چگونه GW4 جداکننده‌ها را نصب و به کار بگیرید

در زیرстанیون‌ها، تعداد کلیدهای جداکننده معمولاً ۲ تا ۴ برابر تعداد دستگاه‌های قطع‌کننده است. به دلیل تعداد زیاد آنها، حجم کار نصب و راه‌اندازی قابل توجه است. برای سطوح ولتاژ زیر ۱۱۰ کیلوولت، کلید جداکننده نوع GW4 به عنوان تجهیز غالب عمل می‌کند. اگر کیفیت نصب و تنظیمات ابعاد مکانیکی کلید جداکننده نیازمندی‌ها را برآورده نکند، مشکلاتی مانند بازنشدن یا بسته شدن ناقص، گرم شدن تماس‌ها یا حتی شکست ستون‌های سرامیکی ممکن است رخ دهد. بنابراین، خلاصه کردن روش‌های نصب و راه‌اندازی کلیدهای جداکننده بسیار ضروری است. بر اساس تجربیات عملی نویسنده، روش‌های نصب و راه‌اندازی این نوع کلید جداکننده در ذیل خلاصه شده است تا برای همکاران مرجع باشد.

۱.ساختار و اصل عملکرد کلید جداکننده نوع GW4
برای تسلط بهتر بر تکنیک‌های نصب و روش‌های راه‌اندازی، باید درک کاملی از ساختار و اصل عملکرد کلید جداکننده داشت.

۱.۱ ساختار کلید جداکننده

۱.۱.۱ ساختار کلید جداکننده
کلید جداکننده نوع GW4 دارای ساختار چرخشی افقی دو ستونه است و شامل سه واحد تک‌فازی است. هر واحد تک‌فازی شامل پایه، ستون‌های عایق (ستون‌های عایق) و بخش‌های رسانا است و با مکانیسم‌های عملیاتی دستی یا الکتریکی مجهز می‌شود.

۱.۱.۲ ساختار کلید زمین‌رسانی
کلید زمین‌رسانی شامل تماس ثابتی است که روی لوله رسانای کلید جداکننده ثابت شده و میله تماس متحرکی که روی پایه نصب شده است.

۱.۱.۳ ساختار مکانیسم عملیاتی دستی
مکانیسم عملیاتی دستی شامل دسته‌ای است که ۹۰ درجه (یا ۱۸۰ درجه) در صفحه افقی (یا عمودی) چرخش می‌کند، پوشش ضد باران و سوئیچ کمکی در داخل آن نصب شده است.

۱.۱.۴ مکانیسم عملیاتی الکتریکی
اجزای اصلی مکانیسم عملیاتی الکتریکی شامل موتور الکتریکی، جعبه دنده، سوئیچ کمکی، سوئیچ حدی، سوئیچ انتخابی، تماس‌گیر و قطع‌کننده مدار است.

۱.۲ اصل عملکرد کلید جداکننده

۱.۲.۱ اصل عملکرد کلید جداکننده
وقتی محور خروجی مکانیسم عملیاتی ۹۰ درجه (یا ۱۸۰ درجه) چرخش می‌کند، لوله عمودی را می‌چرخاند → محور عملیاتی ۹۰ درجه (یا ۱۸۰ درجه) چرخش می‌کند → بازوی عملیاتی → قطب فعال فاز مورد عملیات ۹۰ درجه چرخش می‌کند → میله پیوندی افقی → قطب‌های فازهای دیگر ۹۰ درجه چرخش می‌کنند → میله پیوندی متقاطع → قطب‌های محرک ۹۰ درجه به طرف مخالف چرخش می‌کنند، عملکرد سه‌قطبی متقابل را انجام می‌دهند.

۱.۲.۲ اصل عملکرد کلید زمین‌رسانی
مکانیسم عملیاتی محور انتقال و میله پیوندی افقی را چرخانده تا محور چرخش کلید زمین‌رسانی را به زاویه معینی بچرخاند، بدین ترتیب باز یا بسته شدن را انجام می‌دهد.

۱.۲.۳ اصل عملکرد مکانیسم عملیاتی دستی
وقتی دسته کار می‌کند، محور خروجی مکانیسم چرخش می‌کند و سوئیچ کمکی متصل به محور اصلی را می‌چرخاند. در طول عملیات باز یا بسته شدن، تماس‌های متناظر باز یا بسته می‌شوند تا سیگنال‌های باز یا بسته را ارسال کنند.

