Zimní údržbové zásady pro odpojovací přepínače typu GW5
V elektrárnách s napětím 110 kV a nižším se díky své jednoduché konstrukci, spolehlivému kontaktovému výkonu a funkci samočisticích kontaktů široce používají odpojovače typu GW5. Každou zimu dochází k nárůstu počtu selhání těchto odpojovačů způsobených neobvyklým zahříváním. Proto je zlepšení zimní údržby odpojovačů typu GW5 (od této chvíle nazývaných jako „odpojovače“) a rychlé zjišťování a řešení problémů s přehříváním klíčové pro bezpečné a stabilní fungování elektrické sítě.
1. Běžné typy poruch
1.1 Nedokončené uzavření
S poklesem teploty v zimě roste viskozita mazacích olejů a tuhých maziv, což zvyšuje tření v přenosných částech pohonných mechanismů odpojovače. Kromě toho deště a sněhové spad značně zvyšují pravděpodobnost koroze mechanických částí. Tyto kombinované efekty mohou změnit celkový pracovní tah odpojovače. Pokud nedojde k plnému uzavření, vzroste kontaktní odpor, což vede k neobvyklému zahřívání při zapnutí. Navíc tlusté zimní oblečení, které nosí pracovníci údržby, může komplikovat přesnou ruční manipulaci a může způsobit nedokončené uzavření.
1.2 Puknutí vedoucích stlačovacích desek
Oproti čistému mědi obsahuje mosaz více cínku, má vyšší tepelnou roztažnost a větší odolnost proti deformaci. V zimě, kdy dochází k velkým denním kolísáním teplot, vedoucí stlačovací desky, vedoucí trubky a zajišťovací šrouby podléhají různým stupňům tepelné expanze a kontrakce. Mosazné stlačovací desky jsou náchylné k výraznému deformačnímu namáhání, což je způsobem puknutí. To zvyšuje kontaktní odpor a způsobuje lokální přehřívání. Podle statistik distribuční společnosti došlo mezi listopadem a prosincem 2021 k šesti případům přehřívání způsobeného mosaznými stlačovacími deskami.
1.3 Zlomení měděno-hliníkových přechodových kleceček
Při spojování měděných vodičů s hliníkovými vodiči jsou potřebné měděno-hliníkové přechodové klecečky – spojení mědi a hliníku pomocí svařování. Tradiční klecečky používají transverzální spoj svařovací konstrukce. Díky rozdílům v materiálových vlastnostech a koeficientech tepelné roztažnosti se oblast svařování stává nejslabším místem při tepelném cyklu. Spolu s častým kmitáním vodičů za větrné zimní podmínky to vede k metalickému unavení, poškození, přehřívání a dokonce i zlomení v oblasti svařování.
1.4 Poškození tažných pružin
Nízké zimní teploty snižují pružnost tažných pružin v kontaktech odpojovače. Pružiny, které jsou již korodované nebo poškozené, trpí zvláště silným ztrátou pružnosti. Nerovnoměrná síla pružin snižuje kontaktní tlak mezi levým a pravým kontaktem, což snižuje efektivní kontaktní plochu. V extrémních případech mohou pružiny nechtěně přenášet proud. Protože železo (běžný materiál pružin) má vysokou specifickou elektrickou odpor, to způsobuje dodatečné zahřívání a další degradaci pružin, což nakonec vede k závažnému přehřívání odpojovače.
1.5 Vytvoření vrstvy kontaminantů
Zimní vzduch je suchý a často znečištěný, zejména v oblastech s vysokou koncentrací prachu. Pokud na kontaktech odpojovače bude aplikováno příliš mnoho petroláty (Vaseline), snadno adsorbuje prach. Po uschnutí vytvoří tvrdou vrstvu kontaminantů – špatný vodič, který způsobuje výrazné přehřívání. Během údržby může agresivní šlifování takových vrstev poškodit podložené stříbrné povlaky, což uměle zvyšuje kontaktní odpor a vytváří nové rizika přehřívání.
2. Klíčové zimní údržbové postupy pro odpojovače
2.1 Zlepšení provozních hlídek
Dřívější zjištění přehřívání prostřednictvím pravidelných hlídek je klíčové:
Aplikujte teplotní indikátory (termochromní nálepky) na hlavní části nesoucí proud; při hlídkách kontrolujte jejich tavení nebo zbarvení, aby jste identifikovali přehřívání.
Provádějte inspekce během nebo po dešti/sníh: přehřáté oblasti budou ukazovat páru, tavený sníh nebo suché místa. Vzestupné tepelné sloupce nad kontakty jsou v chladnějších okolních teplotách lépe vidět.
Provádějte noční hlídky s vypnutými světly, aby jste detekovali záření nebo oblouky v kontaktech.
Sledujte změny barvy a pach: abnormálně zahřátý hliník se tmaví, měď se stává purpurově červená, fázové barvy laku se trhají nebo odlupují a v extrémních případech může být cítit spáleninou.
2.2 Zlepšení kvality údržby a použití pokročilých materiálů a technologií
Podporujte použití vylepšených materiálů a technologií během údržby:
Nahraďte mosazné stlačovací desky čistě měděnými.
Použijte longitudinálně stlačené měděno-hliníkové přechodové klecečky místo transverzálně svařovaných typů.
Aplikujte maziva odolná proti nízkým teplotám.
Instalujte vylepšené kontaktní designy s pružinami nebo pružinovými destičkami.
Přísně sledujte postupy údržby: nahraďte tažné pružiny, které ukazují výrazné ztráty pružnosti nebo závažné poškození povrchu.
Při čištění vrstev kontaminantů z hlavních kontaktů vyhněte se šlifování, aby jste chránili stříbrné povlaky. Místo toho ponořte kontakty do benzinu, aby se usnadnilo měkčení sedimentů, a pak je opatrně vyčistěte bezvláknými bavlněnými hadrky.
