Najčešći uzroci i mjere unapređenja za učestala otkazivanja odvojnika GN30 u 10 kV sklopovima

1.Analiza strukture i načela rada odvojnika GN30
Odvojnik GN30 je visokonaponski prekidač koji se uglavnom koristi u unutarnjim električnim sustavima za otvaranje i zatvaranje krugova pod naprezanjem, ali bez opterećenja. Primjenjuje se u električnim sustavima s nominalnim naprezanjem od 12 kV i frekvencijom struje od 50 Hz ili niže. Odvojnik GN30 može se koristiti u kombinaciji s visokonaponskim aparaturom ili kao samostalna jedinica. S obzirom na kompaktnu strukturu, jednostavnu uporabu i visoku pouzdanost, široko se primjenjuje u energetskom, transportnom i industrijskom sektoru.

Struktura odvojnika GN30 glavno se sastoji od sljedećih dijelova:

• Fiksni dijelovi: uključuju bazu, izolatore i fiksne kontakte. Baza podržava i osigurava cijeli prekidač, noseći različite mehaničke opterećenja tijekom rada. Izolatori podržavaju fiksne i rotirajuće kontakte, osiguravajući električnu izolaciju tijekom rada. Fiksni kontakti su spojeni s elektroenergetskom mrežom i montirani na bazi; ne pomiču se tijekom radnji otvaranja/zatvaranja.

• Rotirajući dijelovi: uključuju rotirajući (pomični) kontakt, rotirajući valjak i koleno. Rotirajući kontakt je aktivni dio koji vrši radnju prekidanja putem rotacije. Rotirajući valjak je montiran na bazi i služi kao točka okreta za pokret. Koleno povezuje rotirajući valjak s mehanizmom upravljanja, prenositi pokret na rotirajući kontakt kako bi se postigli radnji otvaranja i zatvaranja.

• Mehanizam upravljanja: uključuje ručni i električni mehanizme upravljanja. Ručni mehanizam ima ručicu za upravljanje koja postavlja odvojnik u položaj "rada" ili "odvojenosti". Ručno vrtanje ručice pokreće prekidač. Također se može instalirati električni mehanizam upravljanja kako bi se omogućilo automatsko daljinsko upravljanje radnjama prekidanja.

• Zauređivač: Odvojnik GN30 može biti opremljen zauređivačem kako bi se pružila funkcija zauređivanja, poboljšavajući sigurnost rada.

• Zaštitni uređaji: Za osiguranje sigurnog i pouzdanog rada, instalirani su zaštitni elementi poput zaštitnih poklopača i barijera kako bi se spriječio slučajan kontakt s podnapeti dijelovima i zaštitili osoblje.

• Pomoćni uređaji: Na temelju potreba korisnika mogu se dodati opcionalni dodaci poput indikatora života i sistema alarmiranja o greškama kako bi se poboljšala inteligencija, omogućujući stvarno vrijeme nadzora stanja rada i pravočasno otkrivanje i rješavanje grešaka.

2.Analiza grešaka odvojnika GN30 u aparaturi za 10 kV

2.1 Klasifikacija i analiza učestalosti grešaka odvojnika GN30
Kao ključni visokonaponski prekidač, odvojnik GN30 igra važnu ulogu u električnim sustavima. Međutim, tijekom dugotrajnog rada mogu se pojaviti razne greške koje utječu na pouzdanost sustava. Radi osiguranja sigurne i stabilne operacije mreže, potrebno je klasificirati i analizirati učestalost grešaka kako bi se implementirale ciljane preventivne i korektivne mjere.

Greške odvojnika GN30 mogu se klasificirati na sljedeće:

• Greške izolacije: Najčešći tip, uključujući propadanje izolatora, starenje izolacije i oštećenje izolacijskih materijala. Ove greške kompromitiraju integritet izolacije i prijeti sigurnosti sustava.

