Badania nad analizą i technikami poprawy usterek mechanicznych wysokonapiowych przełączników rozdzielczych
Wraz z ciągłym postępem mechnizacji w nowoczesnym społeczeństwie, zapotrzebowanie na energię elektryczną w codziennym życiu znacznie wzrosło. Aby zapewnić, że dostawa energii spełnia ten rosnący popyt, system energetyczny musi działać z większą stabilnością, bezpieczeństwem i zdolnością do natychmiastowej reakcji. To podkreśla kluczowe znaczenie jakości wysokonapiowych przełączników odłączających podczas produkcji.
Producenci muszą wzmocnić swoją świadomość tej odpowiedzialności, aby zapewnić niezawodne działanie wysokonapiowych linii przesyłowych i zmniejszyć częstotliwość awarii. Jest niezbędne rozpoznawanie, że przełączniki odłączające są odpowiedzialne za bezpieczne izolowanie sprzętu elektrycznego w warunkach braku obciążenia podczas nagłych sytuacji. Dlatego konieczna jest kompleksowa analiza istniejących usterek mechanicznych, a następnie skierowane rozwiązania, aby zmniejszyć ryzyko.
1. Powszechne Usterki i Analiza Awarii
Wysokonapiowe linie przesyłowe wymagają regularnej konserwacji, co oznacza częste operacje wysokonapiowych przełączników odłączających, które izolują źródła zasilania - zapewniając bezpieczeństwo personelu konserwacyjnego. Jednak ze względu na wrodzone defekty projektowe i materiałowe, usterki mechaniczne pozostają najczęstszym typem awarii. Badania pokazują, że niewłaściwa instalacja, niewystarczająca komisyjność lub korozja mechaniczna często prowadzą do nadmiernego podgrzania obwodu przewodzącego, pękania izolacji i nawet poważnych incydentów bezpieczeństwa.
Particularnie niebezpieczną usterką mechaniczną jest pęknięcie porcelanowych izolatorów podtrzymujących. Ta awaria niesie najwyższe ryzyko i może prowadzić do katastroficznych konsekwencji. Przyczyny mogą być analizowane pod kilkoma aspektami:
Problemy z Jakością Materiałów: Niedobory jakości izolatorów, spowodowane słabą kontrolą produkcji, wprowadzają poważne zagrożenia bezpieczeństwa. Badania pękniętych izolatorów zawsze wykazują wewnętrzne zanieczyszczenia, mikrotęcze, słabe połączenia i w niektórych przypadkach brak asfaltu jako warstwy amortyzującej.
Defekty Projektowe i Procesowe: Wrodzone defekty projektowe, niewłaściwe wykonanie lub niewystarczające procesy pieczenia podczas produkcji mogą prowadzić do słabej łączności między izolatorem a flangiem, co zmniejsza żywotność i niezawodność.
Degradacja Środowiskowa: Długotrwałe wystawianie na surowe warunki, w tym silne pola elektromagnetyczne, korozję chemiczną i pogorszenie, przyspiesza starzenie się.
Wpływ Sejsmiczny: Podczas trzęsień ziemi, intensywne drgania mogą prowadzić do pęknięcia izolatora z powodu rezonansu strukturalnego lub stresu mechanicznego.
Inną powszechną usterką jest awaria operacyjna przełącznika odłączającego, gdzie niewłaściwa obsługa prowadzi do niekompletnego otwierania lub zamykania (niezgodność), co powoduje słaby kontakt, zwiększenie oporu, nadgrzewanie i potencjalne uszkodzenie sprzętu. Czynniki wpływające obejmują:
Defekty Projektowe lub Nieprawidłowy Wybór Materiału: Niewystarczająca konstrukcja lub niewłaściwe materiały utrudniają działanie.
Ciężka Korozja: Obracające się elementy, zazwyczaj wykonane z metalu, są narażone na warunki zewnętrzne. Wysoka wilgotność, brak smarowania i długotrwałe narażenie przyspieszają korozję, zmniejszając elastyczność operacyjną.
Awaria Systemów Sterowania Elektrycznego: Defektowe elementy elektryczne w mechanizmach napędowych mogą prowadzić do awarii operacyjnej.
Czynniki Środowiskowe: Eksponowanie przełączników na deszcz, śnieg i zanieczyszczenia. W ostatnich latach ciężkie zanieczyszczenie powietrza i zwiększone wilgotność atmosferyczna nasiliły korozję.
Korozja Chemiczna: Pył atmosferyczny i wilgoć reagują, tworząc elektrolity korozji. Gdy te substancje osadzają się na powierzchni przełączników, powodują korozję elektrochemiczną.
