Kako instalirati i komisionirati izolatore tipa GW4

U podstacionama broj prekidača je obično 2 do 4 puta veći od broja krovnih prekidača. Zbog njihove velike količine, rad na instalaciji i komisijalizaciji je značajan. Za naponske razine ispod 110 kV, GW4 tip prekidača služi kao dominantna oprema. Ako se rad na instalaciji i mehanička prilagodba dimenzija prekidača ne odrade prema zahtjevima, mogu se pojaviti problemi poput nepotpunog otvaranja/zatvaranja, pregrejanja kontakata ili čak loma porcelanskih izolatora. Stoga je izuzetno potrebno sažeti metode instalacije i komisijalizacije prekidača. Na osnovu praktičnog iskustva autora, ispod su sažeti postupci instalacije i komisijalizacije ovog tipa prekidača za referencu kolega.

1.Struktura i princip rada GW4 tipa prekidača
Da bi se bolje savladale tehnike instalacije i metode komisijalizacije, potrebno je imati dovoljno razumijevanje strukture i principa rada prekidača.

1.1 Struktura prekidača

1.1.1 Struktura prekidača
GW4 tip prekidača ima dvostupni horizontalni rotacijski sustav sastavljen od tri jednofazne jedinice. Svaka jednofazna jedinica sastoji se od baze, izolatorskih stubića i vodljivih dijelova, te je opremljena ručnim ili električkim pogonskim mehanizmom.

1.1.2 Struktura zemljišnog prekidača
Zemljišni prekidač sastoji se od fiksiranog kontakta fiksiranog na vodljivi cev prekidača i pokretnog kontaktnog štapa montiranog na bazu.

1.1.3 Struktura ručnog pogonskog mehanizma
Ručni pogonski mehanizam uključuje rukoješte koje rotira 90° (ili 180°) u horizontalnoj (ili vertikalnoj) ravni, zaštitnu kapu od kiše i pomoćni prekidač smješten unutar.

1.1.4 Električni pogonski mehanizam
Glavni sastojci električnog pogonskog mehanizma uključuju električni motor, reduktor, pomoćni prekidač, granicni prekidač, selektorski prekidač, kontaktor i prekidač.

1.2 Princip rada prekidača

1.2.1 Princip rada prekidača
Kada se izlazni valjak pogonskog mehanizma rotira 90° (ili 180°), on pokreće vertikalnu cev → valjak pogonskog stupca rotira 90° (ili 180°) → pogonski ležaj → aktivni stupac operirane faze rotira 90° → horizontalni spojnicni štap → aktivni stupci ostalih faza rotiraju 90° → poprečni spojnicni štap → pokretani stupci rotiraju suprotno 90°, ostvarujući trofaznu interlokiranu operaciju.

1.2.2 Princip rada zemljišnog prekidača
Pogonski mehanizam pokreće prenosni valjak i horizontalni spojnicni štap kako bi se rotirao valjak zemljišnog prekidača za određeni kut, ostvarujući otvaranje ili zatvaranje.

1.2.3 Princip rada ručnog pogonskog mehanizma
Kada se rukoješće operira, izlazni valjak mehanizma rotira, pokrećući pomoćni prekidač povezan s glavnim valjakom. Tijekom operacija otvaranja ili zatvaranja, odgovarajući kontakti otvaraju se ili zatvaraju kako bi se poslali odgovarajući signali otvaranja/zatvaranja.

1.2.4 Princip rada električnog pogonskog mehanizma
Motor započinje, pokrećući redukcijski sklop crvenog gumba; glavni valjak rotira, pokrećući povezani prekidač da se otvori ili zatvori.

2.Instalacija prekidača

2.1 Principi instalacije
Pravilna instalacija i komisijalizacija su preduvjeti za normalnu radnju prekidača. U nekom smislu, dobra instalacija čini polovicu uspješne komisijalizacije. Stoga, tijekom instalacije, mora se strogo pridržavati principa "ravno horizontalno i okomito vertikalno".

(1) Baze svih tri faze moraju biti okomite - to jest, nalaziti se u istoj horizontalnoj ravnini - kako bi se osiguralo da su horizontalni spojnicni štapi u istoj ravnini.

