Vanlige årsaker og forbedrings tiltak for hyppige feil ved GN30 skjøtningskontakter i 10 kV strømskab

1.Analyse av strukturen og arbeidsprinsippet til GN30 disjunktor
GN30-disjunktoren er et høyspenningsswitching-enhet som hovedsakelig brukes i innendørs kraftsystemer for å åpne og lukke sirkuit under spenning, men uten last. Den er egnet for kraftsystemer med en nominell spenning på 12 kV og vekselstrøm på 50 Hz eller lavere. GN30-disjunktoren kan brukes både sammen med høyspenningsswitchgear eller som en selvstendig enhet. Med sin kompakte struktur, enkel operasjon og høy pålitelighet, blir den vidt anvendt i energi, transport og industrielle sektorer.

Strukturen til GN30-disjunktoren består hovedsakelig av følgende komponenter:

• Faste deler: inkludert bunn, isolatorer og faste kontakter. Bunnen støtter og sikrer hele switchen, og tar imot ulike mekaniske belastninger under drift. Isolatorer støtter både de faste og roterende kontaktene, og sikrer elektrisk isolering under bruk. De faste kontaktene er koblet til strømlinjen og montert på bunnen; de beveger seg ikke under åpning/lukking-operasjoner.

• Roterende deler: inkludert roterende (bevegelige) kontakt, roterende akse og krykarm. Roterende kontakt er den aktive komponenten som utfører switching-handlingen gjennom rotasjon. Roterende akse er montert på bunnen og fungerer som svingepunkt for bevegelse. Krykarmen kobler roterende aksen til driftsmekanismen, overfører bevegelse til roterende kontakt for å oppnå åpning og lukking.

• Driftsmekanisme: inkludert manuell og elektrisk driftsmekanisme. Den manuelle mekanismen har en driftshandle som posisjonerer disjunktoren enten i "arbeids"- eller "isolert"-posisjon. Ved å rotere handlen manuelt aktiveres switchen. En elektrisk driftsmekanisme kan også installeres for å muliggjøre automatisk fjernkontroll av switching-operasjoner.

• Jordingsenhet: GN30-disjunktoren kan utstyres med en jordingswitch for å gi jordingsfunksjonalitet, noe som øker driftssikkerheten.

• Beskyttelsesenheter: For å sikre trygg og pålitelig drift, er beskyttelsesfunksjoner som beskyttende dekker og barriere installert for å hindre uheldig kontakt med live deler og beskytte personell.

• Hjelpemidler: Valgfrie tilbehør som levende linjeindikatorer og feilalarm-systemer kan legges til basert på brukerens behov for å øke intelligens, hvilket gir sanntidsovervåking av driftsstatus og tidlig feildeteksjon og -håndtering.

2.Feilsanalyse av GN30-disjunktoren i 10 kV switchgear

2.1 Klassifisering og frekvensanalyse av GN30-disjunktorens feil
Som et viktig høyspenningsswitching-enhet, spiller GN30-disjunktoren en essensiell rolle i kraftsystemer. Imidlertid kan ulike feil oppstå under langvarig drift, noe som påvirker systemets pålitelighet. For å sikre trygg og stabil nettoperasjon, er det nødvendig å klassifisere og analysere feilfrekvenser for å implementere målrettede forebyggende og korrektive tiltak.

Feil ved GN30-disjunktoren kan kategoriseres som følger:

• Isolasjonsfeil: Den mest vanlige typen, inkludert isolatornedbryting, isolasjonsaldring og skade på isolerende materialer. Disse feilene svekker isolasjonens integritet og truer systemets sikkerhet.

• Kontaktfeil: Inkludert kontaktoksidasjon, slitasje og løsning, som kan forårsake uregelmessig åpning/lukking og forringa sirkuits Kontinuitet.

• Mekaniske feil: Slik som feste av roterende komponenter, krykarmsknusning eller bunnforvrengning, som fører til ubøyelig eller mislykket drift.

• Elektriske feil: Inkludert motortap, styreenhetens feil eller strømforsyningproblemer, som forstyrrer automatisk switching og reduserer systemeffektiviteten.

• Termiske feil: Forårsaket av utilstrekkelig varmeavledning under drift, som fører til temperaturøkning, komponentforvrengning, aldring eller enda skade.

• Menneskeskapte feil: Resultat av driftsfeil, feil ved vedlikehold eller feilaktig installasjon, som potensielt kan forårsake feil eller sikkerhetsproblemer.

For å gjennomføre frekvensanalyse av feil, må feildata over en spesifikk periode samles inn og statistisk evaluert. Denne analysen inkluderer:

• Fordeling av feiltypen: Telling av forekomster av hver feiltype for å bestemme deres proporsjon og alvorlighetsgrad.

• Rotorsaksanalyse: Identifisering av primære årsaker for å veilede forebyggende strategier.

• Tidlig fordistribution: Analyse av når feil oppstår (f.eks. tidspunkt på dagen) for å korrelere med driftsforhold.

• Miljøkorrelasjon: Vurdering av forbindelser mellom feil og miljøfaktorer (temperatur, fuktighet, støv).

• Operasjon/vedlikeholdskorrelasjon: Evaluering av hvordan feilaktig drift eller forsinket vedlikehold bidrar til feil.

Slik analyse hjelper med å identifisere nøkkelproblemer i GN30-disjunktorens drift, noe som muliggjør målrettede forbedringer for å øke pålitelighet og sikkerhet.

