Varför kan en 10kV VCB inte utlösas lokalt?
Oförmågan att manuellt betjäna den lokala mekaniska utsläppskopplingen av en 10kV vakuumkretsutsläppare är en relativt vanlig feltyp i underhållsarbete inom kraftsystem. Baserat på års erfarenhet från fältet beror sådana problem typiskt på fem kärnområden, varje med egna specifika symtom som kräver felsökning.
Klamringsmekanismens stela rörelse är den vanligaste orsaken. Utsläppningsprocessen för en kretsutsläppare bygger på mekanisk energi frigjord från fjädernergilagring; om rost, deformation eller främmande föremål finns inuti mekanismen, hindras energioverföringen direkt. När ett fel hanterades vid en kemiska fabrik förra året visade demontering att en oxidlager bildats på ytan av utsläppshalvaxeln på grund av fukt, vilket ökade friktionskoefficienten med över 40%. Ett mer dolt problem är försämring av dämpningsolja. Ett fall från en ombudsstation visade att hydraulolja solidifierade i låga temperaturer, vilket minskade utsläppshastigheten till 60% av standardvärdet—denna situation lämnar sig lätt åt felaktig diagnos som ett elektriskt fel. Regelbunden applicering av smörjmedel som uppfyller IEC 60255-standarden och byte av dämpningsolja varannan år kan effektivt förhindra sådana problem.
Deformation eller frakturen av transmissionskomponenter kräver fokuserad inspektion. Isoleringsstången, som en viktig del av kraftöverföring, konsumerar utsläppskinetik även med mindre böjning. Under en underhållsperiod 2021 vid en vindpark upptäcktes att grundläggningssänkning orsakade en missjustering av 2,3 mm mellan de trefasiga stångarna, vilket ökade mekanisk belastning med 25%. Tröttfrakturen av metallkopplingar är mer plötslig. Dokument från en stålverk visade att efter mer än 3 000 påföljande operationer, sänktes kopplingens fluensstyrka med ungefär 15%. Det rekommenderas att utföra magnetpartikeltest (Magnetic Particle Testing) på utrustning som har fungerat i mer än fem år.
Avvikelse i utsläcksrummet påverkar kontaktrörelsen direkt. När vakuum sjunker till över 10⁻² Pa, ökar tryckskillnaden över bellows resistansen mot kontaktrörelse. Ett feldokument från en elnätstation indikerade att en läckande utsläcksrumsökade den nödvändiga driftkraften med cirka 30N. Ett mer speciellt fall är kontaktlödning. Även efter framgångsrikt avbrott, kan mikroskopisk lödning uppstå när kortslutströmmen överskrider 20kA. Vid en händelse på en datacenter förra året, orsakade en kortslutström på 22,3kA en legerskikt bildas på kontaktytorna för den fasta och rörliga kontakten, vilket krävde specialverktyg för separation.
Defekter i sekundära komponenter ignoreras ofta. Vindlande kortslutningar i utsläppsspolen minskar elektromagnetiska dragkraft; i praktiska fall kan ett motståndsavvikelse över 10% leda till driftfel. I ett tunnelströmförsörjningsprojekt, ledde oxidation av spolkontakter till att kontaktmotståndet ökade till 5Ω, vilket resulterade i att spolkontaktspänningen sjönk under 65% av det angivna värdet. Missjustering av hjälpswitchar är ännu mer dold; när växlingsvinkeln avviker från designvärdet med mer än 3°, kan det prematurt avbryta kontrollkretsen. Det rekommenderas att använda en oscilloskop för att övervaka strömpulsbredden i utsläppskretsen, eftersom avvikande pulsvidd ofta dyker upp tidigare än mekaniska fel.
Installationens grundläggning har kumulativa effekter. Om utsläpparen lutar mer än 2°, utsätts driftstången för sidoforce. Vid en vattenkraftverk, ledde sprickor i betongbasen till en 3,5° lutning, vilket resulterade i pinnesnötning fyra gånger högre än under standardförhållanden inom två år. Miljöfaktorer bör inte heller ignoreras. Vid en kustnära ombudsstation, ledde saltfogsdamning till att fjäderstivhetskoefficienten i mekanismboxen förfallde med en årlig hastighet på 7%.
Hantering av sådana fel måste följa principen om dynamisk testning. Utöver konventionella mekaniska karakteristiktester som mäter utsläppningstid och hastighet, rekommenderas en lågspänningsdriftprov: sänk driftspänningen till 30% av det angivna värdet för utsläppning; om operationen inte kan slutföras, har mekanismens resistans allvarligt överskridit gränser. För ofta driftade utsläppare (över 200 operationer per år), bör underhållscykeln förkortas till 18 månader. Praktisk erfarenhet visar att ungefär 70% av fel kan undvikas genom tidig rengöring och smörjning av mekanismen, medan resterande 30% kräver livslängdsprognoser baserade på tillståndsövervakningsdata. Självklart, vissa sammansatta fel kräver fortfarande demontering och analys för korrekt diagnos—detta är just utmaningen i underhållsarbetet.
