Neden 10kV VCB Yerelde Çalıştırılamıyor?

10kV vakum kesme anahtarının yerel mekanik trip işleminin manuel olarak gerçekleştirilmesindeki yeteneksizlik, güç sistem bakım çalışmalarında oldukça yaygın bir arıza türüdür. Uzun yılların saha deneyimine dayanarak, bu sorunlar genellikle beş temel alandan kaynaklanır ve her biri belirli semptomlara dayalı olarak giderilmelidir.

İşletme mekanizmasının sıkışması en yaygın nedeni oluşturur. Kesme anahtarı triplendiğinde yay enerji depolama sisteminde tutulan mekanik enerji kullanılır; eğer mekanizmanın içinde paslanma, deformasyon veya yabancı maddeler varsa, enerji iletimi doğrudan engellenir. Geçen yıl bir kimya fabrikasında yaşanan bir arızada, nem sonucu oluşmuş oksit tabakası, triplama yarı-shaft'ın yüzeyinde %40'tan fazla sürtünme katsayısına sebep oldu. Daha gizli bir sorun ise amortisör yağının bozulmasıdır. Bir alttaki bir vak'a, düşük sıcaklıklarda hidrolik yağın katılaşması, triplama hızını standart değerlerin %60'ına düşürdü—bu durum kolayca elektriksel bir arıza olarak yanlış tanı konulabilir. IEC 60255 standartlarına uygun yağlanma yağı düzenli olarak uygulanması ve her iki yılda bir amortisör yağı değiştirilmesi, bu tür sorunları etkili bir şekilde önleyebilir.

İletim bileşenlerinin deformasyonu veya kırılması üzerine yoğun bir incelemeye ihtiyaç duyulur. İzole çubuk, bir ana güç iletim bileşeni olarak, hafif eğrilik bile triplama kinetik enerjisini tüketir. 2021 yılında bir rüzgar çiftliğinde yapılan bir bakımda, temel çökmesi nedeniyle üç faz çubuğun arasında 2.3mm'lik bir sapma olduğu tespit edildi, bu da mekanik yükü %25 arttırdı. Metal bağlantıların yorulma kırılması daha ani olabilir. Bir çelik fabrikasından kayıtlara göre, 3.000'den fazla ardışık işlem sonrası bağlantıların akma gücü yaklaşık %15 azaldı. Beş yılı aşkın faaliyet gösteren ekipmanlarda manyetik parçacık testi (Magnetic Particle Testing) yapılması önerilir.

Kesici odadaki anormallikler doğrudan temas hareketini etkiler. Vakum 10⁻² Pa'nın üzerinde düştüğünde, zilefantenin her iki tarafındaki basınç farkı değişimi, temas hareketine karşı direnci artırır. Bir güç sağlayıcı istasyonundan alınan bir arıza raporu, sızan bir kesici odanın gerekli işletme gücünü yaklaşık 30N artırdığını gösterdi. Daha özel bir örnek, kısa devre akımı 20kA'yı aşarsa, başarılı bir kesme işleminden sonra mikroskobik bir kaynak oluşabilir. Geçen yıl bir veri merkezinde yaşanan bir olayda, 22.3kA kısa devre akımı, sabit ve hareketli temas yüzeylerinde bir alaşım tabakası oluşturdu, bu da ayırma için özel araçlar gerektirdi.

İkincil bileşenlerdeki eksiklikler genellikle göz ardı edilir. Trip bobininin sarım short devresi, elektromanyetik çekme gücünü azaltır; gerçek vakalarda, direnç sapması %10'u aşarsa, çalışmayı başarısız olabilir. Bir tünel güç sağlama projesinde, bobin uçlarının oksitlemesi, temas direncini 5Ω'ye çıkardı, bu da bobin uç voltajını nominal değerin %65'in altında düşürdü. Yardımcı anahtarlardaki hizalama hatası daha gizlidir; anahtarlama açısı tasarımdan 3°'den fazla saparsa, kontrol devresini erken keser. Trip devresinin akım dalga formunu izlemek için osiloskop kullanımı önerilir, çünkü anormal darbe genişliği genellikle mekanik arızadan önce ortaya çıkar.

Yükleme temeli sorunları birikimli etkilere sahiptir. Kesme anahtarı gövdesi 2°'den fazla eğilirse, operasyon çubuğu yan taraflı bir güce maruz kalır. Bir hidroelektrik santralinde, beton temelin çatlaması, iki yıl içinde standart koşullardan dört kat daha fazla pin aşınmasına neden olan 3.5°'lik bir eğime yol açtı. Çevresel faktörler de göz ardı edilemez. Sahil bir alttaki bir vakta, tuz sisinin birikmesi, mekanizma kutusundaki yay sertlik katsayısını yıllık %7 oranında azalttı.

Bu tür arızaların giderilmesinde dinamik test prensibi takip edilmelidir. Geleneksel mekanik özellik test cihazlarının triplama süresini ve hızını ölçmesi yanı sıra, düşük gerilimli bir çalışma testi önerilir: triplama için nominal değerden %30'a indirilen işletim gerilimini kullanın; eğer işlem tamamlanamazsa, mekanizma direnci ciddi oranda sınırların dışındadır. Sıklıkla işletilen kesme anahtarları (yıllık 200'den fazla işlem) için bakım döngüsü 18 ay'a kısaltılmalıdır. Pratik deneyim, mekanizmanın erken bir temizlik ve yağlanmasıyla yaklaşık %70'lik arızaların önlenmesi gerektiğini gösterirken, kalan %30 için bileşen ömrünün durum izleme verilerine dayalı tahmin edilmesi gerekmektedir. Tabii, bazı bileşik arızalar hala doğru tanı için ayrıştırma analizi gerektirebilir—bu, tam olarak bakım işlerinin zorluğu budur.