Istraživanje analize mehaničkih grešaka i tehnika poboljšanja visokonaponskih odjeliteljskih prekidača
S obzirom na kontinuirani napredak mehanizacije u modernom društvu, potreba za električnom energijom u svakodnevnici je značajno porasla. Da bi se osiguralo da snabdijevanje strujom ispunjava tu rastuću potrebu, sustav snabdijevanja strujom mora raditi s većom stabilnošću, sigurnošću i odzivom u stvarnom vremenu. To ističe kritičnu važnost kvalitete visokonaponskih prekidača tijekom proizvodnje.
Proizvođači moraju jačati svoju svijest o ovoj odgovornosti kako bi osigurali pouzdan rad visokonaponskih prijenosnih linija i smanjili učestalost grešaka. Važno je prepoznati da su prekidači odgovorni za sigurno izoliranje električnog opreme bez opterećenja u hitnim situacijama. Stoga je potrebna cjelovita analiza postojećih mehaničkih grešaka, nakon čega slijede ciljane mjere za smanjenje rizika.
1. Uobičajene defekte i analiza grešaka
Visokonaponske prijenosne linije zahtijevaju redovito održavanje, što zahtijeva često upotrebljanje visokonaponskih prekidača za izolaciju izvora struje – osiguravajući sigurnost održavateljskog osoblja. Međutim, zbog inherentnih dizajnerskih i materijalnih nedostataka, mehaničke greške ostaju najčešći tip propada. Istraživanja pokazuju da nepravilna instalacija, nedovoljna provjera ili mehanička korozija često dovode do prekomjernih temperatura u vodnom krugu, pukotina izolacije, a čak i težak sigurnosni incidenti.
Posebno opasan mehanički propad jest lom podstavnih porcelanskih izolatora. Ova greška predstavlja najveći rizik i može dovesti do katastrofalan posljedice. Uzroci mogu biti analizirani s nekoliko aspekata:
Pitanja kvalitete materijala: Nedsatajnasta kvaliteta izolatora, zbog loše kontrolirane proizvodnje, uvodi ozbiljne sigurnosne rizike. Pregled lomljenih izolatora konzistentno otkriva interne nečistoće, mikropukotine, lošu kvalitetu spojeva, a u nekim slučajevima, nedostatak asfaltnog sloja kao amortizatora udara.
Dizajnerski i procesni nedostaci: Inherentni dizajnerski propadi, nepravilna obrada ili nedovoljno topila tijekom proizvodnje mogu rezultirati slabinama spojeva između izolatora i flanša, smanjujući vijek trajanja i pouzdanost.
Degradacija okruženja: Dugotrajna izloženost teškim uvjetima, uključujući snažna elektromagnetska polja, kemijsku koroziju i staranje, ubrzava starenje.
Seizmički utjecaj: Tijekom potresa, intenzivne vibracije mogu dovesti do loma izolatora zbog strukturne rezonancije ili mehaničkog stresa.
Još jedna uobičajena greška jest operativni propad prekidača, gdje nepravilna uporaba dovodi do nepotpunog otvaranja ili zatvaranja (nezagodba), što rezultira lošim kontaktom, povećanim otporom, prekomjernim zagrijavanjem i potencijalnim oštećenjem opreme. Faktori koji doprinose uključuju:
Dizajnerski propadi ili neispravan odabir materijala: Nedovoljno strukturni dizajn ili neprimjereni materijali kompromitiraju performanse.
Teška korozija: Rotirajuće dijelove, obično izrađene od metala, izlagaju vanjskim uvjetima. Visoka vlažnost, nedostatak maziva i dugotrajna izloženost ubrzavaju koroziju, smanjujući operativnu fleksibilnost.
Propad električnih kontrolnih sustava: Defektne električne komponente u motoriziranim upravljačkim mehanizmima mogu uzrokovati operativni propad.
Faktori okruženja: Izloženost vanjskim uvjetima izlagaju prekidače kiši, snijegu i zagađenju. U posljednjih godina, težak smog i povećana atmosferska vlažnost su pogoršali koroziju.
Kemijska korozija: Atmosfersi prah i vlaga reagiraju formirajući korozivne elektrolite. Kada se ovi materijali deponiraju na površini prekidača, uzrokuju elektrokemjsku koroziju.
