Zašto 10kV VCB ne može da isključi lokalno?

Nesposobnost ručnog upravljanja lokalnim mehaničkim prekidom vakuumskog prekidača na 10kV je relativno uobičajen tip greške u održavanju električnih sistema. Na osnovu godina iskustva u terenu, takve probleme obično izazvaju pet ključnih oblasti, svaka zahteva otklanjanje grešaka zasnovano na specifičnim simptomima.

Zaključavanje mehanizma rada je najčešći uzrok. Postupak prekidanja prekidača zavisi od mehaničke energije koja se oslobađa iz skladističke energije opruge; ako unutar mehanizma postoji rđa, deformacija ili strani predmeti, direktno se sprečava prenos energije. Pri rukovanju greškom u hemijskoj fabriki prošle godine, pri razlaganju je otkriven oksidni sloj formiran na površini poluosne štapiće zbog vlage, što je povećalo koeficijent trenja za preko 40%. Još jedan manje vidljiv problem je degradacija tečnosti amortizatora. Slučaj iz podstacione pokazao je da je hidraulična tečnost utvrđena na niskim temperaturama smanjila brzinu prekidanja na 60% standardne vrednosti—ova situacija se lako može pogrešno dijagnosticirati kao električna greška. Redovno nanosanje smarze u skladu sa standardima IEC 60255 i zamena tečnosti amortizatora svake dve godine može efikasno spriječiti takve probleme.

Deformacija ili loma prenosnih komponenti zahtevaju fokusiranu inspekciju. Izolaciona štapica, kao ključna komponenta prenosa snage, čak i sa malim savijanjem potroši kinetičku energiju prekidanja. Tijekom održavanja na vjetroelektrani 2021. godine, otkriveno je da je propadanje temelja dovelo do odstupanja od poravnanja od 2,3mm među trofaznim šticima, povećavajući mehanički opterećenje za 25%. Uzaludno loma metalnih veza je još naglije. Zapisi iz čelikare pokazuju da je nakon više od 3.000 uzastopnih radnji, granica pružnosti veze smanjila oko 15%. Preporučuje se provođenje magnetne čestice testiranja (Magnetic Particle Testing) na opremi starijoj od pet godina.

Anomalije u komori za gasenje lukova direktno utiču na kretanje kontakata. Kada vakuum pada ispod 10⁻² Pa, promene u diferencijalnom pritisku preko bellowa povećavaju otpor kretanju kontakata. Izveštaj o grešci iz opreme za opskrbu strujom pokazao je da je curenje komore za gasenje luka povećalo potrebnu operativnu silu za oko 30N. Još jedan poseban slučaj jeste zalepljivanje kontakata. Čak i nakon uspešnog prekidanja, mikroskopsko zalepljivanje može nastati kada struja kratkog spoja premaši 20kA. U incidentu u centru za obradu podataka prošle godine, struja kratkog spoja od 22,3kA dovela je do formiranja legurnog sloja na površinama fiksnih i pokretnih kontakata, zahtevajući posebne alate za njihovo razdvajanje.

Defekti sekundarnih komponenti često se zanemaruju. Kratki spoj između navojnika u prekidnom zavojcu smanjuje elektromagnetsku vučnu silu; u stvarnim slučajevima, odstupanje otpora preko 10% može dovesti do neuspjeha u radu. U projektu opskrbe strujom tunela, oksidacija terminala zavojca povećala je kontakt otpor na 5Ω, rezultirajući padanjem napona na terminalima zavojca ispod 65% nominalne vrednosti. Nepravilnosti u pomoćnim prekidačima su još manje vidljive; kada se ugao preklapanja odstupi od dizajnerske vrednosti za preko 3°, može prematureno prekinuti kontrolni krug. Preporučuje se korišćenje osciloskopa za praćenje talasa struje u prekidnom krugu, jer se anomalne širine impulsa često pojavljuju ranije nego mehanički propali.

Problemi sa temeljem instalacije imaju kumulativni učinak. Ako tijelo prekidača nagiba više od 2°, operativni štap nosi bočnu silu. U hidroelektrani, pucanje betonskog temelja dovelo je do nagiba od 3,5°, što je dovelo do četiri puta većeg istrošenja pinova u periodu od dvije godine u odnosu na standardne uvjete. Ekološki faktori također ne mogu biti zanemareni. U podstacionoj uz obalu, depozicija solnog magle dovela je do raspadanja koeficijenta krutosti opruge u kutiji mehanizma stopa od 7% godišnje.

Rukovanje takvim greškama mora slijediti princip dinamičkog testiranja. Pored konvencionalnih testerica mehaničkih karakteristika koje meri vreme i brzinu prekidanja, preporučuje se testiranje rada na niskom naponu: smanjite radni napon na 30% nominalne vrednosti za prekid; ako se operacija ne može završiti, otpor mehanizma je značajno premašio granice. Za često korištene prekidače (preko 200 radnji godišnje), ciklus održavanja treba skratiti na 18 mjeseci. Praktično iskustvo pokazuje da se oko 70% grešaka može izbjegnuti putem ranog čišćenja i smeđenja mehanizma, dok ostalih 30% zahtijeva predviđanje vijeka trajanja komponenata na osnovu podataka o stanju. Naravno, neke kombinovane greške i dalje zahtijevaju analizu razlaganjem za točnu dijagnozu—upravo to je izazov u održavanju.