Penyebab Umum dan Langkah Peningkatan untuk Kegagalan Berulang Switch GN30 dalam Perakitan Switch 10 kV

1.Analisis Struktur dan Prinsip Kerja Pemutus Sambungan GN30
Pemutus sambungan GN30 adalah peranti beralih tegangan tinggi yang digunakan utamanya dalam sistem kuasa dalaman untuk membuka dan menutup litar di bawah tegangan tetapi tanpa beban. Ia sesuai untuk sistem kuasa dengan voltan nominal 12 kV dan frekuensi AC 50 Hz atau lebih rendah. Pemutus sambungan GN30 boleh digunakan sama ada bersama dengan peralatan beralih tegangan tinggi atau sebagai unit berdiri sendiri. Dengan struktur yang ringkas, operasi mudah, dan kebolehpercayaan yang tinggi, ia secara meluas digunakan dalam sektor-sektor seperti tenaga, pengangkutan, dan industri.

Struktur pemutus sambungan GN30 terdiri daripada komponen-komponen berikut:

• Bahagian tetap: termasuk asas, isolator, dan kontak tetap. Asas menyokong dan mengamankan seluruh beralih, memikul pelbagai beban mekanikal semasa operasi. Isolator menyokong kedua-dua kontak tetap dan berputar, memastikan isolasi elektrik semasa penggunaan. Kontak tetap disambungkan ke litar kuasa dan dipasang pada asas; ia tidak bergerak semasa operasi buka/tutup.

• Bahagian berputar: termasuk kontak berputar (bergerak), poros berputar, dan lengan engkol. Kontak berputar adalah komponen aktif yang melakukan tindakan beralih melalui putaran. Poros berputar dipasang pada asas dan berfungsi sebagai pusat untuk pergerakan. Lengan engkol menghubungkan poros berputar dengan mekanisme operasi, mentransmisikan gerakan ke kontak berputar untuk mencapai pembukaan dan penutupan.

• Mekanisme operasi: termasuk mekanisme operasi manual dan elektrik. Mekanisme manual dilengkapi dengan pegangan operasi yang meletakkan pemutus sambungan dalam posisi "kerja" atau "terasing". Mengedarkan pegangan secara manual mengaktifkan beralih. Mekanisme operasi elektrik juga boleh dipasang untuk membolehkan kawalan jauh otomatik bagi operasi beralih.

• Peranti penghujung: Pemutus sambungan GN30 boleh dilengkapi dengan beralih penghujung untuk memberikan fungsi penghujung, meningkatkan keselamatan operasi.

• Peranti perlindungan: Untuk memastikan operasi yang selamat dan boleh dipercayai, ciri-ciri perlindungan seperti penutup pelindung dan penghalang dipasang untuk mencegah sentuhan tidak sengaja dengan bahagian hidup dan melindungi orang ramai.

• Peranti tambahan: Aksesori pilihan seperti penunjuk garisan hidup dan sistem pengisytiharan cacat boleh ditambah berdasarkan keperluan pengguna untuk meningkatkan kecerdasan, membolehkan pemantauan masa nyata status operasi dan pengesanan dan penyelesaian cacat dengan tepat.

2.Analisis Kerosakan Pemutus Sambungan GN30 dalam Peralatan Beralih 10 kV

2.1 Pengelasan dan Analisis Frekuensi Kerosakan Pemutus Sambungan GN30
Sebagai peranti beralih tegangan tinggi yang penting, pemutus sambungan GN30 memainkan peranan esensial dalam sistem kuasa. Namun, pelbagai kerosakan mungkin berlaku semasa operasi jangka panjang, mempengaruhi kebolehpercayaan sistem. Untuk memastikan operasi grid yang selamat dan stabil, diperlukan untuk mengelas dan menganalisis frekuensi kerosakan untuk melaksanakan langkah-langkah pencegahan dan pembetulan yang bertujuan.

Kerosakan pemutus sambungan GN30 boleh diklasifikasikan seperti berikut:

• Kerosakan isolasi: Jenis yang paling biasa, termasuk pecah insulator, penuaan isolasi, dan kerosakan bahan isolasi. Kerosakan ini merosakkan integriti isolasi dan mengancam keselamatan sistem.