۱.۲.۴ اصل عملکرد مکانیسم عملیاتی الکتریکی
موتور شروع به کار می‌کند و واحد کاهش دنده دندانه‌ای را می‌چرخاند؛ محور اصلی چرخش می‌کند و کلید جداکننده متصل را باز یا بسته می‌کند.

۲.نصب کلید جداکننده

۲.۱ اصول نصب
نصب و راه‌اندازی صحیح پیش‌شرط عملکرد طبیعی کلید جداکننده است. در یک معنا، نصب خوب نصف راه‌اندازی موفق است. بنابراین، در طول نصب، باید اصول «هموار افقی و عمودی» را به طور دقیق رعایت کرد.

(۱) پایه‌های هر سه فاز باید عمودی هم‌خط باشند—یعنی در یک صفحه افقی قرار گیرند—تا مطمئن شویم میله‌های پیوندی افقی در یک صفحه باشند.

(۲) پایه‌های هر سه فاز باید در جلو-عقب هم‌سطح باشند—یعنی قطب‌های محرک و محرک هر فاز باید به ترتیب در یک صفحه عمودی قرار گیرند—تا مطمئن شویم میله‌های پیوندی افقی در یک صفحه باشند.

(۳) پایه‌های هر سه فاز باید در چپ-راست موازی باشند تا مطمئن شویم طول میله‌های پیوندی افقی مناسب باشند.

(۴) ستون‌های سرامیکی هر سه فاز باید کاملاً عمودی باشند—برای حفظ میله‌های پیوندی افقی در یک صفحه و تضمین هم‌خطی خوب تماس‌ها.

(۵) محور خروجی مکانیسم عملیاتی باید با محور عملیاتی فاز مورد عملیات هم‌محور باشد—برای کمینه کردن گشتاور مورد نیاز عملیات.

۲.۲ الزامات نصب برای اجزای فردی

(۱) بخش‌های عایق—باید کامل و مطابق مشخصات باشند.
(۲) بخش‌های چرخشی (انتقال)—باید لیپیده، انعطاف‌پذیر و بدون گیر بوده و در صورت عدم وجود، گریس MoS₂ یا مشابه آن را اعمال کنید.
(۳) بخش‌های ثابت—باید محکم بسته شده و بدون گیر باشند.

۲.۳ نکات مهم در طول نصب

(۱) جریان اسمی باید با نیازهای طراحی مطابقت داشته باشد.
(۲) جهت نصب کلید زمین‌رسانی باید با نیازهای مطابقت داشته باشد. برای زمین‌رسانی یک طرفه، می‌تواند چپ یا راست زمین شود؛ معمولاً کلید زمین‌رسانی در طرف دستگاه قرار دارد.
(۳) جهت باز شدن کلید جداکننده باید با نیازهای مطابقت داشته باشد. وقتی به سمت مکانیسم عملیاتی نگاه می‌کنید، جهت باز شدن کلید جداکننده باید با خط دید مشاهده‌کننده مطابقت داشته باشد.
(۴) موقعیت تماس‌های چپ و راست باید به درستی نصب شوند: تماس چپ (طرف تماس انگشتی) روی طرف قطب محرک نصب می‌شود و تماس راست (طرف سر تماس) روی طرف قطب محرک نصب می‌شود.
(۵) مکانیسم عملیاتی شیفت اصلی معمولاً زیر محور عملیاتی فاز A نصب می‌شود.
(۶) فاصله بین فازها: کمتر از ۲ متر برای ۱۱۰ کیلوولت و کمتر از ۱.۲ متر برای ۳۵ کیلوولت.

۳.راه‌اندازی کلید جداکننده

۳.۱ ماهیت تحویل به کار
ماهیت تحویل به کار، بر اساس نصب صحیح و منطقی، تنظیم تمامی ابعاد مکانیکی و زوایا به سمت برآورده کردن الزامات استاندارد است.

۳.۲ روش تحویل به کار (از پایین به بالا)

۳.۲.۱ تنظیم پایه

(۱) صافی پایه را تنظیم کنید.

