Syvällinen opas yleisiin vikoiluokkiin ja ongelmanratkaisumenetelmiin 10 kV tyhjiöpistokeille

Yleisiä tyhjiövirtakatkaisimen vikoja ja niiden paikallinen ongelmanratkaisu sähkötekniikan insinööreiltä

Koska tyhjiövirtakatkaisimet ovat laajalti käytössä sähköalan teollisuudessa, niiden suorituskyky vaihtelee huomattavasti valmistajien välillä. Jotkut mallit tarjoavat erinomaista suorituskykyä, vaativat vähän huoltoa ja takaavat korkean sähköntoimituksen luotettavuuden. Muilla on usein ongelmia, ja muutamalla on vakavia puutteita, jotka voivat aiheuttaa ylitasoisia sulkemisia ja laajamittaisia sähkökatkoksia. Tutustutaan sähkötekniikan insinöörien reaalimaailman vika-kohtauksiin hankkiaksemme käytännön kokemusta ja hallitsemaan kattavia huoltomenetelmiä.

1. Tyhjiövirtakatkaisimen tyhjiön heikentyminen

1.1 Vian ilmeneminen
Tyhjiövirtakatkaisimet keskeyttävät virtaa ja sammuttavat kaarevan tyhjiövirtakatkaisijassa. Kuitenkin useimmat eivät sisällä integroituja laadullisia tai määrällisiä tyhjiövalvonnan ominaisuuksia, mikä tekee tyhjiön kadosta piilovian (latenttisen virheen)—paljon vaarallisemman kuin ilmeiset vianmääritykset.

1.2 Syiden synty

• Tyhjiöpurkin materiaalin tai valmistusprosessin puutteet, jotka aiheuttavat mikrovuotoja.

• Sormuksen materiaalin tai valmistuksen ongelmat, jotka johtavat vuotoihin toistuvien operaatioiden jälkeen.

• Erikoistettyjen VCB:n (esimerkiksi sähkömagneettisilla toimintamekanismeilla varustettujen) suurten linkituskuljettimien vaikutukset synkronisaatioon, pomppimiseen ja liialliseen kuljettimeen, nopeuttaen tyhjiön heikkenemistä.

1.3 Vaarat
Heikentyneen tyhjiön seurauksena katkaisimen kyky keskeyttää vianvirtaa heikkenee huomattavasti, palveluikä lyhyenee drastisesti, ja voi johtaa räjähdyksiin.

1.4 Ratkaisut

• Suunnitelluissa sulkemisissa käytä tyhjiömittaria suorittaaksesi laadullisia tyhjiömäärityksiä ja vahvistaaksesi riittävän tyhjiön tasoa.

• Korvaa tyhjiövirtakatkaisija, jos tyhjiön kadotus havaitaan, ja suorita kuljettimen, synkronisaation ja pomppimisen testit sen jälkeen.

1.5 Ennaltaehkäisytoimenpiteet

• Valitse tyhjiövirtakatkaisimet tunnustetuista valmistajista, joilla on todistettu ja kypsyneet suunnitelmat.

• Pidä kiinni yhdessä suunnitelluista versioista, joissa katkaisija ja toimintamekanismi ovat yhdistettyjä.

• Vahtilevyissä tarkista ulkopuolinen kaari tyhjiöpurkillla. Jos sellainen on olemassa, tyhjiön eheyden todennäköisesti on häiritty—suunnittele välittömäksi korvaaminen.

• Huolloissa mita aina synkronisaation, pomppimisen, kuljettimen ja liiallisen kuljettimen testit optimaalisen suorituksen takaamiseksi.

2. Sulkemisen epäonnistuminen (suljetun suljetun kieltäytyminen)

2.1 Vian oireet

• Etäohjaus ei pysty sulkeutumaan katkaisijaksi.

• Paikallinen manuaalinen sulkeminen epäonnistuu.

• Relaissuoja toimii vian aikana, mutta katkaisija ei sulje.

2.2 Syiden synty

• Avoin silmukka sulkemisen ohjaussilmukassa.

• Avoin sulkemiskumpu.

• Alhainen toimintajännite.

• Sulkemiskumpun vastuksen kasvaminen, mikä vähentää sulkemisvoimaa.

• Muokannut sulkemispalkki, joka aiheuttaa mekaanisen sitoumuksen ja vähentää voimaa.

• Vakavasti muokannut sulkemispalkki, joka aiheuttaa täydellisen jumittumisen.

2.3 Vaarat
Sulkemisen epäonnistuminen viassa johtaa ylitasoiseen sulkemiseen, laajentaa vian aluetta ja aiheuttaa laajamittaisia sähkökatkoksia.

