علل رایج و اقدامات بهبود برای خرابی‌های مکرر جداکننده‌های GN30 در تجهیزات سوئیچ 10 کیلوولت

۱. تحلیل ساختار و اصل کار جداکننده GN30
جداکننده GN30 یک دستگاه تغییر مسیر ولتاژ بالا است که عمدتاً در سیستم‌های برق داخلی برای باز و بستن مدارها در شرایط ولتاژ بدون بار استفاده می‌شود. این جداکننده برای سیستم‌های برق با ولتاژ اسمی ۱۲ کیلوولت و فرکانس جریان متناوب ۵۰ هرتز یا کمتر مناسب است. جداکننده GN30 می‌تواند به صورت جداگانه یا در ارتباط با دستگاه‌های تغییر مسیر ولتاژ بالا استفاده شود. با ساختار فشرده، عملکرد ساده و قابلیت اطمینان بالا، این جداکننده در بخش‌های انرژی، حمل و نقل و صنعت گسترده‌ای کاربرد دارد.

ساختار جداکننده GN30 از اجزای زیر تشکیل شده است:

• اجزای ثابت: شامل پایه، عایق‌بندی‌ها و تماس‌های ثابت. پایه کل دستگاه را حمایت و ثابت می‌کند و در طول عملیات مکانیکی بارهای مختلف را تحمل می‌کند. عایق‌بندی‌ها هم تماس‌های ثابت و هم تماس‌های چرخان را حمایت می‌کنند و در طول عملیات عایق برقی را تضمین می‌کنند. تماس‌های ثابت به خط برق متصل شده و روی پایه نصب شده‌اند؛ آنها در عملیات باز و بستن حرکت نمی‌کنند.

• اجزای چرخان: شامل تماس چرخان (موتوری)، محور چرخان و دسته کرک. تماس چرخان عنصر فعالی است که از طریق چرخش عمل تغییر مسیر را انجام می‌دهد. محور چرخان روی پایه نصب شده و به عنوان مرکز چرخش عمل می‌کند. دسته کرک محور چرخان را به مکانیزم عملیاتی متصل می‌کند و حرکت را به تماس چرخان منتقل می‌کند تا باز و بستن انجام شود.

• مکانیزم عملیاتی: شامل مکانیزم‌های دستی و الکتریکی. مکانیزم دستی دسته‌ای دارد که جداکننده را در موقعیت "فعال" یا "منزوی" قرار می‌دهد. چرخاندن دسته به صورت دستی موجب باز و بستن دستگاه می‌شود. می‌توان مکانیزم عملیاتی الکتریکی نیز نصب کرد تا کنترل دوردست خودکار عملیات باز و بستن امکان‌پذیر شود.

• دستگاه زمین‌بندی: جداکننده GN30 می‌تواند با یک کلید زمین‌بندی مجهز شود تا عملکرد زمین‌بندی را ارائه دهد و ایمنی عملیات را افزایش دهد.

• دستگاه‌های محافظ: برای اطمینان از عملکرد ایمن و قابل اعتماد، ویژگی‌های محافظ مانند پوشش‌های محافظ و موانع نصب شده‌اند تا از تماس تصادفی با بخش‌های زنده جلوگیری کرده و افراد را محافظت کنند.

• دستگاه‌های کمکی: افزونه‌های اختیاری مانند نمایشگرهای زنده و سیستم‌های هشدار خطا می‌توانند بر اساس نیاز کاربر اضافه شوند تا هوشمندی را افزایش دهند و نظارت زنده بر وضعیت عملیاتی و تشخیص و رسیدگی به خطاها به‌موقع را امکان‌پذیر کنند.

۲. تحلیل خطاها در جداکننده GN30 در دستگاه تغییر مسیر ۱۰ کیلوولت

۲.۱ طبقه‌بندی و تحلیل فراوانی خطاها در جداکننده GN30
به عنوان یک دستگاه تغییر مسیر ولتاژ بالا مهم، جداکننده GN30 نقش حیاتی در سیستم‌های برق دارد. با این حال، در طول عملیات بلندمدت، انواع مختلفی از خطاها ممکن است رخ دهد که می‌توانند قابلیت اطمینان سیستم را تحت تأثیر قرار دهند. برای اطمینان از عملکرد شبکه ایمن و پایدار، لازم است خطاها را طبقه‌بندی و فراوانی آنها را تحلیل کنیم تا اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی هدفمند انجام شود.

خطاهای جداکننده GN30 می‌توانند به دسته‌های زیر تقسیم شوند:

• خطاهای عایق: نوع رایج‌ترین، شامل شکست عایق، پیری عایق و آسیب به مواد عایق. این خطاهای کاملیت عایق را کاهش می‌دهند و ایمنی سیستم را تهدید می‌کنند.