(۲) طول و زاویه دستگیره چرخشی ۱ (متصل به میله پیوند افقی) و دستگیره چرخشی ۲ (متصل به میله پیوند متقاطع) باید در همه سه فاز یکسان باشد. دستگیره چرخشی ۳ (متصل به دستگیره عملیاتی شاخه اصلی) بر اساس سازنده متفاوت است: برخی آن را روی محور پایه نصب می‌کنند (همانطور که در شکل ۱ نشان داده شده است)؛ دیگران نیاز دارند که آن را در محل به میله پیوند افقی لحیم کنند. وقتی مستندات محصول دستورالعمل‌های تنظیم را ارائه می‌دهند، از آنها پیروی کنید؛ در غیر این صورت، به گونه‌ای تنظیم کنید که پس از اتصال مکانیسم به بدنه قطع‌کننده، زوایای باز/بسته و همزمانی مناسب باشد. (اگر دستگیره‌های چرخشی ۱ و ۲ به محور لحیم شده‌اند، زاویه و طول آنها قابل تنظیم نیست.)

(۳) پیچ تنظیم را تنظیم کنید تا فاصله بین آن و صفحه توقف تنظیم ۱-۳ میلی‌متر باشد.

۳.۲.۲ تنظیم عایق‌های سرامیکی

تنظیم می‌تواند با استفاده از پلاک‌های تنظیم انجام شود، اما توجه داشته باشید که ضخامت پلاک‌های تنظیم اضافه شده در هر مکان واحد نباید بیش از ۳ میلی‌متر باشد و همه پلاک‌های تنظیم اضافه شده در همان مکان باید به یکدیگر لحیم شوند.

(۱) عمود بودن عایق‌های سرامیکی باید الزامات را برآورده کند.
(۲) ارتفاع دو عایق سرامیکی در هر ستون باید یکسان باشد.

۳.۲.۳ تنظیم تماس‌های هدایت‌کننده
پیچ‌هایی که میله هدایت‌کننده را در بلاک اتصال ثابت می‌کنند را آزاد کنید، سپس میله هدایت‌کننده را چرخانده یا جابجا کنید تا همراستا شود.

(۱) دو میله هدایت‌کننده (چپ و راست) در هر ستون باید همراستا باشند—یعنی ارتفاع آنها باید یکسان باشد، با تفاوت ارتفاع عمودی کمتر از ۵ میلی‌متر، و باید در یک خط افقی مستقیم قرار گیرند، همانطور که در شکل ۲ نشان داده شده است.
(۲) طول میله‌های هدایت‌کننده چپ و راست در همه سه فاز باید یکسان باشد.
(۳) عمق وارد شدن انگشتان تماس به داخل تماس‌ها باید در همه سه فاز یکسان باشد. اگر دستورالعمل‌های سازنده عدد مشخصی را ارائه می‌دهد، بر اساس آن تنظیم کنید؛ اگر عددی ارائه نشده اما شکل ۳ موجود است، بر اساس شکل ۳ تنظیم کنید؛ اگر هم عددی و هم شکل ۳ موجود نیست، بر اساس تجربه تنظیم کنید. اگر وارد شدن کم باشد، مساحت تماس پس از بسته شدن کافی نخواهد بود؛ اگر زیاد باشد، نیروی ضربه‌ای در زمان بسته شدن ممکن است عایق را خراب کند. بنابراین، پس از بسته شدن، فاصله (سرعت) ۴-۶ میلی‌متر بین انگشتان تماس و پایه تماس حفظ شود و عمق وارد شدن انگشتان تماس در زمان بسته شدن نباید کمتر از ۹۰٪ عمق تماس کل باشد.

۳.۲.۴ تنظیم ستون عملیاتی

(۱) تنظیم فاصله باز:
پس از باز شدن قطع‌کننده جداکننده، زاویه بین میله هدایت‌کننده و خط مرکزی پایه باید در محدوده ۹۰°-۹۲° باشد. اگر اندازه‌گیری دقیق زاویه دشوار است، روش ساده‌ای این است که از یک تیربان استفاده کنید تا بررسی کنید که آیا میله‌های هدایت‌کننده چپ و راست در هر دو سر موازی هستند. تفاوت ±۱۰ میلی‌متر بین فواصل در دو سر قابل قبول است.