(2) Baze svih tri faze moraju biti usporavane naprijed-nazad - to jest, pokretan i pokretan stupac svake faze mora redom biti u istoj vertikalnoj ravnini - kako bi se osiguralo da su horizontalni spojnicni štapi u istoj ravnini.

(3) Baze svih tri faze moraju biti paralelne lijevo-desno kako bi se osigurala pravilna koordinacija duljina horizontalnih spojnicnih štapova.

(4) Porcelanski izolatori svih tri faze moraju biti savršeno okomiti - kako bi se osiguralo da su horizontalni spojnicni štapi u istoj ravnini i kako bi se osiguralo dobro poravnanje površine kontakta.

(5) Izlazni valjak pogonskog mehanizma mora biti kolinearan s valjakom pogonskog stupca operirane faze - kako bi se smanjila potrebna operativna momenata.

2.2 Zahtjevi za instalaciju pojedinih dijelova

(1) Izolativni dijelovi - moraju biti cijeli i zadovoljavati specifikacije.
(2) Rotacijski (prenosni) dijelovi - moraju biti mazani, fleksibilni i bez zategnutosti; ako nisu, primijeniti MoS₂ ili sličnu mast.
(3) Fiksni dijelovi - moraju biti sigurno fiksirani bez raskidanja.

2.3 Prepreke tijekom instalacije

(1) Nominirani tok mora biti u skladu s zahtjevima dizajna.
(2) Smjer instalacije zemljišnog prekidača mora biti u skladu s zahtjevima. Za jednostrano zemljenje, može biti lijevo-ili desnozemljenje; obično, zemljišni prekidač nalazi se na strani prekidača.
(3) Smjer otvaranja prekidača mora biti u skladu s zahtjevima. Kada se gleda prema pogonskom mehanizmu, smjer otvaranja prekidača treba da bude u skladu s linijom vida promatrača.
(4) Lijeve i desne pozicije kontakta moraju biti ispravno instalirane: lijevi kontakt (strana kontaktnog prsta) montiran je na strani pokretanog stupca, a desni kontakt (strana kontaktnog glava) na strani pokretanog stupca.
(5) Glavni mehanizam za rad sa klipom obično se instalira ispod valjka faze A.
(6) Razmak između faza: ne manji od 2 m za 110 kV, i ne manji od 1.2 m za 35 kV.

3.Komisijalizacija prekidača

3.1 Suština uvođenja u rad
Suština uvođenja u rad je, temeljena na točnoj i razumnom montaži, prilagodba svih mehaničkih dimenzija i kutova kako bi ispunili standardne zahtjeve.

3.2 Postupak uvođenja u rad (s dna prema vrhu)

3.2.1 Prilagodba baze

(1) Prilagodite ravninost baze.

(2) Duzina i kut Klinove šake 1 (povezane s horizontalnim spajanjem) i Klinove šake 2 (povezane s poprečnim spajanjem) moraju biti konzistentni u svim tri fazi. Klinova šaka 3 (povezana s glavnom klinovom šakom za upravljanje) varira ovisno o proizvođaču: neki je instaliraju na osnovnu vratiljku (kao što je prikazano na Slici 1); drugi zahtijevaju na mjestu zavarivanje na horizontalno spajanje. Ako dokumentacija proizvoda nudi upute za prilagodbu, slijedite ih; inače, prilagodite tako da nakon povezivanja mehanizma s tijelom prekidača, kutovi otvaranja/zatvaranja i sinkronizacija budu prikladni. (Ako su Klinove šake 1 i 2 zavarane na vratiljku, njihov kut i dužina nisu prilagodljivi.)

(3) Prilagodite pozicionirni vijak tako da razmak između njega i pozicionirne stopne ploče bude 1–3 mm.

3.2.2 Prilagodba porcelanskih izolatora

Prilagodbu može se obaviti koristeći podloge, ali trebate paziti da ukupna debljina podloga dodanih na jednoj lokaciji ne prelazi 3 mm, a sve podloge dodane na istoj lokaciji trebaju biti zavarane zajedno.

(1) Vertikalnost porcelanskih izolatora mora ispunjavati zahtjeve.
(2) Visine dva porcelanska izolatora na jednom stupu moraju biti identične.

