Analyse des pannes courantes des disjoncteurs haute tension SF6 dans l'entretien des postes électriques

1 Structure et principe de fonctionnement de base des disjoncteurs haute tension SF₆

Les disjoncteurs haute tension SF₆, en tant qu'équipements clés indispensables dans le système électrique, leur structure et leur principe de fonctionnement sont les fondements assurant le fonctionnement sûr et stable du réseau électrique. Ils sont composés de multiples composants de précision, y compris, mais sans s'y limiter, des isolateurs, des parties conductrices, des chambres d'extinction d'arc, des mécanismes d'exploitation et des circuits de commande. Les isolateurs adoptent généralement des matériaux à haute résistance pour résister aux contraintes du champ électrique dans un environnement haute tension ; les parties conductrices sont fabriquées à partir de métaux à haute conductivité électrique pour assurer un flux de courant fluide.

La chambre d'extinction d'arc est le cœur du disjoncteur. Elle utilise les substances hautement réactives générées par la décomposition du gaz SF₆ sous l'action d'un arc pour refroidir rapidement l'arc et accélérer la récupération de la résistance diélectrique, permettant ainsi une interruption rapide et sûre du circuit. Le gaz SF₆, étant un gaz hexafluorure de soufre, ses excellentes propriétés d'isolement et d'extinction d'arc sont les principales raisons de son utilisation largement répandue dans les disjoncteurs haute tension. Au moment où le courant passe par zéro, le gaz SF₆ peut efficacement éteindre l'arc et empêcher sa reprise, garantissant que le disjoncteur puisse fiablement accomplir la tâche de coupure. De plus, le gaz SF₆ a d'excellentes performances de scellement, qui peuvent efficacement isoler l'intrusion de l'humidité et des impuretés externes. Cela est d'une grande importance pour maintenir la propreté et la sécheresse de l'environnement interne du disjoncteur, assurant ainsi que l'équipement puisse fonctionner stables sur le long terme.

En termes de conception, les disjoncteurs haute tension SF₆ sont également équipés de mécanismes d'exploitation avancés et de circuits de commande. Ces composants travaillent en coordination pour assurer que le disjoncteur puisse répondre aux diverses exigences opérationnelles complexes du réseau électrique. Le mécanisme d'exploitation est responsable de l'exécution des actions d'ouverture et de fermeture du disjoncteur, tandis que le circuit de commande est responsable de la surveillance et de l'ajustement de l'état de fonctionnement du disjoncteur pour assurer la précision et la fiabilité de ses actions.

2 Pannes courantes des disjoncteurs haute tension SF₆ lors de la maintenance des postes électriques
2.1 Fuite de gaz SF₆

La fuite de gaz SF₆ est l'une des pannes les plus courantes dans les disjoncteurs SF₆. Une telle fuite entraînera une diminution des performances d'isolement à l'intérieur du disjoncteur, affectant ainsi son fonctionnement normal. Les causes de la fuite peuvent inclure le vieillissement et l'endommagement des joints, ou un mauvais scellement lors de l'installation. La fuite de gaz non seulement réduit les performances du disjoncteur, mais peut également causer des dommages à l'environnement, car le SF₆ est un gaz à effet de serre qui a un impact significatif sur le réchauffement climatique.

2.2 Défaillance du mécanisme d'exploitation

Le mécanisme d'exploitation est une partie clé du disjoncteur responsable des opérations d'ouverture et de fermeture. Si le mécanisme d'exploitation tombe en panne, cela peut entraîner un dysfonctionnement du disjoncteur. Ces pannes peuvent inclure un stockage insuffisant d'énergie de ressort, une fuite d'huile hydraulique, une fuite d'air comprimé dans le système pneumatique, et d'autres problèmes. La défaillance du mécanisme d'exploitation non seulement affecte les performances du disjoncteur, mais peut également mettre en danger le fonctionnement sûr et stable de l'ensemble du système électrique.

2.3 Usure des contacts

Lorsque le disjoncteur est fréquemment opéré ou fonctionne pendant une longue période, les contacts (parties conductrices) peuvent s'user, ce qui affectera la conductivité électrique et la capacité d'ouverture-fermeture du disjoncteur. Lorsque l'usure est sévère, elle peut entraîner des problèmes tels que le chauffage et la combustion des contacts, et peut même provoquer la défaillance du disjoncteur, affectant l'alimentation stable du système électrique.