(۲) تنظیم بین ستون عملیاتی و مکانیسم عملیاتی:
هم ستون عملیاتی و هم مکانیسم را در وضعیت بسته قرار دهید، سپس آنها را متصل کنید (اگر از اتصال انعطاف‌پذیر استفاده می‌کنید). اگر اتصال سخت است، ابتدا مفصل را به صورت موقت لحیم کنید (لحیم کامل فقط پس از اتمام تمام تنظیمات انجام شود). یک دور کامل باز/بسته انجام دهید و مشاهده کنید که آیا ستون عملیاتی به موقعیت‌های باز یا بسته کامل می‌رسد.

• اگر ستون کاملاً بسته نشود، طول میله پیوند متقاطع را تنظیم کنید: "اگر بسته شدن کافی نیست، طول را افزایش دهید؛ اگر بیش از حد بسته شود، طول را کاهش دهید."

• اگر ستون کاملاً باز نشود، طول دستگیره چرخشی عملیاتی (یعنی دستگیره چرخشی ۳ در شکل ۱) را تنظیم کنید: "اگر زاویه باز شدن کم است، طول را کاهش دهید؛ اگر زیاد است، طول را افزایش دهید."

توجه: "کاهش برای باز شدن کافی نیست" می‌تواند به دو روش انجام شود: یا با افزایش طول دستگیره چرخشی عملیاتی یا با افزایش زاویه داخلی آن؛ برعکس، "افزایش" می‌تواند با کاهش زاویه یا کاهش طول انجام شود.

به علاوه، مسافت زاویه‌ای ستون عملیاتی و مکانیسم باید یکسان باشد. بنابراین، هنگام تنظیم دستگیره چرخشی عملیاتی، هم زاویه باز شدن و هم مسافت زاویه‌ای مکانیسم باید همزمان در نظر گرفته شوند.

• اگر ستون عملیاتی به موقعیت باز/بسته صحیح رسیده اما مکانیسم نرسیده است، این نشان می‌دهد که مسافت (یا زاویه) مکانیسم کمتر از ستون عملیاتی است. در این صورت، با کاهش طول دستگیره چرخشی عملیاتی، مسافت مورد نیاز ستون عملیاتی را کاهش دهید.

• به عکس، اگر مکانیسم به موقعیت رسیده اما ستون عملیاتی نرسیده است، طول دستگیره چرخشی عملیاتی را افزایش دهید.

۳.۲.۵ تنظیم متقاطع سه ستون

تنظیم متقاطع سه ستون باید تحت شرایطی انجام شود که تمام صفحات انتهایی قطع‌کننده جداکننده تحت تنش معمولی میله‌های مادر قرار گرفته باشند. در غیر این صورت، پس از اتصال میله‌های مادر، تنظیم مجدد لازم خواهد بود.

پس از تنظیم صحیح ستون عملیاتی (مثلاً فاز A)، همه سه ستون را در وضعیت بسته قرار دهید، میله‌های پیوند افقی را نصب کنید و یک دور کامل باز/بسته انجام دهید. مشاهده کنید که آیا دو ستون دیگر به موقعیت‌های باز/بسته صحیح می‌رسند.

استاندارد هم‌زمان‌سازی سه قطب بر اساس تماس همزمان است. در حین تنظیم، وقتی که تماس هر قطب با انگشت تماس خود متصل می‌شود، فاصله بین تماس‌ها و انگشت‌های تماس دو قطب دیگر را اندازه‌گیری کنید و این فواصل را با تغییر طول میله‌های پیوند عرضی تنظیم کنید.

اگر پس از دستیابی به هم‌زمان‌سازی، موقعیت باز/بسته شدن هنوز به طور کامل دستیاب نشده باشد، روش «妥協法」（注：此处应为波斯语，原文中“compromise method”未给出具体波斯语翻译，故保留英文以待确认）: میانگین بین مقادیر حرکت بیش از حد و کمتر از حد را محاسبه کرده و به سمت این میانگین تنظیم کنید—با اطمینان از رعایت تحمل هم‌زمان‌سازی مشخص شده توسط سازنده.