2.4 Ratkaisut

• Tarkista avoimet sulkemisen ohjaussilmukat.

• Tarkista sulkemiskumpun jatkuvuus.

• Mittaile sulkemiskumpun vastusta poikkeamia varten.

• Tarkista sulkemispalkin muokkaus.

• Varmista normaali toimintajännite.

• Korvaa kuparin sulkemispalkit teräspalkkeilla estääksesi muokkauksen.

2.5 Ennaltaehkäisytoimenpiteet

• Operaattorit: Jos sulkemisen/avaamisen ilmaisinvalot ovat pois päältä, tarkista välittömästi avoimet ohjaussilmukat.

• Huoltoyksikkö: Suljetuissa tilanteissa mittaile sulkemiskumpun vastusta ja tarkista sulkemispalkin kunnon. Korvaa kuparin palkit teräspalkkeilla.

• Suorita alhaisen jännitteen sulkemisen/avaamisen testit varmistaaksesi luotettavan toiminnan.

3. Keuhkojärjestelmä – Latauspiirin vikat

3.1 Vian oireet

• Sulkemisen jälkeen katkaisija ei pysty sulkemaan (energiaa ei ole riittävästi).

• Varastointimoottori pyörii jatkuvasti, riskaamalla ylikuumenemisen ja polttoon.

3.2 Syiden synty

• Rajoituskytkin asennettu liian matalalle: Leikkaa moottorin voiman ennen kuin keuhko on täysin latautunut → energiaa ei ole riittävästi sulkemiseen.

• Rajoituskytkin asennettu liian korkealle: Moottori pysyy päällä täyden latauksen jälkeen.

• Huonosti toimiva rajoituskytkin → moottori ei lopeta.

3.3 Vaarat

• Epätäydellinen lataus voi aiheuttaa sulkemisen epäonnistumisen viassa, mikä johtaa ylitasoiseen sulkemiseen.

• Moottorin poltto tekee katkaisijasta toimintakyvyttömän.

3.4 Ratkaisut

• Säädä rajoituskytkimen sijaintia tarkkaan moottorin leikkaamiseksi.

• Vaihda välittömästi vaurioituneet rajoituskytkimet.

3.5 Ennaltaehkäisytoimenpiteet

• Operaattorit: Seuraa "keuhko ladattu" -ilmaisinta toiminnassa.

• Huoltoyksikkö: Huollossa suorita kaksi paikallista sulkemisen/avaamisen operaatiota varmistaaksesi oikean toiminnan.

4. Heikko synkronisaatio & liiallinen kontaktipomppaus

4.1 Vian ilmeneminen
Tämä on piilovika—sitä voidaan havaita vain mekaanisten ominaisuuksien testein (esim. ajastusanalysointilaitteilla).

4.2 Syiden synty

• Katkaisimen rungon heikko mekaaninen laatu; toistuvat operaatiot aiheuttavat epätarkkuuden ja korkean pomppauksen.

• Erikoistettyjen katkaisijoiden pitkät linkituskuljettimet aiheuttavat epätasaisen voiman siirtymisen, lisäävät vaiheiden välistä aikeroa ja pomppausta.

4.3 Vaarat
Korkea pomppaus tai heikko synkronisaatio vaikuttaa vakavasti vianvirtan keskeyttämiseen, lyhentää elinkaarta ja voi aiheuttaa räjähdyksiä. Sen piilova luonne tekee tästä vikasta erityisen vaarallista.

4.4 Ratkaisut

• Säädä kolmen vaiheen eristävien vetypalkkien pituutta saadaksesi synkronisaation ja pomppauksen hyväksyttäviin rajoitteisiin (säilyttäen oikean kuljettimen ja liiallisen kuljettimen).

• Jos säätö epäonnistuu, korvaa viallinen vaiheen tyhjiövirtakatkaisija ja säädä uudelleen.

4.5 Ennaltaehkäisytoimenpiteet

• Korvaa ikääntyneet erikoistetyt katkaisijat integroitujen (monoblokki) suunnitelmien kanssa vähentääksesi vian riskiä.

• Huollossa suorita aina mekaanisten ominaisuuksien testit löytääksesi ja ratkaistaksesi ongelmat varhaisessa vaiheessa.

Loppuhuomautus: Ympäristönsuojelu

Älä koskaan sivuuta ympäristövaikutuksia. Varmista puhtaana, kuivana, värähtelyvapaana ja lämpötilan kontrolloiduna ympäristönä, jotta tyhjiövirtakatkaisimet toimivat turvallisesti ja luotettavasti.