Pagsasaliksik sa Paggamit ng Remote Online Defect Elimination System para sa Mga Kontak ng Mataas na Voltaheng Disconnector

Ang mga high-voltage disconnector, na kilala rin bilang isolator switches o knife switches, ay may simpleng prinsipyo ng paggana at madaling operasyon. Bilang karaniwang ginagamit na high-voltage switching equipment, sila ay may malaking epekto sa operational safety ng mga substation, kaya naman ang mahigpit na reliabilidad ay kinakailangan sa aktwal na aplikasyon. Ang remote online defect-elimination system para sa mga contact ng high-voltage disconnector ay nagbibigay ng mga abilidad tulad ng madaling operasyon, mababang operating costs, at mataas na estabilidad, kaya ito ay napakasama para sa online defect removal sa industriya ng enerhiya.

1.Panloob na Tingin sa Mga High-Voltage Disconnector
Ang mga high-voltage disconnector ay laging ginagamit sa mga electrical system ng substation at power plants at bumubuo ng isang pangunahing bahagi ng high-voltage switchgear. Ito ay dapat gamitin kasama ng mga high-voltage circuit breaker.

Ang remote online laser-based defect-elimination system para sa mga contact ng disconnector ay binubuo ng cleaning gun, water chiller, optical fiber, at laser source. Ginagamit dito ang fully solid-state quasi-continuous-wave (QCW) laser upang magbigay ng mataas na lakas, mataas na efisyensiya, at patuloy na output ng laser. Ang sistema na ito ay gumagamit ng high-performance semiconductor side-pumped modules na may reflective chips upang harapin ang potensyal na panganib. Ang output power ng laser ay dapat ≥1,000 W, at ang fiber coupling efficiency ay dapat lumampas sa 96%. Ang iba pang mga tampok ay kinabibilangan ng zero maintenance costs, kompaktong sukat, at angkop para sa integration.

Ang mga energy-transmitting optical fibers ay pinili dahil sa kanilang self-protective capability habang inaangkot ang enerhiya, na may haba na tipikal na nasa 10 hanggang 15 metro. Ang precision water-cooling units para sa laser at optical path ay nagbibigay ng eksaktong temperature control at oportunista ang pag-aadjust ng ambient temperature.

Ang pangunahing tungkulin ng mga high-voltage disconnector ay magbigay ng ligtas na electrical isolation habang ginagawa ang maintenance ng high-voltage equipment at installations. Hindi sila disenado upang putulin ang load current, fault current, o short-circuit current, at dapat lamang gamitin para sa switching ng maliit na capacitive o inductive currents. Kaya naman, wala silang arc-quenching capabilities.

Batay sa lugar ng installation, ang mga high-voltage disconnector ay naklase bilang indoor o outdoor types. Ayon sa bilang ng insulating support columns, sila ay naklase bilang single-post, double-post, o triple-post. Dapat mapili ang voltage ratings batay sa tiyak na requirements ng equipment.

Ang mga disconnector na ito ay nagbibigay ng visible isolation gap upang ma-safe na i-isolate ang high-voltage sources habang ginagawa ang maintenance, na nagse-secure ng seguridad ng mga tao. Habang capable sila ng switching ng maliit na currents, wala silang dedicated arc-extinguishing devices at kaya hindi sila makakaputol ng load o short-circuit currents.

2.Remote Online Laser-Based Defect Elimination System para sa Mga Contact ng Disconnector
Ang mga laser ay nagbibigay ng mataas na directionality at brightness, na nagbibigay-daan sa mabilis na concentration ng enerhiya sa isang limitadong espasyo. Ang laser cleaning sa pundamental ay umuukol sa interaction sa pagitan ng laser radiation at contaminants, na nagpapabunga ng chemical at physical effects.

Ang mga pananaliksik ay nagpapakita na ang mga surface contaminants ay sumasalamin sa pamamagitan ng capillary forces, electrostatic attraction, covalent bonding, at van der Waals forces—na ang huling tatlo ay partikular na mahirap lunasan. Ang laser cleaning ay nagdisrupt sa mga binding forces na ito nang walang pagkasira sa underlying substrate.