سناریوهای رایج (با فرض که فاز A قطب عملیاتی است):

(1) همه سه قطب هم‌زمان‌سازی شده اند اما هیچ کدام به موقعیت باز/بسته شدن کامل نرسیده‌اند → طول بازوی چرخان عملیاتی را کمی تنظیم کنید.
(2) همه سه قطب به موقعیت باز/بسته شدن صحیح رسیده اند اما هم‌زمان نیستند → از روش «妥協法」（注：此处应为波斯语，原文中“compromise method”未给出具体波斯语翻译，故保留英文以待确认） بر روی میله‌های پیوند عرضی برای رسیدن به استانداردهای هم‌زمان‌سازی استفاده کنید.
(3) فازهای A و B هم‌زمان‌سازی شده اند اما فاز C نیست (با این حال همه به درستی عمل می‌کنند) → میله پیوند عرضی فاز C را تنظیم کنید.
(4) فازهای B و C هم‌زمان‌سازی شده اند اما فاز A نیست → میله پیوند عرضی فاز A را تنظیم کنید.
(5) فازهای A و C هم‌زمان‌سازی شده اند اما فاز B نیست → میله پیوند عرضی فاز B را تنظیم کنید.

(6) همه سه قطب هم‌زمان‌سازی شده اند اما فازهای A و B به موقعیت کاملاً بسته/باز نرسیده اند → یا میله پیوند عرضی بین فازهای A و B را تنظیم کنید تا آنها به موقعیت صحیح برسند، یا میله پیوند عرضی فاز C را تنظیم کنید تا حرکت ناقص آن با فازهای A و B مطابقت داشته باشد، سپس طول بازوی چرخان عملیاتی را دوباره تنظیم کنید.

(7) همه سه قطب هم‌زمان‌سازی شده اند اما فازهای B و C به موقعیت کاملاً بسته/باز نرسیده اند → میله پیوند عرضی بین فازهای B و C را تنظیم کنید، یا میله پیوند عرضی فاز A را تنظیم کنید تا حرکت ناقص آن با فازهای B و C مطابقت داشته باشد، سپس طول بازوی چرخان عملیاتی را تنظیم کنید.

(8) همه سه قطب هم‌زمان‌سازی شده اند اما فازهای A و C به موقعیت کاملاً بسته/باز نرسیده اند → هر دو میله پیوند عرضی AB و BC را تنظیم کنید، یا میله پیوند عرضی فاز B را تنظیم کنید تا حرکت ناقص آن با فازهای A و C مطابقت داشته باشد، سپس طول بازوی چرخان عملیاتی را تنظیم کنید.

(9) بدترین سناریو: همه سه قطب هم‌زمان نیستند و حرکت ناقص دارند → به طور جامع میله‌های پیوند عرضی و عرضی و بازوی چرخان عملیاتی را با استفاده از روش «妥協法」（注：此处应为波斯语，原文中“compromise method”未给出具体波斯语翻译，故保留英文以待确认） تنظیم کنید تا به مشخصات مورد نیاز برسید.

بنابراین، اصل تنظیم هم‌زمان‌سازی سه قطب این است: هم‌زمان‌سازی باید به استاندارد برسد، بسته شدن باید دقیق باشد و باز شدن باید فاصله تماس مورد نیاز را ارضا کند. عموماً، اگر تعارض بین این سه معیار وجود دارد، فاصله تماس باز شدن اولویت دارد و اگر لازم باشد، کمی کاهش فاصله باز شدن قابل قبول است.
(نکته: برای میله‌های پیوند عرضی و عرضی با انتهای‌های پیچ خوردگی مخالف، در حین تنظیم سعی کنید طول پیچ‌های ظاهر شده در دو طرف برابر باشد.)

3.2.6 تنظیم پیچ‌های موقعیت باز/بسته شدن

پس از اتمام تنظیم هم‌زمان‌سازی سه قطب، مهره‌های قفل میله‌های پیوند عرضی و عرضی را گیر کنید. سپس فاصله بین پیچ‌های موقعیت باز/بسته شدن و صفحه توقف را به 1-3 میلی‌متر تنظیم کنید.

(1) زمین‌گذاری سوئیچ که اغلب از طریق کلیپ‌های لوله‌ای به هم متصل می‌شوند. بنابراین، در زمان گیر کردن پیچ‌ها، گشتاور را به طور متقاطع، متقارن، یکنواخت و تدریجی اعمال کنید؛ در غیر این صورت، عدم ترازی می‌تواند بین میله رسانای زمین و تماس ثابت رخ دهد.

