عوامل مشترک و اقدامات بهبودی برای خرابی‌های مکرر جداکننده‌های GN30 در دستگاه‌های تغییر دهنده 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 مدار تحت ولتاژ اما 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 ترکیبی با دستگاه‌های تغییر مسیر ولتاژ بالا یا به صورت مستقل استفاده شود. با ساختار فشرده، عملکرد ساده و قابلیت اطمینان بالا، این جداکننده در حوزه‌های برق، انرژی، حمل و نقل و صنعت به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ساختار جداکننده GN30 عمدتاً شامل مولفه‌های زیر است:
اجزای ثابت: شامل پایه، عایق‌ها و تماس‌های ثابت. پایه کل دستگاه را حمایت و ثابت می‌کند و بارهای مکانیکی مختلف را در طول عملکرد تحمل می‌کند. عایق‌ها هم تماس‌های ثابت و هم متحرک را پشتیبانی می‌کنند و در طول خدمت عایق الکتریکی را تضمین می‌کنند. تماس‌های ثابت به خط برق متصل شده و روی پایه نصب می‌شوند؛ آنها در طول عملیات باز و بستن حرکت نمی‌کنند.
اجزای متحرک: شامل تماس متحرک (متحرک)، محور چرخش و دسته دوار. تماس متحرک عنصر فعالی است که از طریق چرخش عمل تغییر مسیر را انجام می‌دهد. محور چرخش روی پایه نصب شده و به عنوان محور حرکت عمل می‌کند. دسته دوار محور چرخش را به مکانیسم عملیاتی متصل می‌کند و حرکت را به تماس متحرک منتقل می‌کند تا باز و بستن را انجام دهد.
مکانیسم عملیاتی: شامل مکانیسم‌های دستی و الکتریکی. مکانیسم دستی دارای دسته‌ای است که جداکننده را در موقعیت "فعال" یا "جدا شده" قرار می‌دهد. چرخاندن دسته به صورت دستی دستگاه را فعال می‌کند. می‌توان مکانیسم عملیاتی الکتریکی نیز نصب کرد تا کنترل دوربینی خودکار عملیات تغییر مسیر را ممکن سازد.
دستگاه زمین‌سازی: جداکننده GN30 می‌تواند با یک کلید زمین‌سازی مجهز شود تا قابلیت زمین‌سازی را فراهم کند و امنیت عملیاتی را افزایش دهد.
دستگاه‌های محافظ: برای اطمینان از عملکرد ایمن و قابل اعتماد، ویژگی‌های محافظ مانند پوشش‌های محافظ و موانع نصب می‌شوند تا از تماس تصادفی با قطعات زنده جلوگیری کرده و کارکنان را محافظت کنند.
دستگاه‌های کمکی: افزودنی‌های اختیاری مانند نمایشگرهای خط زنده و سیستم‌های هشدار خطا می‌توانند بر اساس نیاز کاربر اضافه شوند تا هوشمندی را افزایش دهند، امکان نظارت زنده از وضعیت عملیاتی و تشخیص و رسیدگی به خطاها را به طور به موقع فراهم کنند.
۲. تحلیل خرابی جداکننده GN30 در دستگاه تغییر مسیر ۱۰ کیلوولت
۲.۱ طبقه‌بندی و تحلیل فرکانس خرابی‌های جداکننده GN30
به عنوان یک دستگاه تغییر مسیر ولتاژ بالا مهم، جداکننده GN30 نقشی ضروری در سیستم‌های برق دارد. با این حال، در طول عملکرد بلندمدت، ممکن است خرابی‌های مختلفی رخ دهد که می‌توانند قابلیت اطمینان سیستم را تحت تأثیر قرار دهند. برای اطمینان از عملکرد شبکه ایمن و پایدار، لازم است خرابی‌ها را طبقه‌بندی کرده و فرکانس آنها را تحلیل کنیم تا اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی هدفمندی را اجرا کنیم.
خرابی‌های جداکننده GN30 می‌توانند به صورت زیر طبقه‌بندی شوند:
خرابی‌های عایقی: نوع رایج‌ترین، شامل خرابی عایق، پیری عایق و خرابی مواد عایقی. این خرابی‌ها تمامیت عایق را نقض می‌کنند و امنیت سیستم را تهدید می‌کنند.