3.2.3 Prilagodba provodnih kontakata
Oslabite vijke na terminalnoj ploči koji čvrsto drže provodnu šaku, zatim rotirajte ili pomjerite provodnu šaku kako biste postigli pravilan poravnav.

(1) Dvije provodne šake (lijeva i desna) na jednom stupu moraju biti poravnate—tj., njihove visine moraju biti konzistentne, s vertikalnom razlikom visine manjom od 5 mm, i moraju ležati u ravnoj horizontalnoj liniji, kao što je prikazano na Slici 2.
(2) Dužine lijeve i desne provodne šake u svim tri fazi moraju biti identične.
(3) Dubina umetanja kontaktnih prstiju u kontakte mora biti ista u svim tri fazi. Ako proizvođačeva uputstva navede numeričku vrijednost, prilagodite prema toj vrijednosti; ako nije navedena numerička vrijednost, ali je data Slika 3, prilagodite prema Slici 3; ako ni numerička vrijednost niti Slika 3 nisu dostupne, prilagodite prema iskustvu. Ako je umetanje premalo, površina kontakta nakon zatvaranja bit će nedostatna; ako je preveliko, prekomjerna sila udara tokom zatvaranja može oštetiti izolator. Stoga, nakon zatvaranja, treba održati razmak (rezervu) od 4–6 mm između kontaktnih prstiju i baze kontakta, a dubina umetanja kontaktnih prstiju tokom zatvaranja ne smije biti manja od 90% ukupne dubine kontakta.

3.2.4 Prilagodba operativnog stuba

(1) Prilagodba otvorenog razmaka:
Nakon što je izolacijski prekidač otvoren, kut između provodne šake i središnje linije baze trebao bi biti unutar 90°–92°. Ako je teško točno mjeriti kut, jednostavan način je upotrijebiti metarsku traku kako biste provjerili jesu li lijeva i desna provodna šaka paralelne na obje strane. Razlika od ±10 mm između razmaka na obje strane je prihvatljiva.

(2) Prilagodba između operativnog stuba i operativnog mehanizma:
Postavite tijelo operativnog stuba i mehanizam u zatvoreno stanje, zatim ih spojite (ako se koristi fleksibilno spajanje). Ako je to tvrdi spoj, privremeno privarite spoj prvo (ispunite potpuno zavarivanje tek nakon što su sve prilagodbe završene). Obavite jednu cijelu otvor-zatvor operaciju i promatrajte je li operativni stub dosegao puno otvoreno ili zatvoreno stanje.

• Ako stub ne dosegne puno zatvoreno stanje, prilagodite duljinu poprečnog spajanja: “dužite ako zatvaranje nije dovoljno; skraćujte ako je preveliko.”

• Ako stub ne dosegne puno otvoreno stanje, prilagodite duljinu operativne klinove šake (tj. Klinova šaka 3 na Slici 1): “skraćujte ako je otvarajući kut premali; dužite ako je preveliki.”

Napomena: “Skraćivanje zbog nedovoljnog otvaranja” može se postići na dva načina: ili povećanjem duljine operativne klinove šake ili povećanjem njenog uključenog kuta; obrnuto, “duženje” može se obaviti smanjenjem kuta ili skraćivanjem šake.

Dodatno, kutni put tijela stuba i mehanizma mora biti konzistentan. Stoga, prilikom prilagodbe operativne klinove šake, moraju se uzeti u obzir i kut otvaranja i kut putovanja mehanizma.

• Ako tijelo stuba dosegne pravo otvoreno/zatvoreno stanje, ali mehanizam ne, to upućuje na to da je put (ili kut) mehanizma manji od tijela. U tom slučaju, smanjite potrebni put tijela stuba skraćivanjem operativne klinove šake.

• Obrnuto, ako mehanizam dosegne položaj, ali tijelo stuba ne, dužite operativnu klinovu šaku.

3.2.5 Prilagodba trofaznog interlokiranja

Trofazno interlokiranje mora se obaviti pod uvjetom da su sve terminalne ploče izolacijskog prekidača pod normalnim naprezanjem busbarova. Inače, ponovna prilagodba će biti nužna nakon povezivanja busbarova.