(2) تماس بین میله رسانای زمین و تماس ثابت باید مناسب باشد. بهترین حالت این است که میله رسانا 3-10 میلی‌متر از تماس ثابت بیرون بیاید—با این حال، مقادیر خاص ممکن است بر اساس سازنده متفاوت باشد و باید به دفترچه راهنمای سازنده پیروی کنید. عموماً، چون میله‌های پیوند عرضی اصلی روی سوئیچ محرک نصب شده‌اند، برای یک زمین‌گذاری داخلی با زمین‌گذاری سمت راست، بیرون‌آمدن نباید بیش از حد باشد؛ در غیر این صورت، وقتی سوئیچ جداکننده اصلی باز است، شاخه زمین‌گذاری ممکن است به دلیل تداخل مکانیکی بین نوک میله رسانای زمین و میله‌های پیوند عرضی اصلی بسته نشود.

(3) در موقعیت باز، میله رسانای زمین باید افقی باقی بماند. اگر لازم باشد، از سطح‌سنج استفاده کنید تا پس از باز شدن فاصله عایق مورد نیاز حفظ شود.

3.4 تنظیم قفل مکانیکی

پس از اجرای سوئیچ جداکننده و سوئیچ زمین‌گذاری، قفل مکانیکی را تنظیم کنید—این مرحله به اتمام تنظیم کل گروه سوئیچ جداکننده می‌انجامد.

موقعیت نسبی صفحه‌های قطاعی و منحنی‌شکل را بر روی پایه به گونه‌ای تنظیم کنید که:

• وقتی سوئیچ جداکننده بسته است، سوئیچ زمین‌گذاری نمی‌تواند بسته شود؛

• وقتی سوئیچ زمین‌گذاری بسته است، سوئیچ جداکننده نمی‌تواند بسته شود.

3.5 اجرای مکانیسم عملیات دستی

مکانیسم عملیات دستی همزمان با بخش اصلی تنظیم می‌شود. در حین تنظیم، همچنین بررسی کنید:

(1) چرخش روان مکانیسم—نیروی عملیاتی روی دسته نباید بیش از 1 کیلوگرم باشد.
(2) تغییر صحیح سوئیچ کمکی—استاندارد این است که سوئیچ کمکی در حدود 4/5 مسافت حرکت به سمت موقعیت حدی به طور قابل اعتماد عمل کند.

3.6 اجرای مکانیسم عملیات الکتریکی

اجرای مکانیسم الکتریکی پیچیده‌تر از نوع دستی است. موارد مهم بررسی شامل موارد زیر است:

(1) تمامی قطعات کامل هستند.
(2) سیم‌کشی صحیح است؛ چندین عملیات دستی/برقی و محلی/دوردیست انجام دهید تا عملکرد صحیح را تأیید کنید.
(3) قبل از تغذیه برای آزمایش، ابتدا مکانیسم را در موقعیت میانی بین باز و بسته قرار دهید، سپس عملیات را انجام دهید.
(4) جهت چرخش موتور باید با جهت مورد نیاز برای باز/بسته شدن بدنه اصلی مطابقت داشته باشد.
(5) هر دو سوییچ حد مکانیکی و الکتریکی باید به درستی تنظیم شده و با موقعیت‌های نهایی باز/بسته شدن بدنه اصلی هماهنگ باشند.

4. نتیجه‌گیری

به دلیل اینکه تیرک‌ها طولانی مدت به عنوان دستگاه‌های الکتریکی ساده در نظر گرفته شده‌اند، نقص‌های عملیاتی مانند گیر کردن مکانیکی و گرم شدن مدار هدایتی به طور مکرر رخ می‌دهند که معمولاً منجر به توقف‌های غیر برنامه‌ریزی شده و تأثیر زیاد بر قابلیت اطمینان تأمین برق می‌شود.

آشنایی با ساختار، اصول عملکرد و روش‌های نصب/تنظیم تیرک‌ها می‌تواند به طور موثری از توقف‌های اجباری و عملکردهای ناپایدار جلوگیری کند، کارایی کار در محل را بهبود بخشد و تضاد بین عملکرد ناپایدار تجهیزات و نیازهای بالای قابلیت اطمینان سیستم‌های برق مدرن را حل کند.