May tatlong pangunahing laser cleaning mechanisms:
(1) Fragmentation at spallation: Ang mikroskopikong contaminant particles ay sumasalamin sa laser energy, lumalaki mabilis, nanalo sa surface adhesion forces, at nababawasan sa ibabaw. Ang ultrashort laser pulse ay nagbubuo ng explosive shockwaves na nagpapabilis ng particle detachment.
(2) Evaporation: Dahil sa iba't ibang chemical compositions sa pagitan ng substrate at contaminants, ang kanilang laser absorption rates ay iba-iba. Sa pamamagitan ng angkop na laser type at pulse width selection, ~95% ng laser energy ay sumasalamin sa substrate, na nagpaprotekta rito. Ang mga contaminants ay sumasalamin sa ~90% ng energy, na nagdudulot ng instantaneou temperature rise at vaporization, na nagreresulta sa pag-alis nito nang walang pagkasira sa substrate.
(3) Vibrational ejection: Ang short-pulse lasers ay naginduce ng ultrasonic vibrations sa pamamagitan ng mabilis na thermal expansion. Ang resulta ng shockwaves ay nagbabawasan at nag-eject ng particles.

Ang remote online defect-elimination system ay nakumpol ng mataas na enerhiya sa isang precise spatial at temporal window. Sa focal point, ang ionization ay nagdudulot ng micro-explosions na agad na nagbabawas ng contaminants. Ang highly directional laser beam ay maaaring hugisin sa adjustable, non-uniform spot sizes. Ang laser energy intensity ay naka-control ng maigi upang matiyak ang instant separation ng contaminants mula sa substrate nang walang pagkasira.

3.Karaniwang Defects sa Mga High-Voltage Disconnectors Habang Ginagamit
Madalas ang mga defects ay lumilitaw habang ginagamit—halimbawa, ang accumulation ng dust dahil sa poor contact, o ang formation ng compound films sa contact surfaces, na nagdudulot ng pagtaas ng contact resistance. Ang analisis ay nagpapakita na ang poor design, substandard components, at improper installation o adjustment ay lahat nagkontributo sa mga defects.

3.1 Component Corrosion
Ang mahabang exposure sa ulan, hangin, at humidity ay nagdudulot ng corrosion sa mga component ng disconnector. Ang ilang bahagi ay gumagamit ng galvanized coatings, ngunit ang electrochemical reactions habang ginagamit ay maaaring magresulta sa severe rusting. Ang mahihirap na manufacturing processes ay mas lalo pang nagpapababa ng kalidad at performance, na nagpapabilis ng corrosion. Ang severe rusting ay nagbabawas ng mechanical transmission speed at maaaring magresulta sa operational failure.

3.2 Incomplete Opening/Closing at Overheating
Ang improper opening o closing operations madalas nagresulta sa mga defects. Kung ang contacts ay hindi ganap na nakakatugon habang ang circuit ay energized, ang resistive heating ay nangyayari, na maaaring magresulta sa burnout o safety incidents—na nag-aapekto sa economic performance at power reliability.

Ang severe overheating sa contact points (dahil sa persistent na current flow kahit na nasira) ay nagdudulot ng pagtaas ng contact resistance, na nagpapabuo ng vicious cycle: mas mataas na resistance → mas mataas na temperatura → mas mataas na resistance increase → damage sa contact.

3.3 Poor Sealing ng Operating Mechanism na Nagdudulot ng Damage sa Contact
Ang karamihan sa mga high-voltage disconnectors ay nag-ooperate sa labas at vulnerable sa environmental factors. Ang operating mechanism ay gumagana bilang power source; kung corroded, ito ay nagpapahirap sa functionality.

Upang mabawasan ito, ang mga mekanismo ng operasyon ay naka-enclose sa mga sealed na kahon sa panahon ng pag-install. Gayunpaman, ang mahinang sealing ay nagpapayag sa pagpasok ng ulan—lalo na sa panahon ng wet season—na nagdudulot ng internal na rust. Ito ay nakakompromiso sa insulation ng mga control components, na nagiging sanhi ng mga malfunction. Ang pagtaas ng contact resistance ay nagdudulot ng pagtaas ng temperatura, at ang mas malaking current (halimbawa, >75% ng rated current) ay nagpapalala ng overheating at degradation ng contact.

