Γιατί δεν μπορεί ένα 10kV VCB να τριπτεί τοπικά;
Η αδυναμία χειροκίνητης λειτουργίας του τοπικού μηχανικού εκκενώσεως ενός 10kV βακουομέτρου καταλαμβάνει ένα σχετικά συνηθισμένο τύπο σφάλματος στην εργασία συντήρησης του συστήματος ενέργειας. Με βάση πολλά χρόνια εμπειρία στο πεδίο, τέτοια προβλήματα συνήθως προέρχονται από πέντε βασικές περιοχές, καθένα από τα οποία απαιτεί διάγνωση βάσει συγκεκριμένων συμπτωμάτων.
Η αδυναμία λειτουργίας του μηχανισμού είναι η πιο συνηθισμένη αιτία. Η διαδικασία εκκενώσεως ενός στοιχείου εξαρτάται από την μηχανική ενέργεια που απελευθερώνεται από την αποθηκευμένη ενέργεια της άντλας· αν υπάρχει οξείδωση, μεταμόρφωση ή ξένα αντικείμενα μέσα στον μηχανισμό, η μεταφορά ενέργειας παρεμποδίζεται άμεσα. Κατά την επεξεργασία ενός σφάλματος σε μια χημική εγκατάσταση το περσινό, η αποσυναρμολόγηση αποκάλυψε μια επίστρωση οξειδίου στην επιφάνεια του μισού αξόνα εκκενώσεως λόγω υγρασίας, αυξάνοντας τον συντελεστή τριβής κατά πάνω από 40%. Ένα πιο κρυμμένο πρόβλημα είναι η κατάρρευση του λαδιού της άντλας. Σε ένα παράδειγμα από έναν υποσταθμό, η υδραυλική λάδια στερεώθηκε σε χαμηλές θερμοκρασίες, μειώνοντας την ταχύτητα εκκενώσεως στο 60% της τυπικής τιμής—αυτή η κατάσταση είναι εύκολα λανθασμένη ως ηλεκτρικό σφάλμα. Η τακτική εφαρμογή λιπαντικού που συμμορφώνεται με τα πρότυπα IEC 60255 και η αντικατάσταση του λαδιού της άντλας κάθε δύο χρόνια μπορεί να προλάβει αποτελεσματικά τέτοια προβλήματα.
Η μεταμόρφωση ή το σπάσιμο των μεταδοτικών συστατικών απαιτεί επικεντρωμένη εξέταση. Το ελαστικό σκάλι, ως κλειδιά συστατικό για τη μεταφορά ενέργειας, καταναλώνει κινητική ενέργεια εκκενώσεως ακόμη και με μικρή καμπυλότητα. Κατά τη συντήρηση του 2021 σε έναν πάρκο ανεμογεννήτριων, ανακαλύφθηκε ότι η θέση της βάσης προκάλεσε μια απόκλιση 2.3mm μεταξύ των τριών φάσεων, αυξάνοντας το μηχανικό φορτίο κατά 25%. Η κόπωση κατά τρομβωτισμό των μεταλλικών συνδέσεων είναι πιο ξαφνική. Αρχεία από μια χάλυβα εγκατάσταση έδειξαν ότι μετά από πάνω από 3.000 συνεχόμενες λειτουργίες, η παραχώρηση της σύνδεσης μειώθηκε κατά περίπου 15%. Συνιστάται η εκτέλεση ελέγχου με μαγνητικά σωματίδια (Magnetic Particle Testing) σε εξοπλισμό που λειτουργεί για πάνω από πέντε χρόνια.
Οι ανωμαλίες στην αίθρια εξαφανισμού φλόγας επηρεάζουν άμεσα τη κίνηση των επαφών. Όταν το βακούο μειώνεται πάνω από 10⁻² Pa, οι αλλαγές στη διαφορά πίεσης στο αντικίνητο αυξάνουν την αντίσταση στην κίνηση των επαφών. Ένας λογότυπος από μια εγκατάσταση εφοδιασμού ενέργειας έδειξε ότι μια διαρροή στην αίθρια εξαφανισμού φλόγας αύξησε την απαιτούμενη δύναμη λειτουργίας κατά περίπου 30N. Ένα πιο ειδικό περίπτωση είναι η συγκόλληση των επαφών. Ακόμη και μετά από επιτυχή διακοπή, μικροσκοπική συγκόλληση μπορεί να συμβεί όταν ο ρεύματος στην μικροσυνδικτική υπερβαίνει 20kA. Σε ένα περιστατικό σε έναν κέντρο δεδομένων το περσινό, ένας ρεύματος 22.3kA προκάλεσε τη δημιουργία μιας συνθετικής επιφάνειας στις επαφές των σταθερών και κινητών επαφών, απαιτώντας ειδικά εργαλεία για τον διαχωρισμό.
