal.

• Thermographie infrarouge : Détecter la surchauffe localisée dans les circuits. Si des points chauds sont identifiés, prendre des mesures correctives rapidement.

• Surveillance du courant moteur : Mesurer le courant moteur pendant l'exploitation pour évaluer les performances de l'interrupteur et identifier les anomalies.

• Mesure de jauge de contrainte : Utiliser des jauges de contrainte à résistance pour détecter le stress anormal sur les isolateurs.

• Analyse de signal : Analyser les signaux de courant moteur pour évaluer la santé du système de propulsion.

4. Conclusion

Seulement après que tous les contrôles diagnostiques confirment un fonctionnement normal et l'absence de dangers de sécurité, l'interrupteur à disjoncteur peut être mis en service.

Ce document analyse les pannes mécaniques courantes des interrupteurs à disjoncteur haute tension, y compris la fracture des isolateurs en porcelaine, le stress anormal, la surchauffe des circuits, la défaillance opérationnelle et la corrosion des composants métalliques. Sur la base des défis techniques actuels, des mesures d'amélioration et de prévention ciblées ont été proposées. En mettant en œuvre ces recommandations, le personnel d'entretien peut améliorer la prévention des défaillances d'isolation haute tension, améliorer la fiabilité du système et assurer la sécurité du personnel opérationnel.