• خطاهای تماس: شامل اکسیداسیون تماس، سایش و تخلیه، که ممکن است باز و بستن نامناسب و اختلال در پیوستگی مدار را ایجاد کنند.

• خطاهای مکانیکی: مانند گیر کردن اجزای چرخان، شکست دسته کرک یا تغییر شکل پایه، که موجب عدم انعطاف‌پذیری یا شکست عملیات می‌شود.

• خطاهای الکتریکی: شامل خرابی موتور، خرابی کنترل‌کننده یا مشکلات تأمین برق، که موجب اختلال در تغییر مسیر خودکار و کاهش کارایی سیستم می‌شوند.

• خطاهای حرارتی: ناشی از تخلیه گرمایی ناکافی در طول عملیات، که منجر به افزایش دما، تغییر شکل، پیری یا حتی خرابی اجزا می‌شود.

• خطاهای ناشی از انسان: ناشی از خطاهای عملیاتی، نگهداری نامناسب یا نصب اشتباه، که ممکن است موجب خرابی یا حوادث ایمنی شوند.

برای انجام تحلیل فراوانی خطا، باید داده‌های خطا در طول یک دوره مشخص جمع‌آوری و ارزیابی آماری شوند. این تحلیل شامل موارد زیر است:

• توزیع نوع خطا: شمارش وقوع هر نوع خطا برای تعیین نسبت و شدت آنها.

• تحلیل علت اصلی: شناسایی علل اصلی برای راهنمایی استراتژی‌های پیشگیری.

• توزیع زمانی: تحلیل زمان وقوع خطاهای (مانند ساعت روز) برای همبستگی با شرایط عملیاتی.

• همبستگی محیطی: ارزیابی ارتباط بین خطاهای و عوامل محیطی (دمای محیط، رطوبت، غبار).

• همبستگی عملیات/نگهداری: ارزیابی تأثیر عملیات نامناسب یا تأخیر در نگهداری بر خرابی‌ها.

این تحلیل کمک می‌کند تا مشکلات کلیدی در عملیات جداکننده GN30 شناسایی شود و بهبودهای هدفمند برای افزایش قابلیت اطمینان و ایمنی انجام شود.

۲.۲ تحلیل و بحث درباره علل رایج خطاها
چهار عامل اصلی در خرابی جداکننده GN30 وجود دارد:

اول، نقص‌های طراحی و تولید. طراحی ضعیف یا فرآیندهای تولید ناقص ممکن است منجر به مقاومت ساختاری کافی نشود و این موجب شکست یا تغییر شکل قطعات می‌شود. انتخاب نامناسب مواد، مانند مواد عایقی که مقاومت در برابر سایش یا گرما ندارند، نیز خطر خرابی را افزایش می‌دهد.

دوم، شرایط بیش‌باری و ولتاژ بیش از حد. بیش‌باری طولانی مدت باعث گرم شدن زیاد می‌شود که منجر به تورم حرارتی یا پیری عایق می‌گردد، که عملکرد قطع و جدا سازی را مختل می‌کند. حوادث ولتاژ بیش از حد (مانند ضربات صاعقه یا افزایش فشار شبکه) می‌تواند باعث خرابی عایق یا آتش‌سوزی شود.

سوم، عملکرد نامناسب. خطاهای اپراتوری - مانند عملیات بدون بی‌انرژی کردن، استفاده از نیروی مازاد بر دسته که باعث آسیب مکانیکی می‌شود، یا غفلت در نگهداری (مانند عدم تمیز کردن یا روغن کردن) - می‌تواند باعث ایجاد خطا شود.

چهارم، عوامل محیطی و طبیعی. سرما شدید می‌تواند باعث خرابی موتور به دلیل تراکم رطوبت یا یخ زدن شود. دماهای بالا پیری عایق و تورم حرارتی را تسریع می‌کنند. بلایای طبیعی مانند زلزله می‌تواند باعث آسیب فیزیکی یا تغییر شکل سوئیچ شود.

۳.روش‌های بهبود خطاها در جداکننده GN30 در تجهیزات ۱۰ kV

۳.۱ بهبود در طراحی و تولید
انتخاب مواد بسیار مهم برای عملکرد و قابلیت اطمینان است. مواد مقاوم به بیش‌باری و مقاوم در برابر سایش باید برای تماس‌های ثابت و چرخشی استفاده شوند تا بتوانند ولتاژ بالا و عملیات مکرر را تحمل کنند. مواد عایق باید دارای قدرت عایق بسیار خوب و مقاومت حرارتی باشند.

