ทำไม VCB 10kV ไม่สามารถทริปท้องถิ่นได้

การไม่สามารถทำงานด้วยมือที่จุดตัดวงจรของเบรกเกอร์สุญญากาศ 10kV ได้นั้นเป็นปัญหาที่พบบ่อยในงานซ่อมบำรุงระบบไฟฟ้า ตามประสบการณ์ในสนามหลายปี ปัญหาเหล่านี้มักมาจากห้าสาเหตุหลัก โดยแต่ละสาเหตุต้องแก้ไขตามอาการเฉพาะ

กลไกการทำงานขัดข้องเป็นสาเหตุที่พบมากที่สุด การทำงานของเบรกเกอร์ขึ้นอยู่กับพลังงานกลที่ปล่อยออกมาจากสปริงสำรองพลังงาน หากภายในกลไกมีสนิม ความเสียรูป หรือวัตถุแปลกปลอม พลังงานจะถูกขัดขวาง เมื่อทำการตรวจสอบปัญหาที่โรงงานเคมีเมื่อปีที่แล้ว พบว่ามีชั้นออกไซด์บนเพลาครึ่งวงกลมเนื่องจากความชื้นทำให้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเพิ่มขึ้นกว่า 40% ปัญหาที่ซ่อนเร้นมากขึ้นคือการเสื่อมสภาพของน้ำมันแดชพอต กรณีจากสถานีไฟฟ้าชี้ว่า น้ำมันไฮดรอลิกแข็งตัวในอุณหภูมิต่ำทำให้ความเร็วในการตัดวงจรลดลงเหลือ 60% ของค่ามาตรฐาน ซึ่งอาจถูกวินิจฉัยผิดว่าเป็นปัญหาทางไฟฟ้า การใช้น้ำมันหล่อลื่นที่สอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 60255 และเปลี่ยนน้ำมันแดชพอตทุกสองปีสามารถป้องกันปัญหาเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การเสียรูปหรือแตกของส่วนประกอบการส่งผ่านต้องตรวจสอบอย่างละเอียด แท่งฉนวนเป็นส่วนสำคัญในการส่งผ่านพลังงานแม้จะโค้งงอเล็กน้อยก็จะสิ้นเปลืองพลังงานในการตัดวงจร ในระหว่างการบำรุงรักษาระบบลมในปี 2021 พบว่าการทรุดตัวของฐานทำให้มีการเบี่ยงเบนของแท่งสามเฟส 2.3 มม. ทำให้โหลดกลไกเพิ่มขึ้น 25% การแตกของโลหะเชื่อมโยงเกิดขึ้นอย่างกระทันหัน บันทึกจากโรงงานเหล็กแสดงว่าหลังจากการทำงานต่อเนื่องมากกว่า 3,000 ครั้ง ความแข็งแรงในการพยุงของโลหะเชื่อมโยงลดลงประมาณ 15% แนะนำให้ทำการทดสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก (Magnetic Particle Testing) สำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานมาเกินห้าปี

ความผิดปกติในห้องดับอาร์คส่งผลโดยตรงต่อการเคลื่อนที่ของตัวต่อ เมื่อความสุญญากาศลดลงเหลือมากกว่า 10⁻² Pa การเปลี่ยนแปลงของความต่างความดันผ่านท่อระบายอากาศเพิ่มแรงต้านต่อการเคลื่อนที่ของตัวต่อ รายงานปัญหาจากสถานีไฟฟ้าระบุว่าห้องดับอาร์คที่รั่วไหลทำให้แรงที่ต้องใช้ในการทำงานเพิ่มขึ้นประมาณ 30N กรณีพิเศษคือการเชื่อมต่อที่เชื่อมติดกัน แม้จะตัดวงจรสำเร็จ แต่การเชื่อมติดแบบไมโครสโคปอาจเกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเกิน 20kA ในเหตุการณ์ที่ศูนย์ข้อมูลเมื่อปีที่แล้ว กระแสไฟฟ้าลัดวงจร 22.3kA ทำให้เกิดชั้นอัลลอยบนพื้นผิวตัวต่อที่ตรึงและเคลื่อนที่ ต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการแยก

ข้อบกพร่องของส่วนประกอบรองมักถูกมองข้าม การลัดวงจรระหว่างขดลวดทำให้แรงดึงแม่เหล็กลดลง ในกรณีจริง ความคลาดเคลื่อนของความต้านทานเกิน 10% อาจทำให้ไม่สามารถทำงานได้ ในโครงการจ่ายไฟฟ้าในอุโมงค์ การออกซิไดซ์ของขั้วต่อขดลวดทำให้ความต้านทานที่ติดต่อเพิ่มขึ้นเป็น 5Ω ทำให้แรงดันที่ขั้วต่อขดลวดลดลงต่ำกว่า 65% ของค่ากำหนด ความคลาดเคลื่อนของสวิตช์เสริมยิ่งซ่อนเร้นมากขึ้น เมื่อมุมการเปลี่ยนแปลงเกินค่าออกแบบมากกว่า 3° อาจตัดวงจรควบคุมไว้ก่อน แนะนำให้ใช้เครื่องออสซิลโลสโคปในการตรวจสอบรูปคลื่นของกระแสในวงจรตัดวงจร เนื่องจากความกว้างของพัลส์ผิดปกติมักปรากฏก่อนการเสียหายทางกลไก

ปัญหาฐานติดตั้งมีผลสะสม หากตัวเบรกเกอร์เอียงเกิน 2° แท่งปฏิบัติงานจะรับแรงข้าง ที่สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ การแตกของฐานคอนกรีตทำให้เกิดการเอียง 3.5° ทำให้การสึกหรอของปิ้นสี่เท่าของค่ามาตรฐานภายในสองปี ปัจจัยสิ่งแวดล้อมไม่ควรละเลย ที่สถานีไฟฟ้าชายฝั่ง การสะสมของหมอกเกลือทำให้สัมประสิทธิ์ความแข็งของสปริงในกล่องกลไกลดลงที่อัตรา 7% ต่อปี

การจัดการกับปัญหาเหล่านี้ต้องดำเนินการตามหลักการทดสอบแบบไดนามิก นอกจากการวัดคุณสมบัติกลไกด้วยเครื่องวัดคุณสมบัติกลไกแบบเดิม เช่น เวลาและความเร็วในการตัดวงจร แนะนำให้ทำการทดสอบการทำงานด้วยแรงดันต่ำ: ลดแรงดันการทำงานลงเหลือ 30% ของค่ากำหนดในการตัดวงจร หากไม่สามารถทำงานได้ ความต้านทานของกลไกจะสูงเกินไป สำหรับเบรกเกอร์ที่ทำงานบ่อย (มากกว่า 200 ครั้งต่อปี) ควรลดวงจรการบำรุงรักษาเป็น 18 เดือน ประสบการณ์จริงแสดงว่าประมาณ 70% ของปัญหาสามารถป้องกันได้ด้วยการทำความสะอาดและหล่อลื่นกลไกเร็ว ๆ นี้ ส่วนที่เหลือ 30% ต้องการการทำนายอายุการใช้งานของส่วนประกอบตามข้อมูลการตรวจสอบสภาพ แน่นอนว่าบางปัญหาที่ซับซ้อนยังต้องการการวิเคราะห์การถอดแยกเพื่อวินิจฉัยอย่างถูกต้อง—นี่คือความท้าทายของการทำงานด้านการบำรุงรักษา