• Kerosakan kontak: Termasuk oksidasi kontak, aus, dan longgar, yang mungkin menyebabkan pembukaan/tutupan yang tidak betul dan mengganggu keberlanjutan litar.

• Kerosakan mekanikal: Seperti tersangkut komponen berputar, patah lengan engkol, atau deformasi asas, menyebabkan operasi yang tidak fleksibel atau gagal.

• Kerosakan elektrik: Termasuk kegagalan motor, kerusakan pengawal, atau masalah bekalan kuasa, yang mengganggu beralih otomatik dan mengurangkan kecekapan sistem.

• Kerosakan termal: Disebabkan oleh penyebaran haba yang tidak mencukupi semasa operasi, menyebabkan peningkatan suhu, deformasi komponen, penuaan, atau bahkan kerosakan.

• Kerosakan akibat manusia: Akibat kesilapan operasi, penyelenggaraan yang tidak tepat, atau pemasangan yang salah, mungkin menyebabkan kegagalan atau insiden keselamatan.

Untuk menganalisis frekuensi kerosakan, data kerosakan selama tempoh tertentu mesti dikumpulkan dan dievaluasi secara statistik. Analisis ini termasuk:

• Pembahagian jenis kerosakan: Mengira kejadian setiap jenis kerosakan untuk menentukan proporsinya dan tahap keparahannya.

• Analisis punca utama: Mengenal pasti punca utama untuk memberi panduan strategi pencegahan.

• Pembahagian temporal: Menganalisis bilakah kerosakan berlaku (contohnya, waktu hari) untuk mengaitkan dengan keadaan operasi.

• Korelasi persekitaran: Menilai hubungan antara kerosakan dan faktor-faktor persekitaran (suhu, kelembapan, debu).

• Korelasi operasi/penyelenggaraan: Menilai bagaimana operasi yang tidak tepat atau penyelenggaraan yang terlambat menyumbang kepada kegagalan.

Analisis seperti ini membantu mengenal pasti isu-isu utama dalam operasi pemutus sambungan GN30, membolehkan peningkatan yang bertujuan untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan keselamatan.

2.2 Analisis dan Perbincangan Punca-Punca Kerosakan Biasa
Empat punca utama menyumbang kepada kegagalan pemutus sambungan GN30:

Pertama, kecacatan reka bentuk dan pembuatan. Reka bentuk yang buruk atau proses pembuatan yang tidak standard mungkin mengakibatkan kekuatan struktur yang tidak mencukupi, menyebabkan fraktur atau deformasi bahagian. Pilihan bahan yang tidak sesuai—seperti bahan isolasi yang kurang ketahanan aus atau haba—juga meningkatkan risiko kegagalan.

Kedua, keadaan beban berlebihan dan tegangan berlebih. Beban berlebihan yang berterusan menyebabkan pemanasan berlebihan, yang membawa kepada penembusan haba atau penuaan pengasingan, mengganggu fungsi pemutus dan pengasingan. Peristiwa tegangan berlebih (contohnya, sambaran petir atau lonjakan grid) boleh menyebabkan kerosakan pengasingan atau penyalaan.

Ketiga, operasi tidak betul. Kesilapan operator—seperti melakukan operasi tanpa memadam tenaga, menggunakan daya tangan berlebihan yang menyebabkan kerosakan mekanikal, atau mengabaikan pemeliharaan (contohnya, gagal membersihkan atau melumasi)—dapat memicu kerosakan.

Keempat, faktor alam sekitar dan semula jadi. Keadaan sejuk ekstrem mungkin menyebabkan kegagalan motor disebabkan oleh pengumpulan lembapan atau pembekuan. Suhu tinggi mempercepatkan penuaan pengasingan dan penembusan haba. Bencana alam seperti gempa bumi boleh merosakkan atau mendistorsi pemutus.

3.Kaedah Penambahbaikan untuk Kerosakan Pemutus GN30 dalam Switchgear 10 kV

3.1 Penambahbaikan dalam Reka Bentuk dan Pembuatan
Pilihan bahan adalah penting untuk prestasi dan kebolehpercayaan. Bahan berteguhan tinggi dan tahan hadapan harus digunakan untuk kontak tetap dan berputar untuk menahan tegangan tinggi dan operasi berulang kali. Bahan pengasingan mesti menawarkan kekuatan dielektrik dan ketahanan haba yang luar biasa.