2.2 Analyse og diskusjon av vanlige feilårsaker
Fire hovedårsaker bidrar til feil ved GN30-disjunktoren:

Først, design- og produksjonsdefekter. Dårlig design eller understandard produksjonsprosesser kan føre til utilstrekkelig strukturell styrke, som fører til delbrudd eller forvrengning. Uaktuelt materialevalg—som isolerende materialer som mangler slitasje- eller varmebestandighet—øker også risikoen for feil.

For det andre, overbelastnings- og overspenningsforhold. Langvarig overbelasting forårsaker unødig varme, som fører til termisk utviding eller isoleringsaldring, noe som svekker skru- og isolasjonsfunksjonene. Overvoltage-hendelser (f.eks. lynnedslag eller nettetterslag) kan forårsake isoleringsbrudd eller bueilding.

For det tredje, feilaktig drift. Driftsfeil – som å drive uten å deaktivere strømmen, unødig håndhåndtering som forårsaker mekanisk skade, eller forsømelse av vedlikehold (f.eks. manglende rengjøring eller smøring) – kan utløse feil.

For det fjerde, miljømessige og naturlige faktorer. Ekstrem kulde kan forårsake motortap pga kondensering eller frysing. Høye temperaturer forsterker isoleringsaldring og termisk utviding. Naturkatastrofer som jordskjelv kan fysisk skade eller deformere skruen.

3.Forbedringsmetoder for GN30-skrufeil i 10 kV-skruverk

3.1 Forbedringer i design og produksjon
Valg av materialer er avgjørende for ytelse og pålitelighet. Høystyrke, slitasjestandige materialer bør brukes for faste og roterende kontakter for å tåle høye spenninger og hyppige operasjoner. Isoleringmaterialer må tilby fremragende dielektrisk styrke og varmestabilitet.

Nøyaktige produksjonsprosesser sikrer dimensjonell nøyaktighet og monteringskvalitet. Strenge kontroller av maskineringstoleranser forhindrer passningsproblemer eller driftsuverdigheter.

Under designfasen bør pålitelighetsanalyse vurdere potensielle stressorer – spenningsoverslag, bueilding, lokal overoppvarming – for å identifisere og redusere risiko for feil.

Strenge kvalitetskontroller og tester gjennom hele produksjonsprosessen – inkludert råvarekontroller, komponentverifikasjon og for-monteringsgjennomganger – er essensielle. Tester skal dekke mekanisk styrke, elektrisk ytelse, isoleringsintegritet og driftsglatthet.

Produsenter bør etablere omfattende kvalitetsledningssystemer, inkludert kvalitetskontrollprotokoller, prosedyreinstruksjoner og inspeksjonsstandarder, for å standardisere produksjon, forbedre effektivitet og redusere feilfrekvensen.

3.2 Tiltak for å forebygge overbelastning og overvoltage
For overbelastningsrelaterte problemer (f.eks. kontaktoveroppvarming, isolatorutviding), koble umiddelbart strømmen, vurder lasttilstandene og fordeler strømmen for å unngå gjenopptreden. Hvis last ikke kan reduseres, benytt reservemateriell eller alternative strømkilder.

For overvoltage-hendelser (f.eks. isoleringsbrudd, bueilding), koble strømmen og undersøk isolerings- og komponentutholdenhetskapasiteten. Erstatt nedgradert isolering eller aldre komponenter umiddelbart. Installer overvoltagebeskyttelsesenheter som sink(II)-oksidsurgearrestere for å beskytte skruen mot spenningsoverslag.

3.3 Forbedrede driftsprosedyrer
Operatører må grunnleggende forstå manualen, forstå arbeidsprinsipper og følge korrekte prosedyrer. Verifiser alltid deenergisering før drift for å unngå ulykker.

Vedlikeholdsansatte bør utføre regelmessig rengjøring, smøring og inspeksjoner. Rengjøring fjerner støv og forurensninger for å opprettholde isoleringsstabilitet. Smøring reduserer friksjon for glatt drift. Inspeksjoner oppdager tidlige tegn på slitasje eller skade.

Utfør periodiske sjekker og tester – inkludert kontaktslitasje, isolatorstillstand, mekanisk funksjon og elektrisk ytelse – for å verifisere samsvar med designspesifikasjoner og unngå store feil.

3.4 Forebygging og kontroll av miljømessige faktorer
Installasjon av beskyttelsesbeholder effektivt skjuler interne komponenter fra støv, regn, skrap og forurensning, noe som bevarer isoleringsytelsen. Beholder må være designet for å tillate drift og vedlikeholdsinngrep.

I lavtemperaturmiljøer, bruk isoleringsmaterialer med verifisert kaldbestandighet for å opprettholde mekaniske og elektriske egenskaper og unngå sprøhet.

Under tøffe forhold, inspiser regelmessig isolatorer, isoleringsstrukturer og elektriske komponenter. Utfør isoleringsmotstand og elektrisk ytelsestester etter behov for å oppdage og adressere problemer tidlig.

4.Konklusjon
Dette dokumentet utfører en dypgående analyse av vanlige feilsårsaker for GN30-skruen i 10 kV-skruverk og foreslår en rekke forbedringstiltak for å øke dens pålitelighet og sikkerhet for å sikre stabil strømsystemoperasjon. Fremtidig forskning kan utforske flere påvirkende faktorer og mer effektive mildringstiltak. I tillegg kan praktiske casestudier validere effektiviteten av disse metodene, og gi rikere teoretisk støtte for pålitelig drift av strømsystemer.