2.4 Défaillance des interrupteurs auxiliaires et des circuits de protection

L'interrupteur auxiliaire est utilisé pour surveiller l'état du disjoncteur, et le circuit de protection est utilisé pour protéger le disjoncteur contre les dommages causés par les pannes. Si ces composants tombent en panne, cela peut empêcher le disjoncteur de répondre correctement aux besoins de protection du système, affectant ainsi la sécurité de l'ensemble du système électrique.

2.5 Problème de surtension

Une surtension peut se produire lorsque le disjoncteur effectue des opérations d'ouverture, et cette situation peut endommager les équipements électriques environnants. Pour atténuer cet impact, des dispositifs de protection contre la surtension, tels que des parafoudres, sont généralement installés. Les mesures de protection contre la surtension sont cruciales pour assurer le fonctionnement stable du système électrique et la sécurité des équipements.

2.6 Vieillissement ou endommagement des composants mécaniques

Après une longue période de fonctionnement ou dans des environnements difficiles, les composants mécaniques du disjoncteur peuvent vieillir, se déformer, etc., ce qui affectera leurs performances mécaniques. L'endommagement des composants mécaniques peut rendre le disjoncteur incapable de fonctionner normalement et peut même conduire à des accidents de sécurité.

3 Mesures de maintenance et de réparation des pannes courantes des disjoncteurs haute tension SF₆ lors de la maintenance des postes électriques
3.1 Maintenance et réparation pour la fuite de gaz SF₆

Pour assurer le fonctionnement sûr des équipements à gaz SF₆, il est recommandé d'utiliser des détecteurs de fuites ultrasonores ou halogènes. Tous deux sont des outils efficaces pour détecter les fuites de gaz SF₆. Des inspections régulières peuvent détecter promptement les points de fuite potentiels, et des mesures appropriées peuvent être prises pour prévenir les fuites de gaz de causer des dommages à l'environnement et aux équipements.

Dans la maintenance quotidienne, l'état des joints doit être surveillé de près. Dès que des signes de vieillissement ou d'endommagement des joints sont détectés, ils doivent être remplacés immédiatement. Lors du remplacement des joints, les exigences de processus de scellement fournies par le fabricant doivent être strictement suivies pour s'assurer que les nouveaux joints puissent être correctement installés et jouer leur rôle de scellement, garantissant ainsi les performances de scellement et la sécurité de fonctionnement de l'équipement.

Au cours du processus de surveillance, si une diminution de la pression du gaz SF₆ est détectée, qui pourrait être un signe de fuite de gaz, des mesures doivent être prises immédiatement pour recharger le gaz afin de s'assurer que l'équipement puisse maintenir une plage de pression de travail normale. Lors du rechargement du gaz, du gaz SF₆ de haute pureté conforme aux normes doit être utilisé pour éviter d'affecter les performances d'isolement de l'équipement en raison d'une pureté insuffisante du gaz. En même temps, au cours du processus de rechargement, l'introduction d'impuretés doit être strictement contrôlée pour assurer la pureté du gaz, garantissant ainsi le fonctionnement stable de l'équipement et prolongeant sa durée de vie.

3.2 Maintenance et réparation pour la défaillance du mécanisme d'exploitation

Pour assurer le fonctionnement normal du mécanisme d'exploitation, la situation de stockage d'énergie du ressort doit être vérifiée régulièrement pour s'assurer que le ressort dispose de suffisamment de réserves d'énergie. Pour les équipements dotés de mécanismes d'exploitation hydrauliques, le niveau d'huile hydraulique doit être soigneusement vérifié pour s'assurer qu'il est à un niveau approprié, et la qualité de l'huile doit être évaluée pour s'assurer qu'elle répond aux exigences des normes. Dès que le niveau d'huile est jugé insuffisant ou que la qualité de l'huile se dégrade, des mesures doivent être prises immédiatement pour recharger ou remplacer l'huile hydraulique afin de maintenir le fonctionnement normal du système.