Τα ελλείμματα στα δευτερεύοντα συστατικά συχνά παραβλέπονται. Οι σύντομες συνδέσεις στην περίτριψη του καταναλωτή μειώνουν την μαγνητική τράτα· σε πραγματικές περιπτώσεις, μια απόκλιση της αντίστασης πάνω από 10% μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχία λειτουργίας. Σε ένα έργο εφοδιασμού ενέργειας σε σήραγγα, η οξείδωση των καταλήξεων της περίτριψης αύξησε την αντίσταση επαφής σε 5Ω, μειώνοντας την τάση στις καταλήξεις της περίτριψης κάτω από το 65% της τυπικής τιμής. Η παρατομή στα βοηθητικά τελεστήρια είναι ακόμη πιο κρυμμένη· όταν ο γωνιακός διαχωρισμός αποκλίνει από την τυπική τιμή πάνω από 3°, μπορεί να προκαλέσει πρόωρη διακοπή του ελεγκτικού κυκλώματος. Συνιστάται η χρήση οσκιλοσκόπου για την παρακολούθηση του ρυθμού ρεύματος στο κύκλωμα περίτριψης, καθώς η ανωμαλή πλάτος παλμού συχνά εμφανίζεται νωρίτερα από τη μηχανική αποτυχία.
Τα ζητήματα της βάσης εγκατάστασης έχουν συσσωρευτικά επιπτώσεις. Εάν το σώμα του στοιχείου κλίνει πάνω από 2°, ο μεταδοτικός αξόνας υποστέλλει μετατοπική δύναμη. Σε έναν υδροηλεκτρικό σταθμό, η ρωγμή της βετόνιας βάσης προκάλεσε μια κλίση 3.5°, αυξάνοντας την επιφάνεια των σταθερών κατά τέσσερις φορές μεγαλύτερη από τις τυπικές συνθήκες μέσα σε δύο χρόνια. Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες δεν μπορούν να αγνοηθούν. Σε έναν παράκτιο υποσταθμό, η απόθεση αλάτων προκάλεσε την πτώση του σταθερού τάσης στο κουτί του μηχανισμού σε ετήσιο ρυθμό 7%.
Η επεξεργασία τέτοιων σφαλμάτων πρέπει να ακολουθεί την αρχή της δυναμικής δοκιμής. Εκτός από τους συνηθισμένους μηχανικούς χαρακτηριστικούς δοκιμαστές που μετρούν τον χρόνο και την ταχύτητα εκκενώσεως, συνιστάται η δοκιμή με χαμηλή τάση: μείωση της λειτουργικής τάσης στο 30% της τυπικής τιμής για εκκενώσεις· αν η λειτουργία δεν μπορεί να ολοκληρωθεί, η αντίσταση του μηχανισμού έχει υπερβεί σοβαρά τα όρια. Για συχνά λειτουργούμενα στοιχεία (πάνω από 200 λειτουργίες τον χρόνο), ο κύκλος συντήρησης πρέπει να μειωθεί σε 18 μήνες. Η πρακτική εμπειρία δείχνει ότι περίπου 70% των σφαλμάτων μπορούν να αποφευχθούν μέσω πρόωρης καθαρικότητας και λιπαντικής του μηχανισμού, ενώ το υπόλοιπο 30% απαιτεί πρόβλεψη ζωής των συστατικών με βάση δεδομένα κατάστασης. Φυσικά, κάποια σύνθετα σφάλματα απαιτούν ακόμη και αποσυναρμολόγηση για ακριβή διάγνωση—αυτό είναι ακριβώς το πρόβλημα της εργασίας συντήρησης.