3.4 Pagkakasira ng Porcelain Insulator
Ang mga porcelain insulator ay mahahalagang structural na components. Ang mga fracture ay maaaring magresulta sa pagbagsak ng conductive circuit at pag-disable ng disconnector. Ang mga sanhi ay kasama:
– Ang substandard na manufacturing processes na hindi nagbibigay-daan sa quality ng porcelain;
– Excessive mechanical force sa panahon ng handling ng mga hindi marunong na personnel.

4.Strategiya para sa Remote Online Defect Elimination Systems
Dahil karamihan sa mga defect ay nagmumula sa kawalan ng karanasan ng operator o flawed design, ang mga targeted corrective measures ay mahalaga.

4.1 Pag-aaddress sa Corrosion ng Component
Siguraduhing may mahigpit na quality control sa panahon ng procurement at construction. Gumawa ng regular na maintenance at inspections. Sa mga high-humidity regions, iklian ang inspection intervals batay sa environmental conditions. Ang mga severely corroded units ay dapat palitan agad.

4.2 Pagresolba ng Incomplete Closing at Overheating
Ang mahinang contact sa panahon ng closing kadalasang resulta ng inadequate commissioning o non-compliant structural adjustments. Humire ng qualified technicians para sa on-site maintenance upang siguraduhing maayos ang alignment at acceptable loop resistance.

Piliin ang contact materials batay sa conductivity at mechanical strength. Gamitin ang anti-corrosion bolts. Linisin nang maigi ang contact surfaces bago i-adjust ang insertion depth. Palitan ang mga aged clamping springs na nawalan ng tension, at alisin ang surface contaminants upang maiwasan ang resistance buildup at arcing.

4.3 Pag-improve ng Sealing ng Operating Mechanisms
Pag-improve ng sealing sa pamamagitan ng pag-install ng gaskets sa mechanism enclosures. Equip ang mga enclosures ng humidity sensors at dehumidifiers. I-activate ang dehumidification agad kapag natuklasan ang elevated moisture upang maiwasan ang internal corrosion at insulation failure.

4.4 Paghahanda Laban sa Pagkakasira ng Porcelain Insulator
I-enforce ang rigorous quality inspections sa panahon ng porcelain procurement. Handle ang insulators nang mahigpit batay sa operational protocols upang maiwasan ang excessive force. Sa panahon ng routine patrols, i-inspect ang mga cracks o fractures at palitan agad ang defective units.

5.Case Study: Implementasyon ng Online Defect Elimination System
Isang municipal hydropower plant—critical para sa flood control, power generation, ecological protection, at regional economic development—ginagamit bilang case study para sa pag-apply ng remote online defect-elimination system sa substation high-voltage disconnectors.

Ang mga key practices ay kasama:
– Piliin ang mga disconnectors na may rating na higit sa 126 kV, iwasan ang single-arm folding designs o unproven spring-contact structures; paborito ang mga models na may verified temperature-rise test reports.
– Para sa mga units ≥252 kV, gawin ang full assembly, dimensional adjustments, at marking bago ilabas mula sa factory.
– Para sa mga units ≥72.5 kV, gawin ang contact finger pressure tests at ibigay ang compliance certificates.
– Sa panahon ng handover, i-verify ang silver-plating sa both moving at stationary contacts: thickness >20 μm, hardness >120 HV.
– Matapos ang installation, sukatin ang conductive loop resistance at ihambing sa design at factory values; komisyon lamang kung nasa tolerance.
– Sa panahon ng operation, gamitin ang infrared thermography para monitor ang conductive joints—lalo na sa high-load o high-temperature conditions—and intervene promptly if anomalies are detected.
– Sa panahon ng outage testing, sumunod nang mahigpit sa maintenance cycles. Test the spring performance and contact circuits, replacing non-compliant parts. Re-verify contact pressure post-maintenance.
– Maintain inventory of spare parts and laser cleaning tools to enable rapid online defect remediation.

6.Katapusang Pagsusuri
Sa kabuuan, ang remote online laser-based defect-elimination system ay epektibong nagbabawas ng rust at contaminants sa disconnector contacts, na nagpaprevent ng overheating at burnout, nagbabawas ng equipment wear, at nagpapataas ng stability ng power system. Ang high-voltage disconnectors ay may malaking potensyal sa modern na power infrastructure—minimizing consumable use habang sinisiguro ang reliable, stable grid operation.