Forskning på mekanisk feilanalyse og forbedringsteknikker for høyspenningsavkoplingsbrytere

Med den kontinuerlige fremdriften av mekanisering i det moderne samfunnet har behovet for elektrisk energi i dagliglivet økt betydelig. For å sikre at strømforsyningen møter dette voksende behovet, må kraftsystemet operere med større stabilitet, sikkerhet og sanntidssvartevne. Dette belyst den kritiske viktigheten av høykvalitet på høyspenningsskillekontakter under produksjon.

Produsenter må styrke sin bevissthet om denne ansvarsplikten for å sikre pålitelig drift av høyspenningsnett og redusere frekvensen av feil. Det er essensielt å innse at skillekontakter har ansvaret for trygg isolering av elektrisk utstyr under tomstrømforhold i nødsituasjoner. Derfor er en omfattende analyse av eksisterende mekaniske feil nødvendig, fulgt av målrettede løsninger for å redusere risikoer.

1. Vanlige defekter og feilanalyse

Høyspenningsnett krever regelmessig vedlikehold, noe som nødvendiggjør ofte bruk av høyspenningsskillekontakter for å isolere strømkilder—sikrer sikkerheten til vedlikeholdsansatte. Imidlertid, grunnet inngåtte design- og materialefeil, er mekaniske feil den mest vanlige feiltypen. Undersøkelser viser at feilaktig installasjon, utilstrekkelig kommisjonering eller mekanisk korrosjon ofte fører til unormalt høy temperatur i ledningskretsen, isoleringsknusning, og i noen tilfeller, alvorlige sikkerhetsincidenter.

En spesielt farlig mekanisk feil er brudd på støtteporcelænsisolatoren. Denne feilen representerer den høyeste risikoen og kan føre til katastrofale konsekvenser. Årsakene kan analyseres fra flere aspekter:

• Materialekvalitetsproblemer: Understandard isolator kvalitet, grunnet dårlig produksjonskontroll, introduserer alvorlige sikkerhetsrisikoer. Undersøkelse av knuste isolatorer viser konsekvent interne urenheter, mikroknusninger, dårlig bindemate, og i noen tilfeller, fravær av asfalt som dempende lag.

• Design- og prosessdefekter: Innbygde designfeil, feilaktig arbeidsferd, eller utilstrekkelig brenneprosess under produksjon kan føre til svake forbindelser mellom isolatoren og flange, noe som reduserer levetid og pålitelighet.

• Miljømessig degradering: Langvarig utsikt til tøffe forhold, inkludert sterke elektromagnetiske felt, kjemisk korrosjon, og værslitasje, akselererer aldring.

• Jordskjelvinnvirkning: Under jordskjelv kan intense vibrasjoner føre til isolatorbrudd grunnet strukturell resonans eller mekanisk stress.

En annen vanlig feil er driftsfeil i skillekontakten, hvor feilaktig drift fører til ufullstendig åpning eller lukking (misjustering), noe som resulterer i dårlig kontakt, økt motstand, overoppvarming, og potensiell utstyrsskade. Bidragende faktorer inkluderer:

• Designfeil eller feil valg av materiale: Utilstrekkelig strukturdesign eller upassende materialer svekker ytelsen.

• Alvorlig korrosjon: Roterende komponenter, typisk laget av metall, er utsatt for utendørs miljø. Høy fuktighet, mangel på smøring, og langvarig utsikt akserer korrosjon, noe som reduserer driftsflexibilitet.

• Feil i elektriske kontrollsystemer: Defekte elektriske komponenter i motoriserte driftsmekanismer kan føre til driftsfeil.

• Miljømessige faktorer: Utendørs utsikt utsatter skruer for regn, snø og forurensning. I de siste årene har alvorlig smog og økt atmosfæriske fuktighet forverret korrosjon.

• Kjemisk korrosjon: Atmosfæriske støv og fuktighet reagerer for å danne korrodive elektrolytter. Når disse stoffene deponeres på skruoverflater, fører de til elektrokjemisk korrosjon.