• Greške kontakta: Uključuju oksidaciju kontakata, gubitak i oslabljenje, što može uzrokovati nepravilno otvaranje/zatvaranje i narušiti kontinuitet kruga.

• Mehaničke greške: Poput zaključavanja rotirajućih dijelova, loma kolena ili deformacije baze, što dovodi do nepouzdanog ili neuspjelog rada.

• Električke greške: Uključuju propadanje motora, propadanje kontrolera ili probleme s napajanjem, što premeti automatiziranom prekidanju i smanjuje učinkovitost sustava.

• Termičke greške: Uslijed nedostatka toplinskog ispuštanja tijekom rada, što dovodi do porasta temperature, deformacije, starenja ili čak oštećenja dijelova.

• Greške izazvane ljudskim faktorom: Rezultat pogrešnog rada, nepravilnog održavanja ili pogrešne instalacije, što može dovesti do propadanja ili sigurnosnih incidenata.

Za provedbu analize učestalosti grešaka, potrebno je prikupiti i statistički procijeniti podatke o greškama u određenom razdoblju. Ova analiza uključuje:

• Raspodjela tipova grešaka: Brojanje pojavljivanja svakog tipa greške kako bi se odredila njihova proporcija i težina.

• Analiza glavnih uzroka: Identifikacija primarnih uzroka kako bi se usmjerile strategije prevencije.

• Vremenska raspodjela: Analiza vremena kada se pojavljuju greške (npr. vremenski interval) kako bi se uspostavila veza s uvjetima rada.

• Korelacija s okolinom: Procjena veze između grešaka i okolišnih faktora (temperatura, vlažnost, prašina).

• Korelacija s operacijom/održavanjem: Procjena kako nepravilna operacija ili zamjena održavanja doprinose propadanjima.

Ova analiza pomaže u identifikaciji ključnih problema u radu odvojnika GN30, omogućujući usmjerene poboljšanja kako bi se povećala pouzdanost i sigurnost.

2.2 Analiza i rasprava o najčešćim uzrocima grešaka
Cetiri glavna uzroka doprinose propadanjima odvojnika GN30:

Prvo, propusti u dizajnu i proizvodnji. Loš dizajn ili neadekvatni procesi proizvodnje mogu rezultirati nedostatkom strukturne čvrstoće, što dovodi do loma ili deformacije dijelova. Nepravilan izbor materijala, poput izolacijskih materijala koji nemaju otpornost na gubitak ili toplinu, također povećava rizik od propadanja.

Drugo, preopterećenje i prenapon. Prolječno preopterećenje dovodi do prekomjernog zagrijavanja, što uzrokuje termičko širenje ili starenje izolacije, ometajući funkcije prekidača i izolacije. Događaji prenapona (npr. udar bljeska ili talasi u mreži) mogu uzrokovati propadanje izolacije ili luk.

Treće, nepravilna operacija. Greške operatera - poput rada bez isključivanja napajanja, prekomjerna sila na ručici koja dovodi do mehaničkog oštećenja ili zanemarevanje održavanja (npr. nedostatak čišćenja ili smržavanja) - mogu pokrenuti greške.

Četvrti, okruženijski i prirodni faktori. Ekstremno hladno može uzrokovati propadanje motora zbog kondenzacije vlage ili zamrzavanja. Visoke temperature ubrzavaju starenje izolacije i termičko širenje. Prirodne katastrofe poput potresa mogu fizički oštetiti ili deformirati prekidač.

3. Metode poboljšanja grešaka odvojiča GN30 u naponskom sklopovlju od 10 kV

3.1 Poboljšanja u dizajnu i proizvodnji
Odabir materijala ključan je za performanse i pouzdanost. Za fiksne i rotacijske kontakte trebali bi se koristiti materijali visokog opterećenja i otporni na smanjenje da bi izdržavali visok napon i česte operacije. Izolacijski materijali moraju pružati odličnu dielektričnu čvrstoću i toplinsku otpornost.

