למה 10kV VCB לא יכול להתנתק באופן מקומי?

אי-יכולת להפעיל ידנית את הפעולה המכנית המקומית של מפסק ואקום ב-10kV היא סוג תקלה נפוץ יחסית בעבודות תחזוקה של מערכות חשמל. על בסיס שנות ניסיון בשטח, בעיות כאלה בדרך כלל נובעות מחמשת האזורים המפתח, כל אחד מהם דורש פתרון בעיות בהתאם לסימפטומים הספציפיים.

תקיעת מכשיר ההפעלה היא הגורם הנפוץ ביותר. תהליך ההפעלה של מפסק תלוי באנרגיה מכנית המשוחררת מאגירת אנרגיה בקפיץ; אם קיים ריקבון, עיוות או גופים זרים בתוך המכשיר, העברת האנרגיה מתווכת ישירות. במהלך התמודדות עם תקלה במפעל כימי בשנה שעברה, נחשף שכבה של אוקסיד שנוצרה על פני הציר החציוני בשל לחות, שהגדילה את מקדם החיכוך ביותר מ-40%. בעיה יותר מוסתרת היא התחמקות של שמן הדשפוט. מקרה ממשולש הראה ששמן הידראולי התכונן בטמפרטורות נמוכות וקטן את מהירות ההפעלה ל-60% מהערך התקני—מצב זה קל לשגוי כתקלה חשמלית. שימוש במריח גלילים בהתאם לתקן IEC 60255 באופן קבוע והחלפת שמן הדשפוט כל שני שנים יכולים למנוע בצורה יעילה בעיות כאלה.

עיוות או שבירה של מרכיבי העברת הכוח דורשים בדיקה ממוקדת. המוט המבודד, כאחד ממרכיבי העברת הכוח העיקריים, צרוך אנרגיה קינטית של הפעלה אפילו עם עקומה קטנה. במהלך תחזוקה בפארק רוח בשנת 2021, נמצא כי שקיעה בבסיס גרמה לחריגה של 2.3 מ"מ בין המוטות של שלושת הפאזה, הגבירה את העומס המכני ב-25%. שבירה פתאומית של לקטים מתכתית היא יותר פתאומית. רשומות ממפעל סטאל חשפו כי לאחר יותר מ-3,000 פעולות רצופות, ירדה חוזק הכניעה של הליקט בכ-15%. מומלץ לבצע בדיקת חלקיקים מגנטיים (Magnetic Particle Testing) על ציוד המופעל מעל חמש שנים.

חריגים באולם הכיבוי משפיעים ישירות על תנועת המגע. כאשר הוואקום יורד מעל 10⁻² פסקל, שינויים בהבדלי לחץ לאורך המגשר מגדילים את ההתנגדות לתנועת המגע. דוח תקלה מתחנת אספקת חשמל הצביע על כך שמכל כיבוי מדליף הגביר את הכוח הנדרש להפעלה בבערך 30N. מקרה מיוחד יותר הוא ריתוך מגע. גם לאחר ניתוק מוצלח, ייתכן שריתוך מיקרוסקופי יתרחש כאשר זרם קצר-המעגל עולה על 20kA. בתקרית במרכז נתונים בשנה שעברה, זרם קצר-המעגל של 22.3kA גרם ליצירת שכבה של אלויין על פני המגע של המגע הקבוע והנייד, מה שהצריך כלים מיוחדים להפרדתיהם.

פגמים ברכיבים משניים הם לעתים קרובות מוזנחים. קצר-הקפה בין סיבובים בזילינדר ההפעלה מפחית את כוח המשיכה האלקטרומגנטי; במציאות, סטייה של 저ومة של יותר מ-10% יכולה להוביל לכישלון פעולה. בפרויקט אספקת חשמל בтонל, אוקסידציה של קצות הזילינדר הגבירה את ההתנגדות למגע ל-5Ω, מה שהביא לירידה במתח בקצה הזילינדר מתחת ל-65% מהערך המנומס. סטייה במתגים עזר היא אפילו יותר מוסתרת; כאשר זווית ההחלפה סוטה מהערך המתוכנן ביותר מ-3°, היא עלולה לנתק מוקדם מדי את מעגל הבקרה. מומלץ להשתמש במד אוסילוסקופ כדי לפקח על צורת הגל של הזרם במעגל ההפעלה, שכן רוחב פולס חריג מופיע לעיתים קרובות לפני כשל מכני.

בעיות בבסיס ההתקנה יש להם השפעה מצטברת. אם הגוף של המפסק נוטה יותר מ-2°, המוט ההפעלה נושא כוח צדדי. בתחנת הידרו, раיקות בבסיס הבטון גרמו לנטייה של 3.5°, מה שהוביל להתבישות של מסמר פי ארבע מאשר בתנאים סטנדרטיים תוך שנתיים. גורמים סביבתיים לא ניתן להתעלם מהם גם כן. בתחנת משנה חופית, התיישנות עקב ערפל מלח גרמה להתכווצות מקדם הקשיחות של הקפיצים בקופסה המכנית ברמת שנתיים של 7%.

טיפול בתקלות כאלה חייב לעקוב אחר עקרון בדיקה דינמית. בנוסף למדידות תכונות מכניות קונבנציונליות של זמן ומהירות הפעלה, מומלץ לבצע בדיקה פעולה בנמוך-מתח: להוריד את מתח ההפעלה ל-30% מהערך המנומס להפעלה; אם הפעולה לא מושלמת, התנגדות המכשיר עברה את הגבולות באופן משמעותי. עבור מפסקים שמבצעים פעולה תכופה (יותר מ-200 פעולות בשנה), צריך לקצר את מחזור התחזוקה ל-18 חודשים. ניסיון מעשי מראה כי בערך 70% מהתקלות ניתן למנוע באמצעות ניקוי ומריחה מוקדמים של המכשיר, בעוד שה-30% הנותרים דורשים תחזית חיי רכיבים על בסיס נתוני מעקב מצב. כמובן, עדיין有一些部分似乎没有完全翻译成希伯来语，让我继续完成这部分的翻译：

טיפולם של תקלות כאלה חייב לעקוב אחרי עקרון של בדיקה דינמית. בנוסף למדידות תכונות מכניות קונבנציונליות של זמן ומהירות הפעלה, מומלץ לבצע בדיקה פעולה בנמוך-מתח: להוריד את מתח ההפעלה ל-30% מהערך המנומס להפעלה; אם הפעולה לא מושלמת, התנגדות המכשיר עברה את הגבולות באופן משמעותי. עבור מפסקים שמבצעים פעולה תכופה (יותר מ-200 פעולות בשנה), צריך לקצר את מחזור התחזוקה ל-18 חודשים. ניסיון מעשי מראה כי בערך 70% מהתקלות ניתן למנוע באמצעות ניקוי ומריחה מוקדמים של המכשיר, בעוד שה-30% הנותרים דורשים תחזית חיי רכיבים על בסיס נתוני מעקב מצב. כמובן, עדיין ישנם תקלות מורכבות שדורשות ניתוח פריסי כדי לאבחן את הבעיה בצורה מדוייקת—זו היא בדיוק האתגר בעבודת תחזוקה.