Najčešći uzroci i mere za poboljšanje u vezi sa čestim kvarovima GN30 odvojiča u 10 kV uređajima

1.Analiza strukture i načina rada prekidača GN30
Prekidač GN30 je uređaj za visok napon koji se uglavnom koristi u unutrašnjim električnim sistemima za otvaranje i zatvaranje krugova pod napajanju, ali bez opterećenja. Ovaj prekidač je pogodan za električne sisteme sa nominalnim naponom od 12 kV i frekvencijom struje od 50 Hz ili niže. Prekidač GN30 može se koristiti zajedno sa opremom za visok napon ili kao samostalna jedinica. S obzirom na kompaktnu strukturu, jednostavnu upotrebu i visoku pouzdanost, široko se primenjuje u energetskom, transportnom i industrijskom sektoru.

Struktura prekidača GN30 se uglavnom sastoji od sledećih komponenti:

• Fiksni delovi: uključuju bazu, izolatore i fiksne kontakte. Baza podržava i fiksira ceo prekidač, noseći razne mehaničke opterećenja tokom rada. Izolatori podržavaju i fiksne i rotirajuće kontakte, osiguravajući električnu izolaciju tokom rada. Fiksni kontakti su povezani sa električnom mrežom i montirani na bazi; oni ne kreću tokom operacija otvaranja/zatvaranja.

• Rotirajući delovi: uključuju rotirajući (pokretni) kontakt, rotirajuću osovinsku i koleno. Rotirajući kontakt je aktivni element koji vrši prekidnike putem rotacije. Rotirajuća osovine je montirana na bazi i služi kao pivot za kretanje. Koleno spaja rotirajuću osovinu sa mehanizmom za upravljanje, prenosom kretanja na rotirajući kontakt kako bi se ostvarilo otvaranje i zatvaranje.

• Mehanizam za upravljanje: uključuje ručni i električni mehanizam za upravljanje. Ručni mehanizam ima ručicu za upravljanje koja postavlja prekidač u poziciju "rad" ili "izolacija". Ručno vrtanje ručice aktivira prekidač. Moguće je instalirati i električni mehanizam za upravljanje kako bi se omogućio automatski daljinski kontrola prekidnih operacija.

• Uređaj za zemljenje: Prekidač GN30 može biti opremljen prekidačem za zemljenje kako bi se pružila funkcija zemljenja, poboljšavajući sigurnost operacija.

• Zaštitni uređaji: Da bi se osigurala sigurna i pouzdana operacija, instalirani su zaštitni elementi poput zaštitnih poklopaca i barikada kako bi se sprečili slučajni kontakti sa živim delovima i zaštićeni ljudi.

• Pomoćni uređaji: Na osnovu potreba korisnika mogu se dodati opcionalni dodaci poput indikatora žive mreže i sistema za alarmisanje o greškama kako bi se povećala inteligentnost, omogućavajući stvarno vreme nadzora stanja operacija i pravo vreme otkrivanja i rešavanja grešaka.

2.Analiza grešaka prekidača GN30 u aparaturi za 10 kV

2.1 Klasifikacija i analiza učestalosti grešaka prekidača GN30
Kao ključni uređaj za prekid visokog napona, prekidač GN30 igra važnu ulogu u električnim sistemima. Međutim, tokom dugotrajnog rada, mogu se pojaviti razne greške koje utiču na pouzdanost sistema. Da bi se osigurala sigurna i stabilna operacija mreže, potrebno je da se greške klasifikuju i analiziraju njihova učestalost kako bi se implementirale ciljane preventivne i korektivne mere.

Greške prekidača GN30 mogu se klasificirati na sledeće kategorije:

• Greške izolacije: najčešći tip, uključujući propad izolatora, starenje izolacije i oštećenje izolacionih materijala. Ove greške kompromitiraju integritet izolacije i prijeti sigurnosti sistema.

• Greške kontakata: uključuju oxidaciju kontakata, istiranjem i oslabljenjem, što može dovesti do nepravilnog otvaranja/zatvaranja i ometa kontinuitet kruga.

• Mehaničke greške: poput zaključavanja rotirajućih elemenata, povreda kolena ili deformacije baze, što dovodi do nepouzdanog ili neuspješnog rada.

• Električne greške: uključuju propad motora, nepravilan rad kontrolera ili problema sa snabdijevanjem strujom, što dovodi do prekida automatskog preklapanja i smanjenja efikasnosti sistema.

• Termalne greške: uzrokovane nedovoljnom disipacijom toplote tokom rada, što dovodi do porasta temperature, deformacije, starenja ili čak oštećenja komponenata.

• Greške uzrokovanje ljudima: rezultat operativnih grešaka, nepravilnog održavanja ili pogrešne instalacije, što može dovesti do nepravilnog rada ili sigurnosnih incidenta.

Da bi se izvršila analiza učestalosti grešaka, potrebno je sakupiti i statistički proceniti podatke o greškama u određenom periodu. Ova analiza uključuje:

• Raspodela 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 raspodela: analiza kada se događaju greške (npr. vreme dana) kako bi se uspostavila veza sa operativnim uslovima.

• Korelacija sa okruženjem: procena veza između grešaka i faktora okruženja (temperatura, vlaga, prah).

• Korelacija sa operacijom/održavanjem: evaluacija kako nepravilna operacija ili kasno održavanje doprinose propadima.

Ova analiza pomaže u identifikaciji ključnih problema u operaciji prekidača GN30, omogućavajući ciljane poboljšanja kako bi se povećala pouzdanost i sigurnost.