Proses pembuatan yang tepat memastikan ketepatan dimensi dan kualiti perakitan. Kawalan ketat terhadap toleransi mesin mencegah masalah muat atau ketidakcekapan operasi.

Semasa reka bentuk, analisis kebolehpercayaan harus mempertimbangkan stres potensial—lonjakan tegangan, penyalaan, pemanasan tempatan—untuk mengenal pasti dan mengurangkan risiko kegagalan.

Pemeriksaan dan ujian kualiti yang teliti sepanjang proses produksi—termasuk pemeriksaan bahan mentah, verifikasi komponen, dan tinjauan pra-perakitan—adalah penting. Ujian harus mencakupi kekuatan mekanikal, prestasi elektrik, integriti pengasingan, dan kelancaran operasi.

Pengeluar harus menubuhkan sistem pengurusan kualiti yang lengkap, termasuk protokol kawalan kualiti, instruksi proses, dan piawaian pemeriksaan, untuk menyeragamkan produksi, meningkatkan kecekapan, dan mengurangkan kadar kerosakan.

3.2 Langkah-langkah untuk Mencegah Beban Berlebihan dan Tegangan Berlebih
Untuk isu berkaitan beban berlebihan (contohnya, pemanasan kontak, penembusan insulator), putuskan tenaga dengan segera, nilai keadaan beban, dan redistribusi tenaga untuk mengelakkan ulangan. Jika beban tidak dapat dikurangkan, gunakan peralatan sandaran atau sumber tenaga alternatif.

Untuk peristiwa tegangan berlebih (contohnya, kerosakan pengasingan, penyalaan), putuskan tenaga dan semak kebolehan pengasingan dan komponen. Gantikan pengasingan yang telah merosot atau komponen yang telah tua dengan segera. Pasang peranti perlindungan tegangan berlebih seperti pelindung gelombang zinc oksida untuk melindungi pemutus daripada lonjakan tegangan.

3.3 Prosedur Operasi yang Ditingkatkan
Pengendali mesti memahami manual secara menyeluruh, menguasai prinsip kerja, dan mengikuti prosedur yang betul. Sentiasa sahkan pemadam tenaga sebelum operasi untuk mengelakkan kemalangan.

Pekerja pemeliharaan harus melakukan pembersihan, pelumasan, dan pemeriksaan secara berkala. Pembersihan menghilangkan debu dan kontaminan untuk mengekalkan kestabilan pengasingan. Pelumasan mengurangkan geseran untuk operasi yang lancar. Pemeriksaan mendeteksi tanda-tanda awal keausan atau kerosakan.

Lakukan pemeriksaan dan ujian berkala—termasuk keausan kontak, keadaan insulator, fungsi mekanisme, dan prestasi elektrik—untuk mengesahkan patuh kepada spesifikasi reka bentuk dan mengelakkan kerosakan utama.

3.4 Pencegahan dan Kawalan Faktor-faktor Alam Sekitar
Pemasangan enklosur pelindung secara efektif melindungi komponen dalaman daripada debu, hujan, sampah, dan pencemaran, mengekalkan prestasi pengasingan. Enklosur mesti direka untuk membolehkan akses operasi dan pemeliharaan.

Dalam persekitaran suhu rendah, gunakan bahan pengasingan dengan ketahanan sejuk yang telah diverifikasi untuk mengekalkan sifat mekanikal dan elektrik dan mencegah kekeroposan.

Di bawah keadaan keras, semak insulator, struktur pengasingan, dan komponen elektrik secara berkala. Lakukan ujian rintangan pengasingan dan prestasi elektrik jika diperlukan untuk mendeteksi dan menangani isu-isu pada tahap awal.

4.Kesimpulan
Makalah ini menganalisis secara mendalam penyebab kegagalan biasa pemutus GN30 dalam switchgear 10 kV dan mencadangkan serangkaian langkah penambahbaikan bertujuan meningkatkan kebolehpercayaan dan keselamatan untuk memastikan operasi sistem tenaga yang stabil. Penyelidikan masa depan boleh meneroka faktor-faktor pengaruh tambahan dan strategi mitigasi yang lebih berkesan. Selain itu, kajian kasus praktis boleh mengesahkan keberkesanan kaedah-kaedah ini, memberikan sokongan teori yang lebih kaya untuk operasi sistem tenaga yang boleh dipercayai.