Penyelidikan terhadap Penerapan Sistem Penghapusan Kekurangan Secara Dalam Talian Jauh untuk Hubungan Pemutus Tenaga Tinggi

Pemutus tegangan tinggi, juga dikenal sebagai saklar isolator atau saklar pisau, memiliki prinsip kerja yang sederhana dan operasi yang mudah. Sebagai peralatan beralih tegangan tinggi yang umum digunakan, mereka berdampak signifikan terhadap keselamatan operasional stasiun pengisian daya, menuntut keandalan yang ketat dalam aplikasi praktis. Sistem eliminasi cacat online jarak jauh untuk kontak pemutus tegangan tinggi menawarkan keuntungan seperti kemudahan operasi, biaya operasional rendah, dan stabilitas tinggi, menjadikannya sangat cocok untuk penghapusan cacat online di industri tenaga listrik.

1.Tinjauan Umum Pemutus Tegangan Tinggi
Pemutus tegangan tinggi paling sering digunakan dalam sistem elektrik stasiun dan pembangkit listrik dan merupakan komponen kunci dari peralatan beralih tegangan tinggi. Mereka harus digunakan bersama dengan pemutus sirkuit tegangan tinggi.

Sistem eliminasi cacat laser online jarak jauh untuk kontak pemutus terdiri dari senapan pembersih, pendingin air, serat optik, dan sumber laser. Laser quasi-continuous-wave (QCW) padat negara sepenuhnya digunakan untuk menghasilkan output laser daya tinggi, efisiensi tinggi, dan terus menerus. Sistem ini menggunakan modul pompa samping semikonduktor kinerja tinggi dengan chip reflektif untuk mengatasi potensi bahaya. Daya output laser harus ≥1.000 W, dan efisiensi kupon serat harus melebihi 96%. Fitur tambahan termasuk nol biaya pemeliharaan, ukuran kompak, dan kelayakan untuk integrasi.

Serat optik transmisi energi dipilih karena kemampuan perlindungan diri selama transmisi energi, dengan panjang biasanya berkisar antara 10 hingga 15 meter. Unit pendingin air presisi untuk laser dan jalur optik memungkinkan kontrol suhu yang akurat dan penyesuaian suhu lingkungan yang tepat waktu.

Fungsi utama pemutus tegangan tinggi adalah memberikan isolasi listrik yang aman selama pemeliharaan peralatan dan instalasi tegangan tinggi. Mereka tidak dirancang untuk memutus arus beban, arus gangguan, atau arus pendek, dan hanya boleh digunakan untuk beralih arus kapasitif atau induktif kecil. Oleh karena itu, mereka tidak memiliki kemampuan pemadam busur.

Berdasarkan lokasi pemasangan, pemutus tegangan tinggi diklasifikasikan sebagai tipe indoor atau outdoor. Berdasarkan jumlah kolom dukungan insulasi, mereka dikategorikan sebagai single-post, double-post, atau triple-post. Rating tegangan harus dipilih sesuai dengan persyaratan peralatan tertentu.

Pemutus ini menyediakan celah isolasi yang terlihat untuk mengisolasi sumber tegangan tinggi secara aman selama pemeliharaan, memastikan keselamatan personel. Meskipun mampu beralih arus kecil, mereka tidak memiliki perangkat pemadam busur khusus dan oleh karena itu tidak dapat memutus arus beban atau arus pendek.

2.Sistem Eliminasi Cacat Laser Online Jarak Jauh untuk Kontak Pemutus
Laser menawarkan arah dan kecerahan tinggi, memungkinkan konsentrasi energi yang cepat ke ruang terbatas. Pembersihan laser pada dasarnya melibatkan interaksi antara radiasi laser dan kontaminan, menghasilkan efek kimia dan fisika.

Penelitian menunjukkan bahwa kontaminan permukaan menempel melalui gaya kapiler, atraksi elektrostatik, ikatan kovalen, dan gaya van der Waals—tiga terakhir sangat sulit untuk diatasi. Pembersihan laser mengganggu gaya pengikat ini tanpa merusak substrat yang mendasarinya.

Tiga mekanisme pembersihan laser utama ada:
(1) Fragmentasi dan spallation: Partikel kontaminan mikroskopis menyerap energi laser, berekspansi dengan cepat, mengatasi gaya adhesi permukaan, dan pecah dari permukaan. Pulsa laser ultrapendek menghasilkan gelombang kejut ledakan yang mempercepat lepasnya partikel.
(2) Evaporasi: Karena komposisi kimia yang berbeda antara substrat dan kontaminan, laju absorpsi laser mereka bervariasi. Dengan pemilihan jenis laser dan lebar pulsa yang tepat, sekitar 95% energi laser dipantulkan dari substrat, melindunginya. Kontaminan menyerap sekitar 90% energi, menyebabkan kenaikan suhu instan dan penguapan, menghapusnya tanpa merusak substrat.
(3) Eksplusi vibrasional: Laser pulsa pendek menginduksi getaran ultrasonik melalui ekspansi termal yang cepat. Gelombang kejut yang dihasilkan memecah dan mengeluarkan partikel.