Nakon što je operativni stub (npr. Faza A) pravilno prilagođen, postavite sve tri stuba u zatvoreno stanje, instalirajte horizontalna spajanja i obavite jednu cijelu otvor-zatvor ciklus. Promatrajte je li ostala dva stuba dosegla pravo otvoreno/zatvoreno stanje.

Standard za trostruku sinkronizaciju temelji se na istodobnom dodirivanju kontakata. Tijekom podešavanja, kada kontakt bilo kojeg položaja tek dotakne svoj kontakt prst, izmjerite razmake između kontakata i kontakt prstiju preostalih dva položaja, te prilagodite ove razmake mijenjanjem duljine poprečnih spojnica.

Ako nakon postizanja sinkronizacije položaji otvaranja/zatvaranja još uvijek nisu potpuno dostignuti, primijenite "metodu kompromisa": uzimajte srednju točku između vrijednosti prekomjernog i nedovoljnog putovanja i prilagodite prema ovoj srednjoj vrijednosti - osiguravajući da se ispunjava dopuštena tolerancija sinkronizacije proizvođača.

Uobičajeni scenariji (pretpostavljajući da je faza A operativni položaj):

(1) Sve tri položaja su sinkronizirana, ali nijedan ne doseže potpuni položaj otvaranja/zatvaranja → malo prilagodite duljinu radnog ramena.
(2) Sve tri položaja dosezu pravilan položaj otvaranja/zatvaranja, ali nisu sinkronizirane → koristite metodu kompromisa na poprečnim spojnicama kako biste ispunili standardi sinkronizacije.
(3) Faze A i B su sinkronizirane, ali faza C nije (iako sve funkcioniraju ispravno) → prilagodite poprečnu spojnicu faze C.
(4) Faze B i C su sinkronizirane, ali faza A nije → prilagodite poprečnu spojnicu faze A.
(5) Faze A i C su sinkronizirane, ali faza B nije → prilagodite poprečnu spojnicu faze B.

(6) Sve tri položaja su sinkronizirane, ali faze A i B ne dosežu potpuni položaj zatvoren/aotvorena → ili prilagodite vodoravnu spojnicu između faza A i B kako bi ih doveli u pravilan položaj, ili prilagodite poprečnu spojnicu faze C tako da njen nepotpuni put odgovara fazama A i B, zatim readjustirajte duljinu radnog ramena.

(7) Sve tri položaja su sinkronizirane, ali faze B i C ne dosežu potpuni položaj zatvoren/aotvorena → prilagodite vodoravnu spojnicu između faza B i C, ili prilagodite poprečnu spojnicu faze A kako bi njen nepotpuni put odgovarao fazama B i C, zatim prilagodite duljinu radnog ramena.

(8) Sve tri položaja su sinkronizirane, ali faze A i C ne dosežu potpuni položaj zatvoren/aotvorena → prilagodite oba vodoravna spojnica AB i BC, ili prilagodite poprečnu spojnicu faze B kako bi njen nepotpuni put odgovarao fazama A i C, zatim prilagodite duljinu radnog ramena.

(9) Najgori scenarij: sve tri položaja su izvan sinkronizacije i imaju nepotpuni put → kompleksno prilagodite vodoravne spojnike, poprečne spojnike i radno rameno koristeći metodu kompromisa kako biste ispunili potrebne specifikacije.

Stoga, princip podešavanja trostruke interlokiranosti jest: sinkronizacija mora ispunjavati specifikacije, zatvaranje mora biti precizno, a otvaranje mora zadovoljavati potrebnu udaljenost među kontaktima. Općenito, ako dođe do sukoba između ovih tri kriterija, prioritet ima udaljenost između kontakata pri otvaranju, i može se prihvatiti manja žrtva udaljenosti pri otvaranju ako je potrebno.
(Napomena: Za poprečne i vodoravne spojnike s suprotnim navojima, pokušajte održati jednaku duljinu izloženog navoja na obje strane tijekom podešavanja.)

3.2.6 Podešavanje vijaka položaja otvaranja/zatvaranja

Nakon završetka podešavanja trostruke interlokiranosti, zategnite zaklopne mutve na poprečnim i vodoravnim spojnicama. Zatim prilagodite razmak između vijaka položaja otvaranja/zatvaranja i stop ploče na 1–3 mm.