خرابی‌های تماسی: شامل اکسیداسیون تماس، اپوکسی و آزاد شدن، که ممکن است باز و بستن غیرطبیعی و تضعیف پیوستگی مدار را ایجاد کنند.
خرابی‌های مکانیکی: مانند گیر کردن قطعات متحرک، شکست دسته دوار یا تغییر شکل پایه، که منجر به عملکرد ناکارآمد یا شکست می‌شوند.
خرابی‌های الکتریکی: شامل خرابی موتور، خرابی کنترل‌کننده یا مشکلات تأمین برق، که موجب اختلال در تغییر مسیر خودکار و کاهش کارایی سیستم می‌شوند.
خرابی‌های حرارتی: ناشی از تشعشع گرما ناکافی در طول عملکرد، که منجر به افزایش دما، تغییر شکل قطعات، پیری یا حتی خرابی می‌شود.
خرابی‌های ناشی از انسان: ناشی از خطاهای عملیاتی، نگهداری نامناسب یا نصب اشتباه، که ممکن است منجر به خرابی یا حوادث ایمنی شوند.
برای انجام تحلیل فرکانس خرابی، باید داده‌های خرابی در یک بازه زمانی خاص جمع‌آوری و ارزیابی آماری شوند. این تحلیل شامل موارد زیر است:
توزیع نوع خرابی: شمارش وقوع هر نوع خرابی برای تعیین نسبت و شدت آنها.
تحلیل علت اصلی: شناسایی علل اصلی برای هدایت استراتژی‌های پیشگیری.
توزیع زمانی: تحلیل زمان وقوع خرابی‌ها (مثلاً ساعت روز) برای همبستگی با شرایط عملیاتی.
همبستگی محیطی: ارزیابی پیوندهای بین خرابی‌ها و عوامل محیطی (دما، رطوبت، غبار).
همبستگی عملیات/نگهداری: ارزیابی چگونگی مشارکت عملیات نامناسب یا تأخیر در نگهداری در خرابی‌ها.
چنین تحلیلی کمک می‌کند تا مشکلات کلیدی در عملکرد جداکننده GN30 شناسایی شود و اقدامات هدفمندی برای افزایش قابلیت اطمینان و ایمنی انجام شود.
۲.۲ تحلیل و بحث درباره علل رایج خرابی
چهار علت اصلی به خرابی جداکننده GN30 کمک می‌کنند:
اول، عیوب طراحی و تولید. طراحی ضعیف یا فرآیندهای تولید زیراستاندارد ممکن است منجر به مقاومت ساختاری کافی نشود و منجر به شکست یا تغییر شکل قطعات شود. انتخاب نامناسب مواد - مانند مواد عایقی که مقاومت در برابر سایش یا گرما ندارند - نیز خطر خرابی را افزایش می‌دهد.
دوم، شرایط بیش‌باری و افزایش ولتاژ. بیش‌باری طولانی مدت باعث سرخ کردن زیاد می‌شود که منجر به تغییرات حرارتی یا پیری عایق می‌گردد و عملکرد تبديل و جداسازی را خراب می‌کند. حوادث افزایش ولتاژ (مانند برخورد صاعقه یا افزایش ناگهانی شبکه) می‌تواند باعث خرابی عایق یا قوس الکتریکی شود.
سوم، عملکرد نامناسب. خطاهای اپراتور مانند کار کردن بدون قطع انرژی، استفاده از نیروی بیش از حد 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 تغییرات حرارتی را تسریع می‌کنند. فاجعه‌های طبیعی مانند زلزله می‌توانند باعث آسیب فیزیکی یا تحریف شکننده شوند.
۳.روش‌های بهبود خطاها در شکن GN30 در تجهیزات توزیع ۱۰ کیلووات
۳.۱ بهبود در طراحی و تولید
انتخاب مواد مهم برای عملکرد و قابلیت اطمینان است. مواد مقاوم و تحمل‌دار باید برای تماس‌های ثابت و چرخشی استفاده شود تا بتوانند ولتاژ بالا و عملیات مکرر را تحمل کنند. مواد عایق‌بندی باید دارای قدرت دی‌الکتریک و مقاومت حرارتی عالی باشند.
فرآیندهای تولید دقیق اطمینان از دقت ابعادی و کیفیت مونتاژ را می‌دهد. کنترل دقیق تolerances ماشین‌کاری از مشکلات برازش یا عدم کارایی عملیاتی جلوگیری می‌کند.