2.2 Analiza i rasprava o uobičajenim uzrocima grešaka
Cetiri glavna uzroka doprinose propadima prekidača GN30:

Prvo, greške u dizajnu i proizvodnji. Loš dizajn ili neadekvatne procese proizvodnje mogu dovesti do nedovoljne strukturne čvrstoće, što dovodi do povreda ili deformacije dijelova. Nepravilna izbor materijala, kao što su izolacioni materijali bez otpornosti na istiranjem ili toplinu, također povećava rizik od propada.

Drugo, preopterećenje i prenaprezanje. Dugotrajno preopterećenje dovodi do prekomjernog zagrijavanja, što uzrokuje termičku ekspanziju ili starenje izolacije, ometajući funkcije prekidača i izolacije. Događaji prenaprezanja (npr., udar bleska ili talasi u mreži) mogu uzrokovati propad izolacije ili iskre.

Treće, nepravilna operacija. Greške operatera - kao što su rad bez deenergizacije, prekomjerna sila na ručici koja dovodi do mehaničkog oštećenja, ili zanemarivanje održavanja (npr., nečišćenje ili neljubrikacija) - mogu pokrenuti greške.

Četvrti, okružujući i prirodni faktori. Ekstremno hladno može uzrokovati propad motora zbog kondenzacije vlage ili zamrzavanja. Visoke temperature ubrzavaju starenje izolacije i termičku ekspanziju. Prirodni nesreće, poput potresa, mogu fizički oštetiti ili deformisati prekidač.

3.Metode poboljšanja grešaka odvojiča GN30 u naponskoj opremi od 10 kV

3.1 Poboljšanja u dizajnu i proizvodnji
Odabir materijala ključan je za performanse i pouzdanost. Za fiksne i rotirajuće kontakte treba koristiti materijale visokog čvrstoća i otpornosti na smanjivanje da bi izdržali visoku napetost i česte operacije. Izolacioni materijali moraju pružati odličnu dielektričnu čvrstoću i toplinsku otpornost.

Precizne procese proizvodnje osiguravaju tačnost dimenzija i kvalitet montaže. Strog nadzor tolerancija obrade sprečava probleme sa prilagođenošću ili neefikasnošću rada.

Tijekom dizajna, analiza pouzdanosti treba uzeti u obzir potencijalne stresore - talase napetosti, iskre, lokalno prekomjerno zagrijavanje - kako bi se identifikovali i smanjili rizici od propada.

Rigorozne kontrole kvalitete i testiranje tijekom proizvodnje - uključujući pregled sirovih materija, verifikaciju komponenti i pregled pre montaže - su neophodni. Testovi trebaju pokrivati mehaničku čvrstoću, električne performanse, integritet izolacije i gladkoću rada.

Proizvođači trebaju uspostaviti kompleksne sisteme upravljanja kvalitetom, uključujući protokole kontrole kvalitete, instrukcije za procese i standarde inspekcije, kako bi standardizirali proizvodnju, poboljšali efikasnost i smanjili stopu propada.

3.2 Mere za sprečavanje preopterećenja i prenaprezanja
Za probleme vezane za preopterećenje (npr., prekomjerno zagrijavanje kontakata, ekspanzija izolatora), odmah isključite struju, procijenite stanje opterećenja i redistribuirajte snagu kako biste spriječili ponovljenje. Ako se opterećenje ne može smanjiti, upotrebite rezervnu opremu ili alternativne izvore energije.

Za događaje prenaprezanja (npr., propad izolacije, iskre), isključite struju i pregledajte izdržljivost izolacije i komponenti. Brzo zamenite degradirane izolacije ili staro opreme. Instalirajte uređaje za zaštitu od prenaprezanja, kao što su arresteri od cinka oksida, kako biste štitili odvojič od vrha napetosti.

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

Održavajući ljudi trebaju redovito čistiti, ljubrikirati i pregledavati. Čišćenje uklanja prašinu i kontaminate kako bi se održala stabilnost izolacije. Ljubrikacija smanjuje trenje za glatko funkcionisanje. Inspekcije otkrivaju rane znakove trošenja ili oštećenja.

Obavljajte periodične provere i teste - uključujući trošenje kontakata, stanje izolatora, funkcionalnost mehanizma i električne performanse - kako biste proverili usklađenost sa specifikacijama dizajna i predvidjeli velike propade.

3.4 Prevencija i kontrola okružujućih faktora
Instalacija zaštitnih kućišta efektivno štiti interne komponente od prašine, kiše, ostataka i kontaminacije, održavajući performanse izolacije. Kućišta moraju biti dizajnirana tako da omogućuju pristup za rad i održavanje.

U uslovima niske temperature, koristite izolacijske materijale sa potvrđenom otpornosti na hladno kako biste održali mehaničke i električne osobine i spriječili hrskavost.

Pod teškim uslovima, redovito pregledavajte izolatore, izolacijske strukture i električne komponente. Obavljajte testove otpornosti izolacije i električnih performansi po potrebi kako biste ranije otkrili i rešili probleme.

4.Zaključak
Ovaj rad provede detaljnu analizu uobičajenih uzroka propada odvojiča GN30 u naponskoj opremi od 10 kV i predlaže seriju poboljšanja namijenjenih unapređenju njegove pouzdanosti i sigurnosti kako bi se osiguralo stabilno funkcionisanje sistema energije. Buduće istraživanje može istražiti dodatne uticajne faktore i učinkovitije strategije mitigacije. Takođe, praktični studiji slučaja mogu validirati učinkovitost ovih metoda, pružajući bogatiju teorijsku podršku za pouzdano funkcionisanje sistema energije.