Słabe Projekty Wewnętrzne: Słaba szczelność pozwala na wnikanie wilgoci. Niewłaściwy wybór materiałów, takich jak metale o niskiej odporności na korozję, lub niewystarczające pokrycia antykorozyjne dalszo degradują działanie. Połączone z niewystarczającą konserwacją i inspekcją, te czynniki prowadzą do poważnego zużycia mechanicznego.
2. Miary Poprawy Usterek Mechanicznych
2.1 Produkcja i Kontrola Jakości
Producenci muszą ścisłe przestrzegać specyfikacji projektowych podczas produkcji, zapewniając właściwy wybór materiałów i ogólną kontrolę jakości. Aby sprostać pęknięciom porcelanowych izolatorów:
Zapewnij, aby projekt przełącznika spełniał techniczne i operacyjne wymagania.
Wzmocnij kontrolę jakości w produkcji poprzez zakup wysokiej jakości surowców.
Współpracuj tylko z renomowanymi, technicznie kwalifikowanymi dostawcami.
Ustanów umowy gwarantujące jakość z dostawcami, w tym kontrole na miejscu i testowanie produktów.
Ścisłe przestrzeganie procedur operacyjnych podczas produkcji; natychmiastowa eliminacja błędów technicznych lub defektów - nigdy nie zmuszaj do działania.
2.2 Zapobieganie Nadgrzewaniu
Nadgrzewanie w obwodach przewodzących stanowi poważne zagrożenie bezpieczeństwa. Efektywne środki przeciwko temu obejmują:
Dostosowanie głębokości wtykania kontaktu, aby zapewnić optymalny kontakt.
Utrzymanie czystych powierzchni kontaktowych lub zastosowanie samoczyszczących się projektów kontaktowych.
Montaż czujników temperatury, aby monitorować nietypowe grzanie i wczesne interwencje.
Wprowadzenie czyszczenia pod napięciem, aby zwiększyć efektywność konserwacji.
2.3 Ochrona Przed Korozją
Ponieważ korozja jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do awarii mechanicznych:
Stosuj regularne smarowanie części ruchomych.
Używaj nierdzewnej stali lub innych materiałów odpornych na korozję.
Poprawiaj szczelność, aby zwiększyć odporność na wodę.
Zapewnij właściwe nanoszenie wysokiej jakości pokryć antykorozyjnych.
2.4 Konserwacja i Inspekcja
Regularne inspekcje i natychmiastowe naprawy są niezbędne. Jednakże konserwacja musi być sensowna - nie tylko rutynowa czy formalna. Powierzchowne naprawy marnują zasoby i nie zapewniają bezpiecznej pracy. Tylko dokładna, oparta na stanie konserwacja może zapobiec nieoczekiwanym awariom.
3. Metody Diagnostyczne dla Usterek Mechanicznych
Różne techniki diagnostyczne oferują różne zalety i ograniczenia. Personel powinien wybierać metody w zależności od rzeczywistych warunków, łącząc podejścia, aby osiągnąć dokładne wykrycie usterki.
Badanie Ultradźwiękowe: Przed instalacją użyj badania ultradźwiękowego, aby wykryć pęknięcia w porcelanowych izolatorach i zapobiec ukrytym defektom.
Monitorowanie Naprężeń: Po instalacji monitoruj, czy izolatory są poddawane nietypowemu naprężeniu mechanicznemu.
Termografia Infraczerwona: Wykrywaj lokalne nadgrzewanie w obwodach. Jeśli zostaną zidentyfikowane gorące punkty, podjęcie natychmiastowych działań korekcyjnych.
Monitorowanie Prądów Silników: Pomiar prądów silników podczas pracy, aby ocenić wydajność przełącznika i identyfikować anomalie.
Pomiar Strain Gauge: Użyj oporowych czujników naprężeń, aby wykrywać nietypowe naprężenia na izolatorach.
Analiza Sygnałów: Analiza sygnałów prądów silników, aby ocenić kondycję systemu napędowego.
4. Podsumowanie
Tylko po wszystkich diagnostycznych sprawdzeniach, które potwierdzą prawidłowe działanie i brak zagrożeń bezpieczeństwa, przełącznik odłączający powinien być wprowadzony do eksploatacji.
Ten artykuł analizuje powszechne usterki mechaniczne wysokonapiowych przełączników odłączających, w tym pęknięcie porcelanowych izolatorów, nietypowe naprężenia, nadgrzewanie obwodów, awarie operacyjne i korozję elementów metalowych. Na podstawie obecnych wyzwań technicznych zaproponowano skierowane środki poprawy i zapobiegania. Poprzez implementację tych rekomendacji, personel konserwacyjny może zwiększyć zapobieganie awariom wysokonapiowej izolacji, poprawić niezawodność systemu i zapewnić bezpieczeństwo personelu obsługującego.