Slabi unutarnji dizajn: Loše zatvorenost dopušta ulazak vlage. Neprimjereni odabir materijala, poput metala s niskom otpornošću na koroziju, ili nedovoljno antikorozivna ogranka dalje degradiraju performanse. U kombinaciji s nedostatkom održavanja i pregleda, ti faktori dovode do teškog mehaničkog propada.
2. Mjere poboljšanja mehaničkih grešaka
2.1 Proizvodnja i kontrola kvalitete
Proizvođači moraju strogo pridržavati tehničke specifikacije tijekom proizvodnje, osiguravajući ispravan odabir materijala i ukupnu kontrolu kvalitete. Za rješavanje loma porcelanskih izolatora:
Osigurati da dizajn prekidača ispunjava tehničke i operativne zahtjeve.
Jačati kontrolu kvalitete u proizvodnji temeljem dobivanja visokokvalitetnih sirovina.
Suraditi samo s uglednim, tehnički kvalificiranim dobavljačima.
Ustanoviti sporazume o osiguranju kvalitete s dobavljačima, uključujući terenske pregledi i testiranje proizvoda.
Strogo pridržavati operativne procedure tijekom proizvodnje; odmah riješiti bilo kakve tehničke greške ili defekte – nikada ne prisiljavati rad.
2.2 Prevencija prekomjernog zagrijavanja
Prekomjerne temperature u vodnom krugu predstavljaju ozbiljan sigurnosni rizik. Efektivne protumjere uključuju:
Ajustiranje dubine umetanja kontakta kako bi se osigurala optimalna kontaktna površina.
Održavanje čistih kontaktnih površina ili usvajanje samocistićih kontaktnih dizajna.
Instalacija senzora temperature za praćenje anormalnog zagrijavanja i aktiviranje rane intervencije.
Implementacija živoputnog čišćenja kako bi se unaprijedila učinkovitost održavanja.
2.3 Zaštita od korozije
Budući da je korozija glavni doprinosnik mehaničkog propada:
Primijeniti redovito mazivo na pokretnim dijelovima.
Koristiti nerđajući čelik ili druge materijale otporne na koroziju.
Unaprijediti zatvorenost kako bi se povećala otpornost na vodu.
Osigurati pravilnu primjenu visokokvalitetnih antikorozivnih ogranki.
2.4 Održavanje i pregled
Redoviti pregledi i pravočasna popravka su nužni. Međutim, održavanje mora biti značajno – ne samo rutinski ili formalno. Superficialne popravke troše resurse i ne osiguravaju sigurno funkcioniranje. Samo temeljito, stanje-zasnovano održavanje može spriječiti neočekivane propade.
3. Metode dijagnostike mehaničkih grešaka
Različite dijagnostičke tehnike nude različite prednosti i ograničenja. Osoblje treba birati metode prema stvarnim uvjetima, kombinirajući pristupe kako bi postigli točno otkrivanje grešaka.
Ulazni zvučni pregled: Prije instalacije, koristiti ultrazvučni pregled za otkrivanje pukotina u porcelanskim izolatorima i sprečavanje latentnih defekata.
Praćenje naprezanja: Nakon instalacije, pratiti jesu li izolatori izloženi anormalnom mehaničkom naprezanju.
Infracrvena termografija: Otkrivati lokalno prekomjerne temperature u krugu. Ako se identificiraju točke visoke temperature, odmah poduzeti korektivne mjere.
Praćenje struja motora: Mjeriti struju motora tijekom rada kako bi se procijenile performanse prekidača i identificirane anomalije.
Mjerenje deformacijskog gađa: Koristiti otpornostne deformacijske gađe za otkrivanje anormalnog naprezanja izolatora.
Analiza signala: Analizirati signale struje motora kako bi se procijenilo zdravlje pogonskog sustava.
4. Zaključak
Samo nakon što svi dijagnostički pregledi potvrde normalno funkcioniranje i odsustvo sigurnosnih rizika, prekidač se smije staviti u uporabu.
Ovaj rad analizira uobičajene mehaničke greške u visokonaponskim prekidačima, uključujući lom porcelanskih izolatora, anormalno naprezanje, prekomjerne temperature u krugu, operativne propade i koroziju metalnih dijelova. Na temelju trenutnih tehničkih izazova, predložene su ciljane mjere poboljšanja i prevencije. Implementiranjem ovih preporuka, održavateljsko osoblje može unaprijediti prevenciju propada visokonaponske izolacije, poboljšati pouzdanost sustava i osigurati sigurnost operativnog osoblja.