در طراحی، تحلیل قابلیت اطمینان باید به stresors بالقوه—افزایش ناگهانی ولتاژ، قوس الکتریکی، گرم شدن محلی—توجه کند تا ریسک‌های خرابی شناسایی و کاهش یابند.
بازرسی و تست کیفیت سخت‌گیرانه در طول تولید شامل بررسی مواد اولیه، تأیید قطعات و بررسی‌های قبل از مونتاژ ضروری است. تست‌ها باید شامل قدرت مکانیکی، عملکرد الکتریکی، تمامیت عایق و صافی عملیاتی باشد.
تولیدکنندگان باید سیستم‌های مدیریت کیفیت جامعی ایجاد کنند که شامل پروتکل‌های کنترل کیفیت، دستورالعمل‌های فرآیند و استانداردهای بازرسی باشد تا تولید استانداردسازی شود، کارایی افزایش یابد و نرخ خطا کاهش یابد.
۳.۲ اقدامات برای جلوگیری از بیش‌باری و افزایش ولتاژ
برای مشکلات مربوط به بیش‌باری (مانند گرم شدن تماس‌ها، تغییر حجم عایق)، بلافاصله برق را قطع کنید، وضعیت بار را بررسی کنید و بار را توزیع کنید تا تکرار شدن این مشکل جلوگیری شود. اگر بار کاهش نیافته باشد، از تجهیزات پشتیبان یا منابع برق جایگزین استفاده کنید.
برای حوادث افزایش ولتاژ (مانند خرابی عایق، قوس الکتریکی)، برق را قطع کنید و عایق و توان تحمل قطعات را بررسی کنید. عایق‌های تخریب شده یا قطعات پیر را به سرعت جایگزین کنید. دستگاه‌های محافظت از افزایش ولتاژ مانند آرام‌سازهای اکسید روی را نصب کنید تا شکن را از افزایش ناگهانی ولتاژ محافظت کنند.
۳.۳ رویه‌های عملیاتی بهبود یافته
اپراتورها باید دستورالعمل‌ها را به طور کامل درک کنند، اصول کار را فهمیده و رویه‌های صحیح را دنبال کنند. همیشه قبل از عملیات، قطع برق را تأیید کنید تا از حوادث جلوگیری شود.
نگهداری‌کنندگان باید تمیز کردن، روغن کردن و بازرسی‌های منظم انجام دهند. تمیز کردن از گرد و آلودگی‌ها برای حفظ پایداری عایق می‌کاهد. روغن کردن برای کاهش اصطکاک و صافی عملیاتی مفید است. بازرسی‌ها علائم اولیه از دست دادن یا آسیب را تشخیص می‌دهند.
بررسی‌ها و تست‌های دوره‌ای شامل از دست دادن تماس‌ها، وضعیت عایق، عملکرد مکانیسم و عملکرد الکتریکی برای تأیید سازگاری با مشخصات طراحی و جلوگیری از خرابی‌های بزرگ انجام می‌شود.
۳.۴ پیشگیری و کنترل عوامل محیطی
نصب پوشش‌های محافظتی به طور موثر مؤلفه‌های داخلی را از گرد، باران، آوار 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 دمای پایین، از مواد عایق‌بندی مقاوم در برابر سرما استفاده کنید تا ویژگی‌های مکانیکی و الکتریکی حفظ شود و سختی جلوگیری شود.
در شرایط سخت، به طور منظم عایق‌ها، ساختارهای عایق و قطعات الکتریکی را بازرسی کنید. تست‌های مقاومت عایق و عملکرد الکتریکی را در صورت لزوم انجام دهید تا مشکلات را به زودی تشخیص دهید و حل کنید.
۴.نتیجه‌گیری
این مقاله تجزیه و تحلیل عمیقی از علل شایع خرابی شکن GN30 در تجهیزات توزیع ۱۰ کیلووات انجام می‌دهد و مجموعه‌ای از اقدامات بهبودی ارائه می‌دهد که هدف آن افزایش قابلیت اطمینان و ایمنی برای تضمین عملکرد پایدار سیستم برق است. تحقیقات آینده می‌تواند عوامل تأثیرگذار بیشتر و راه‌حل‌های کاهش خطر 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.