Pour les équipements dotés de mécanismes d'exploitation pneumatiques, des inspections régulières sont essentielles. Cela comprend la surveillance de la pression de l'air comprimé pour s'assurer qu'elle est dans une plage sûre et efficace, et la vérification de l'intégrité des composants de scellement pour prévenir les fuites d'air, qui peuvent entraîner une diminution des performances de l'équipement ou une défaillance opérationnelle. Grâce à ces mesures préventives, la stabilité et la fiabilité du système pneumatique peuvent être assurées.

Pour maintenir le fonctionnement efficace du mécanisme d'exploitation, le nettoyage et la lubrification réguliers des composants mécaniques sont d'une grande importance. Le nettoyage peut éliminer les accumulations de saleté et d'impuretés pour empêcher qu'elles ne causent de l'usure ou des obstructions à l'équipement ; une lubrification appropriée peut réduire la friction entre les composants et réduire le risque de défaillances opérationnelles.

3.3 Maintenance et réparation pour l'usure des contacts

Pour assurer le fonctionnement sûr et stable des équipements électriques, la condition d'usure des contacts doit être soigneusement vérifiée lors de chaque maintenance. Lors de l'inspection, des outils de mesure précis doivent être utilisés pour mesurer l'épaisseur des contacts pour s'assurer qu'elle est dans la plage autorisée spécifiée. Dès que l'usure des contacts est jugée supérieure à la plage autorisée spécifiée, pour prévenir les possibles défaillances et dangers, les contacts usés doivent être remplacés immédiatement.

Pour les contacts présentant une usure légère, la planéité de la surface peut être restaurée par des méthodes de meulage professionnelles. Cependant, lors de l'opération de meulage, la profondeur et la force de meulage doivent être strictement contrôlées pour éviter une perte excessive de matériau des contacts due à un meulage excessif, ce qui peut affecter les performances normales et la durée de vie des contacts. Par conséquent, le travail de meulage doit être effectué par des techniciens expérimentés pour assurer la précision et la sécurité de l'opération.

Pour étendre efficacement la durée de vie des contacts, il est conseillé d'optimiser la fréquence d'exploitation du disjoncteur pour réduire les opérations inutiles fréquentes. Les opérations fréquentes non seulement accélèrent l'usure des contacts, mais peuvent également provoquer un vieillissement prématuré d'autres composants des équipements électriques. Par conséquent, une planification et un ajustement raisonnables de la fréquence d'exploitation et l'évitement des opérations inutiles sont des mesures importantes pour améliorer la durée de vie des contacts et assurer le fonctionnement stable de l'équipement.

3.4 Maintenance et réparation pour la défaillance des interrupteurs auxiliaires et des circuits de protection

①Inspection des interrupteurs auxiliaires
Pour assurer le fonctionnement normal et la sécurité des équipements, des inspections régulières et détaillées des interrupteurs auxiliaires sont d'une grande importance. Ce processus comprend une inspection approfondie de la condition des contacts de l'interrupteur pour s'assurer qu'ils sont en bon contact et qu'il n'y a pas de desserrage ou de corrosion. Si des problèmes tels qu'un mauvais contact ou une usure sont détectés lors de l'inspection, des mesures doivent être prises immédiatement pour ajuster ou remplacer l'interrupteur afin d'éviter les possibles défaillances de l'équipement ou les accidents de sécurité.

②Test des circuits de protection
Le circuit de protection est un composant clé pour assurer le fonctionnement sûr des équipements électriques. Par conséquent, des tests réguliers et complets du circuit de protection sont essentiels. Ce test vise à s'assurer que le circuit de protection fonctionne de manière fiable et opportune, et peut couper rapidement l'alimentation en cas de situations anormales pour prévenir les dommages aux équipements ou les blessures personnelles. Si les résultats du test montrent qu'il y a des problèmes avec le circuit de protection, tels qu'une déviation de calibrage ou un dommage aux composants, un calibrage doit être effectué immédiatement ou les composants endommagés doivent être remplacés pour assurer la fonction normale du circuit.

3.5 Maintenance et réparation pour les problèmes de surtension

Pour assurer le fonctionnement sûr et stable du système électrique, il est recommandé d'installer des parafoudres près du disjoncteur. Cela peut efficacement prévenir les dommages aux équipements causés par la surtension de fonctionnement due aux coups de foudre ou à d'autres causes, prolongeant ainsi la durée de vie des équipements et assurant leur fonctionnement normal.