3.3 Uključivanje zemlinskog prekidača

Uključivanje zemlinskog prekidača vrši se nakon potpunog uključivanja glavnog izolacijskog prekidača. Metoda je slična, ali sljedeće točke zahtijevaju pažnju:

(1) Vodoravne spojnike zemlinskog prekidača većinom su spojeni putem cijevnih klipa. Stoga, tijekom zatezanja šrafova, primijenite momenat savijanja presjekom, simetrično, jednoliko i postupno; inače, može doći do neslaganja između zemlinskog vodnika i stacionarnog kontakta.

(2) Kontakt između zemlinskog vodnika i stacionarnog kontakta mora biti dobar. Idealno, vodnik bi trebao izbistrati 3–10 mm iznad stacionarnog kontakta – iako specifične vrijednosti variraju ovisno o proizvođaču i trebale bi se pridržavati uputa. Općenito, budući da je vodoravna spojnica glavnog prekidača instalirana na strani pogonskog položaja, za unutarnji tip zemlinskog prekidača s zemljenjem s desne strane, izbistrenje ne bi trebalo biti preveliko; inače, kada je glavni izolacijski prekidač otvoren, zemlinski biljčić može neuspjeti zatvoriti zbog mehaničkog sudara između vrha zemlinskog vodnika i vodoravne spojnica glavnog prekidača.

(3) U otvorenom položaju, zemlinski vodnik treba ostati horizontalan. Koristite nivo ako je potrebno kako biste osigurali potreban izolacijski razmak nakon otvaranja.

3.4 Podešavanje mehaničkog interlokiranja

Nakon uključivanja izolacijskog i zemlinskog prekidača, prilagodite mehaničko interlokiranje – to označava završetak cjelokupnog uključivanja grupe izolacijskog prekidača.

Prilagodite relativnu poziciju sektorne ploče i lukaste ploče na bazi tako da:

• Kada je izolacijski prekidač zatvoren, zemlinski prekidač ne može biti zatvoren;

• Kada je zemlinski prekidač zatvoren, izolacijski prekidač ne može biti zatvoren.

3.5 Uključivanje ručnog pogonskog mehanizma

Ručni pogonski mehanizam prilagođava se istodobno s glavnim tijelom. Tijekom prilagođavanja provjerite:

(1) Glatko rotiranje mehanizma – sila prilikom rukovanja ne smije prelaziti 1 kgf.
(2) Ispravno prebacivanje pomoćnog prekidača – standard je da pomoćni prekidač pouzdano radi oko 4/5 puta ka granici položaja tijekom kretanja mehanizma.

3.6 Uključivanje električnog pogonskog mehanizma

Uključivanje električnog mehanizma složenije je od ručnog tipa. Ključne inspekcijske stavke uključuju:

(1) Svi komponenti su integritetni.
(2) Širenje je ispravno; izvršite nekoliko ručnih/električnih i lokalnih/udaljenih operacija kako biste potvrdili ispravnu akciju.
(3) Prije energiziranja za testnu operaciju, najprije postavite mehanizam na srednju poziciju između otvorenog i zatvorenog položaja, zatim operirajte.
(4) Smjer rotacije motora mora odgovarati zahtjevanom smjeru otvaranja/zatvaranja glavnog tijela.
(5) Oba električna i mehanička krajnja prekidača moraju biti pravilno podešena i poravnana s konačnim otvorenim/zatvorenim položajima glavnog tijela.

4.Zaključak

Budući da su prekidači dugo smatrani jednostavnim električnim uređajima, operativni defekti poput mehaničkog zategnutosti i pretopljivosti u vodnom krugu često se pojavljuju, često prisiljavajući neplanirane isključivanja i ozbiljno utječući na pouzdanost snabdjeve strujom.

Upoznatost sa strukturom, principima rada i metodama instalacije/početnog pustanja prekidača može učinkovito spriječiti prisiljene isključivanja i nepouzdane operacije, poboljšati učinkovitost posla na mjestu i riješiti proturječje između nepouzdanog performansa opreme i visokih zahtjeva za pouzdanost modernih sistema snabdjeve strujom.