Precizni procesi proizvodnje osiguravaju točnost dimenzija i kvalitetu montaže. Strog nadzor tolerancija obrade sprečava probleme u prijanjanju ili neefikasnosti rada.

Tijekom dizajna, analiza pouzdanosti treba uzeti u obzir potencijalne stresore - talase napona, lukove, lokalno prekomjerne zagrijavanje - kako bi se identificirali i smanjili rizici od propadanja.

Rigorozna kontrola kvalitete i testiranje tijekom proizvodnje - uključujući provjere sirovina, verifikaciju komponenti i pregled prije montaže - su nužni. Testovi trebaju pokriti mehaničku čvrstoću, električke performanse, integritet izolacije i glatkoću rada.

Proizvođači trebaju uspostaviti kompleksne sustave upravljanja kvalitetom, uključujući protokole kontrole kvalitete, upute za procese i standardi inspekcije, kako bi standardizirali proizvodnju, poboljšali efikasnost i smanjili stopu grešaka.

3.2 Mjere za sprečavanje preopterećenja i prenapona
Za probleme vezane uz preopterećenje (npr. prekomjerano zagrijavanje kontakata, širenje izolatora), odmah isključite napajanje, procijenite uvjete opterećenja i redistribuirajte snagu kako biste spriječili ponovljene događaje. Ako se opterećenje ne može smanjiti, upotrijebite rezervne uređaje ili alternative izvore energije.

Za događaje prenapona (npr. propadanje izolacije, lukove), isključite napajanje i pregledajte izdržljivost izolacije i komponenti. Brzo zamijenite degradirane izolacije ili staro opreme. Instalirajte uređaje za zaštitu od prenapona, kao što su arresteri sa cink-oksidskim elementima, kako biste štitili odvojič od vrhova napona.

3.3 Poboljšani operativni postupci
Operateri moraju temeljito razumjeti uputstva, shvatiti radne principi i slijediti ispravne postupke. Uvijek provjerite isključivanje prije rada kako biste spriječili nesreće.

Održavajući osoblje trebalo bi redovito čistiti, smržavati i inspektirati. Čišćenje uklanja prašinu i kontaminate kako bi se održao stabilnost izolacije. Smržavanje smanjuje trenje za glatko rukovanje. Inspekcije otkrivaju rane znakove nosivosti ili oštećenja.

Izvrsavajte redovite pregledi i testiranja - uključujući nošnju kontakata, stanje izolatora, funkcionalnost mehanizma i električne performanse - kako biste provjerili usklađenost s specifikacijama dizajna i spriječili velike propadaje.

3.4 Prevencija i kontrola okruženijskih faktora
Instalacija zaštitnih kućišta učinkovito štiti unutarnje komponente od prašine, kiše, otpada i kontaminacije, održavajući performanse izolacije. Kućišta moraju biti dizajnirana tako da dopuštaju pristup za rad i održavanje.

U okruženjima s niskim temperaturama, koristite izolacijske materijale s potvrđenom otpornošću na hladno kako biste održali mehaničke i električne svojstva i spriječili krhotljivost.

Pod teškim uvjetima, redovito inspektirajte izolatore, izolacijske strukture i električne komponente. Izvršavajte testove otpornosti izolacije i električnih performansi po potrebi kako biste ranije otkrili i riješili probleme.

4.Zaključak
Ovaj rad provede duboku analizu uobičajenih uzroka propadanja odvojiča GN30 u naponskom sklopovlju od 10 kV i predlaže seriju poboljšanja namijenjenih jačanju njegove pouzdanosti i sigurnosti kako bi se osigurala stabilna operacija sustava energije. Buduće istraživanje može istražiti dodatne utjecajne faktore i učinkovitije strategije mitigacije. Nadalje, praktični studiji slučaja mogu validirati učinkovitost ovih metoda, pružajući bogatiju teorijsku podršku za pouzdano funkcioniranje sustava energije.