فرآیندهای تولید دقیق اطمینان از دقت ابعادی و کیفیت مونتاژ را می‌دهند. کنترل دقیق تolerances ماشین‌کاری از مشکلات برازش یا کارایی عملیاتی جلوگیری می‌کند.

در طراحی، تحلیل قابلیت اطمینان باید به stressors پتانسیلی - افزایش فشار ولتاژ، آتش‌سوزی، گرم شدن محلی - توجه کند تا خطرات خرابی را شناسایی و کاهش دهد.

بازرسی و تست‌های کیفیت دقیق در طول تولید - از جمله بررسی مواد اولیه، تأیید اجزا و بررسی‌های قبل از مونتاژ - ضروری هستند. تست‌ها باید شامل قدرت مکانیکی، عملکرد الکتریکی، تمامیت عایق و روانی عملیات باشند.

تولیدکنندگان باید سیستم‌های مدیریت کیفیت جامع، از جمله پروتکل‌های کنترل کیفیت، دستورالعمل‌های فرآیند و استانداردهای بازرسی را برای استانداردسازی تولید، بهبود کارایی و کاهش نرخ خطاها ایجاد کنند.

۳.۲ اقدامات جهت پیشگیری از بیش‌باری و ولتاژ بیش از حد
برای مشکلات مرتبط با بیش‌باری (مانند گرم شدن تماس‌ها، تورم عایق)، بلافاصله برق را قطع کنید، وضعیت بار را بررسی کنید و بار را توزیع کنید تا تکرار شود. اگر بار کاهش نیافته باشد، تجهیزات ذخیره‌ساز یا منابع برق جایگزین را به کار بگیرید.

برای حوادث ولتاژ بیش از حد (مانند خرابی عایق، آتش‌سوزی)، برق را قطع کنید و مقاومت عایق و اجزا را بررسی کنید. عایق تخریب شده یا اجزای پیر را به سرعت تعویض کنید. دستگاه‌های محافظت از ولتاژ بیش از حد مانند آرام‌سازهای اکسید روی را نصب کنید تا جداکننده را از افزایش فشار ولتاژ محافظت کنند.

۳.۳ رویه‌های عملیاتی بهبود یافته
اپراتورها باید دستورالعمل را کاملاً درک کنند، اصول کاری را ب Begreifen und die korrekten Verfahren befolgen. Stellen Sie immer sicher, dass das System de-energisiert ist, bevor Sie es bedienen, um Unfälle zu vermeiden.

Personen für Wartung sollten regelmäßige Reinigungen, Schmierungen und Inspektionen durchführen. Reinigung entfernt Staub und Verunreinigungen, um die Isolationsstabilität aufrechtzuerhalten. Schmierung reduziert Reibung für eine reibungslose Funktion. Inspektionen erkennen frühzeitig Anzeichen von Verschleiß oder Schäden.

Durchführen Sie regelmäßige Prüfungen und Tests - einschließlich Kontaktverschleiß, Zustand der Isolatoren, Mechanismusfunktion und elektrische Leistung - um die Einhaltung der Konstruktionsvorgaben zu überprüfen und größere Ausfälle vorzubeugen.

۳.۴ پیشگیری و کنترل عوامل محیطی
نصب پوشش‌های محافظ موثر اجزای داخلی را از غبار، باران، زباله و آلودگی محافظت می‌کند و عملکرد عایق را حفظ می‌کند. پوشش‌ها باید طراحی شوند تا دسترسی به عملیات و نگهداری را فراهم کنند.

در محیط‌های سرد، از مواد عایق با مقاومت سرما تأیید شده استفاده کنید تا خواص مکانیکی و الکتریکی را حفظ کنید و خشکی را جلوگیری کنید.

در شرایط سخت، به طور منظم اجزای عایق، ساختارهای عایق و اجزای الکتریکی را بازرسی کنید. به طور لازم تست‌های مقاومت عایق و عملکرد الکتریکی را انجام دهید تا مشکلات را از زمان اول تشخیص داده و حل کنید.

۴.نتیجه‌گیری
این مقاله به تحلیل عمیق علل شایع خرابی جداکننده GN30 در تجهیزات ۱۰ kV می‌پردازد و یک سری از اقدامات بهبودی را پیشنهاد می‌کند که هدف آن‌ها افزایش قابلیت اطمینان و ایمنی برای تضمین عملکرد پایدار سیستم برق است. تحقیقات آینده می‌تواند عوامل تأثیرگذار بیشتر و راه‌حل‌های مؤثرتر را بررسی کند. علاوه بر این، مطالعات موردی عملی می‌توانند اثربخشی این روش‌ها را تأیید کنند و پشتیبانی نظری غنی‌تری برای عملکرد قابل اعتماد سیستم‌های برق فراهم کنند.