Pour améliorer davantage l'efficacité et la sécurité du système électrique, il est conseillé d'optimiser le mode de fonctionnement du disjoncteur. Il convient particulièrement de noter qu'en cas de fluctuations importantes de la tension du système ou de changements brusques de la charge du système, l'exploitation du disjoncteur doit être évitée pour prévenir les défaillances de l'équipement ou les accidents de sécurité dus à une exploitation inappropriée.

3.6 Maintenance et réparation pour le vieillissement ou l'endommagement des composants mécaniques

Des inspections complètes doivent être effectuées sur les composants mécaniques du disjoncteur, y compris, mais sans s'y limiter, les arbres de transmission, les tiges de liaison, les roulements, etc. Lors de l'inspection, une attention particulière doit être portée au degré d'usure, aux fissures, à la déformation et à d'autres phénomènes des composants. Dès que des signes de vieillissement ou d'endommagement sont détectés, un remplacement ou une réparation doivent être effectués immédiatement pour prévenir l'extension de la défaillance.

Pour les composants clés tels que les arbres de transmission et les tiges de liaison, un traitement de lubrification régulier doit être effectué pour réduire l'usure et prolonger la durée de vie. En même temps, pour les pièces vulnérables telles que les roulements, leur état de fonctionnement doit être vérifié régulièrement pour s'assurer qu'ils tournent de manière fluide et qu'il n'y a pas de bruit anormal ou de chauffage. Lorsque nécessaire, de nouveaux roulements doivent être remplacés pour assurer le fonctionnement normal des composants mécaniques.

Pour les composants mécaniques du disjoncteur, des tests de charge doivent également être effectués régulièrement pour simuler les opérations dans des conditions de travail réelles afin de tester leurs performances et leur fiabilité. Grâce à ces tests, les problèmes potentiels peuvent être détectés en temps opportun, et des mesures de maintenance appropriées peuvent être prises pour assurer la stabilité et la sécurité du disjoncteur dans diverses conditions de travail.

Pour tout travail de maintenance et de réparation, des enregistrements détaillés doivent être tenus, y compris des informations telles que le modèle du composant remplacé, l'heure de maintenance et le personnel opérationnel. Ces enregistrements ont une valeur de référence importante pour les travaux de maintenance ultérieurs et l'analyse des pannes, aidant à améliorer l'efficacité de la maintenance et la fiabilité opérationnelle du disjoncteur.

3.7 Autres mesures de maintenance

Pour assurer le fonctionnement stable du système électrique, la température de fonctionnement du disjoncteur doit être vérifiée régulièrement pour prévenir les dommages aux équipements causés par la surchauffe. Cette étape est cruciale pour assurer le fonctionnement normal de l'équipement et prolonger sa durée de vie.

Pour maintenir l'état de fonctionnement normal du disjoncteur, un nettoyage régulier de son boîtier est essentiel. En éliminant l'accumulation de poussière à la surface et en prévenant la corrosion et autres problèmes, les effets négatifs de ces facteurs sur les performances de l'équipement peuvent être efficacement évités, assurant ainsi la sécurité et la fiabilité du système électrique.

Avec le progrès continu de la technologie, la transformation technique opportune du disjoncteur est un moyen efficace d'améliorer ses performances et sa fiabilité. En analysant les conditions de fonctionnement et les données historiques de l'équipement, des mises à niveau techniques ciblées peuvent être effectuées pour s'assurer que le disjoncteur puisse répondre aux exigences des systèmes électriques modernes.

4 Conclusion

Dans les travaux de maintenance des postes électriques du système électrique, la maintenance et le dépannage des disjoncteurs haute tension SF₆ sont d'une grande importance. Grâce à des inspections régulières et des mesures de maintenance appropriées, l'apparition de pannes peut être efficacement prévenue, assurant le fonctionnement sûr et stable du système électrique. Dans ce processus, les techniciens doivent suivre strictement les procédures d'exploitation, utiliser des équipements de détection avancés et des technologies, et continuer à améliorer la qualité et l'efficacité de la maintenance pour fournir une garantie solide pour le fonctionnement fiable du système électrique.