لماذا لا يمكن لـ VCB بجهد 10 كيلو فولت أن ينقطع محليًا

عدم القدرة على تشغيل القاطع الكهربائي الفراغي بجهد 10 كيلوفولت يدويًا هو نوع شائع نسبيًا من الأعطال في أعمال الصيانة لنظام الطاقة. بناءً على سنوات من الخبرة الميدانية، تأتي هذه المشاكل عادةً من خمسة مجالات أساسية، تتطلب كل منها التشخيص والتصحيح بناءً على الأعراض الخاصة بها.

الانغلاق في آلية التشغيل هو السبب الأكثر شيوعًا. عملية القطع للقاطع الكهربائي تعتمد على الطاقة الميكانيكية المنطلقة من تخزين طاقة الربيع؛ إذا كانت هناك صدأ أو تشوه أو أجسام غريبة داخل الآلية، فإن نقل الطاقة يُعيق مباشرة. عند التعامل مع عطل في مصنع كيميائي العام الماضي، أظهرت عملية التفكيك تكوين طبقة أكسيد على سطح المحور النصفي بسبب الرطوبة، مما زاد معامل الاحتكاك بنسبة تزيد عن 40%. مشكلة أكثر خفية هي تدهور زيت الوسادة. حالة من محطة كهرباء أظهرت أن زيت الهيدروليك يتصلب في درجات الحرارة المنخفضة مما يقلل من سرعة القطع إلى 60% من القيمة القياسية - هذا الوضع يمكن أن يُخطئ بالتشخيص كعطل كهربائي. يمكن منع مثل هذه المشاكل بشكل فعال من خلال تطبيق دوري لزبدة التشحيم وفقًا لمعايير IEC 60255 واستبدال زيت الوسادة كل عامين.

تشوه أو انكسار مكونات الإرسال يتطلب فحصًا مركزيًا. العصا العازلة، باعتبارها مكونًا رئيسيًا لنقل الطاقة، تستهلك طاقة الحركة حتى مع الانحناء الطفيف. أثناء صيانة في مزرعة رياح في عام 2021، تم اكتشاف أن هبوط الأساس أدى إلى انحراف 2.3 ملم بين القضبان الثلاثية، مما زاد الحمل الميكانيكي بنسبة 25%. الكسر المفاجئ للروابط المعدنية أكثر خطورة. سجلات من مصنع فولاذي أظهرت أن بعد أكثر من 3000 عملية متتالية، قوة الإ ustress للربط انخفضت بنسبة حوالي 15%. يُنصح بإجراء اختبار الجسيمات المغناطيسية (Magnetic Particle Testing) على المعدات التي تعمل لأكثر من خمس سنوات.

التشوهات في غرفة إخماد القوس تؤثر مباشرة على حركة الأقطاب. عندما تنخفض الضغط الفراغي إلى ما فوق 10⁻² باسكال، تزداد مقاومة حركة الأقطاب بسبب الفرق في الضغط عبر الغلاف. تقرير عطل من محطة توزيع كهرباء أشار إلى أن تسرب غرفة إخماد القوس زاد القوة اللازمة للتشغيل بمقدار حوالي 30 نيوتن. حالة خاصة أخرى هي اللحام بين الأقطاب. حتى بعد انقطاع ناجح، قد يحدث لحام ضئيل عندما يتجاوز التيار القصير 20 كيلو أمبير. في حادث في مركز بيانات العام الماضي، تسبب تيار قصير بلغ 22.3 كيلو أمبير في تكوين طبقة سبيكة على سطوح الأقطاب الثابتة والمتحركة، مما يتطلب أدوات خاصة لفصلهما.

العيوب في المكونات الثانوية غالباً ما يتم تجاهلها. الدوائر القصيرة بين لفات ملف القطع تقلل من قوة الجذب الكهرومغناطيسي؛ في الحالات العملية، قد يؤدي انحراف المقاومة بأكثر من 10% إلى فشل التشغيل. في مشروع تزويد الطاقة لأنفاق، أدى أكسدة طرفي الملف إلى زيادة مقاومة الاتصال إلى 5 أوم، مما أدى إلى انخفاض جهد طرفي الملف إلى أقل من 65% من القيمة المعينة. الخلل في المفاتيح المساعدة أكثر خفية؛ عندما يتجاوز زاوية التحويل قيمة التصميم بأكثر من 3°، قد يتم قطع الدائرة التحكمية مبكرًا. يُنصح باستخدام معايرة لرصد شكل موجة التيار في دائرة القطع، حيث غالبًا ما يظهر عرض النبضة غير الطبيعي قبل الفشل الميكانيكي.

مشكلات الأساس التثبيت لها آثار تراكمية. إذا كان الجسم القاطع مائلًا بأكثر من 2°، فإن عصا التشغيل تحمل قوة جانبية. في محطة طاقة مائية، أدى تشقق الأساس الخرساني إلى ميل بـ 3.5°، مما أدى إلى ارتداء الدبابيس بأربع مرات أكثر من الظروف القياسية خلال عامين. لا يمكن تجاهل العوامل البيئية أيضًا. في محطة كهرباء ساحلية، أدى ترسب الضباب المالح إلى تدهور معامل صلابة الربيع في صندوق الآلية بمعدل سنوي يبلغ 7%.

يجب أن تتبع التعامل مع هذه الأعطال مبدأ الاختبار الديناميكي. بالإضافة إلى مقياس الخصائص الميكانيكية التقليدي لقياس وقت القطع والسرعة، يُنصح بإجراء اختبار التشغيل بجهد منخفض: تقليل الجهد التشغيلي إلى 30% من القيمة المعينة للقطع؛ إذا لم يتم الانتهاء من التشغيل، فإن مقاومة الآلية قد تجاوزت الحدود بشدة. بالنسبة للأقطاب المستخدمة بكثرة (أكثر من 200 عملية سنويًا)، يجب تقليص دورة الصيانة إلى 18 شهرًا. تشير الخبرة العملية إلى أنه يمكن تجنب حوالي 70% من الأعطال من خلال التنظيف والتزييت المبكر للآلية، بينما يحتاج الباقي إلى التنبؤ بعمر المكونات بناءً على بيانات الرصد الشرطي. بالطبع، لا يزال بعض الأعطال المركبة يتطلب تحليلًا بالتفكيك للتشخيص الدقيق - وهذا هو تحدي العمل في الصيانة.