• Innvendige designsvakheter: Dårlig tetting tillater fuktighetinngang. Upassende materialevalg, som metaller med lav korrosjonsbestandighet, eller utilstrekkelig antikorrosionsbelag, forverrer ytelsen ytterligere. Sammen med utilstrekkelig vedlikehold og inspeksjon, fører disse faktorene til alvorlig mekanisk forringelse.

2. Forbedrings tiltak for mekaniske feil

2.1 Produksjon og kvalitetskontroll

Produsenter må strengt følge designspesifikasjoner under produksjon, sikre riktig materialevalg og total kvalitetskontroll. For å håndtere porcelænsisolatorbrudd:

• Sikre at skruedesignet oppfyller tekniske og driftsmessige krav.

• Styrke kvalitetskontroll i produksjon ved å kjøpe høykvalitets råmaterialer.

• Samarbeide kun med anerkjente, teknisk kvalifiserte leverandører.

• Etablere kvalitetsgarantiaftaler med leverandører, inkludert påstedsinspeksjoner og produkttesting.

• Følg strengt driftsprosedyrer under produksjon; adresser enhver teknisk feil eller defekt umiddelbart—aldri tvang drift.

2.2 Overoppvarming forebygging

Overoppvarming i ledningskretser representerer en alvorlig sikkerhetsrisiko. Effektive mottiltak inkluderer:

• Justere kontaktinnskyving dybden for å sikre optimal kontakt.

• Oppretthold rene kontaktflater eller vedta selvsprekkende kontaktformer.

• Installere temperatursensorer for å overvåke unormal oppvarming og utløse tidlig innmelding.

• Implementere live-linje rensing for å forbedre vedlikeholds effektivitet.

2.3 Korrosjonsbeskyttelse

Ettersom korrosjon er en stor bidragsyter til mekanisk feil:

• Anvend regelmessig smøring til bevegelige deler.

• Bruk rustfritt stål eller andre korrosjonsbestandige materialer.

• Forbedre tetting for å forhøye vannbestandighet.

• Sikre at høykvalitets antikorrosionsbelag er riktig anvendt.

2.4 Vedlikehold og inspeksjon

Regelmessig inspeksjon og tidsmessig reparasjon er essensielle. Imidlertid, vedlikehold må være meningsfullt—not bare rutinemessig eller formelt. Ytterligere reparasjoner sløser ressurser og mislykkes med å sikre sikker drift. Bare grundig, tilstandsbasert vedlikehold kan forhindre uventede feil.

3. Diagnostiske metoder for mekaniske feil

Forskjellige diagnostiske teknikker tilbyr distinkte fordeler og begrensninger. Personell bør velge metoder basert på faktiske forhold, kombinere tilnærminger for å oppnå nøyaktig feildeteksjon.

• Ultrasønndyrking: Før installasjon, bruk ultrasønninspeksjon for å oppdage sprækker i porcelænsisolatorer og forhindre latente defekter.

• Belastningsmonitoring: Etter installasjon, overvåk om isolatorer er under unormal mekanisk stress.

• Infrarød termografi: Oppdag lokal overoppvarming i kretser. Hvis hetepunkter identifiseres, ta korrigerende tiltak umiddelbart.

• Motorstrømmonitoring: Mål motortrømmen under drift for å evaluere skruens ytelse og identifisere anomalier.

• Deformasjonsmåling: Bruk motstand deformasjonsmåler for å oppdage unormal stress på isolatorer.

• Signalanalyse: Analyser motortrømmsignal for å evaluere drivsystemets helse.

4. Konklusjon

Bare etter at alle diagnostiske sjekker bekrefter normal drift og fravær av sikkerhetsrisikoer, skal skillekontakten settes i drift.

Denne artikkelen analyserer vanlige mekaniske feil i høyspenningsskillekontakter, inkludert porcelænsisolatorbrudd, unormal stress, kretsoveroppvarming, driftsfeil, og korrosjon av metallkomponenter. Basert på gjeldende tekniske utfordringer, har målrettede forbedrings- og forebyggende tiltak blitt foreslått. Ved å implementere disse anbefalingene, kan vedlikeholdsansatte forbedre forebygging av høyspenningsisolering feil, forbedre systemets pålitelighet, og sikre sikkerheten for driftspersonal.