Sistem eliminasi cacat online jarak jauh mengkonsentrasikan energi tinggi dalam jendela spasial dan temporal yang tepat. Di titik fokus, ionisasi menyebabkan ledakan mikro yang seketika menghilangkan kontaminan. Sinar laser yang sangat berarah dapat dibentuk menjadi spot ukuran yang dapat disesuaikan dan tidak seragam. Intensitas energi laser dikontrol dengan tepat untuk memastikan pemisahan instan kontaminan dari substrat tanpa kerusakan.

3.Cacat Umum pada Pemutus Tegangan Tinggi Selama Operasi
Cacat sering muncul selama operasi—misalnya, akumulasi debu karena kontak yang buruk, atau pembentukan film komposit pada permukaan kontak, meningkatkan resistansi kontak. Analisis menunjukkan bahwa desain yang buruk, komponen yang tidak memenuhi standar, dan pemasangan atau penyesuaian yang tidak tepat semua berkontribusi terhadap cacat.

3.1 Korosi Komponen
Paparan jangka panjang terhadap hujan, angin, dan kelembaban menyebabkan korosi komponen pemutus. Beberapa bagian menggunakan lapisan galvanis, tetapi reaksi elektrokimia selama operasi dapat menyebabkan karat parah. Proses manufaktur yang buruk lebih lanjut mengompromikan kualitas dan kinerja, mempercepat korosi. Karat parah mengurangi kecepatan transmisi mekanis dan mungkin menyebabkan kegagalan operasional.

3.2 Bukaan/Tutupan Tidak Lengkap dan Overheating
Operasi bukaan atau tutupan yang tidak tepat sering menyebabkan cacat. Jika kontak tidak sepenuhnya terlibat sementara rangkaian masih terenergi, pemanasan resistif terjadi, potensial menyebabkan kebakaran atau insiden keselamatan—mempengaruhi kinerja ekonomi dan keandalan tenaga listrik.

Overheating parah di titik kontak (karena aliran arus yang persisten bahkan ketika rusak) meningkatkan resistansi kontak, menciptakan siklus yang berbahaya: resistansi lebih tinggi → suhu lebih tinggi → peningkatan resistansi lebih lanjut → kerusakan kontak.

3.3 Penyegelan Buruk dari Mekanisme Operasi yang Menyebabkan Kerusakan Kontak
Sebagian besar pemutus tegangan tinggi beroperasi di luar ruangan dan rentan terhadap faktor lingkungan. Mekanisme operasi berfungsi sebagai sumber daya; jika korosif, ia menghambat fungsionalitas.

Untuk mengurangkan masalah ini, mekanisme operasi ditempatkan dalam kabinet yang tertutup semasa pemasangan. Walau bagaimanapun, segel yang lemah membolehkan air hujan merembes—terutamanya semasa musim hujan—yang menyebabkan karat dalaman. Ini merosakkan pengasingan komponen kawalan, yang membawa kepada kegagalan. Penambahan rintangan kontak meningkatkan suhu, dengan arus yang lebih besar (contohnya >75% daripada arus terpilih) memperburuk kepanasan dan penurunan kontak.

3.4 Pecah Belah Insulator Porcelain
Insulator porcelain adalah komponen struktur yang penting. Pecah belah boleh runtuhkan litar konduktif dan lumpuhkan pemisah. Penyebab termasuk:
– Proses pembuatan yang tidak memenuhi piawai untuk menjamin kualiti porcelain;
– Daya mekanikal berlebihan semasa penanganan oleh pekerja yang tidak mahir.

4.Strategi bagi Sistem Penghapusan Kekurangan Secara Dalam Talian Jarak Jauh
Kerana kebanyakan kekurangan berasal dari ketidakmahiran operator atau reka bentuk yang cacat, langkah-langkah pembetulan yang ditarget adalah penting.

4.1 Menangani Karat Komponen
Pastikan kawalan kualiti yang ketat semasa pembelian dan pembinaan. Lakukan pemeliharaan dan pemeriksaan berkala. Di kawasan tinggi kelembapan, pendekkan selang masa pemeriksaan berdasarkan keadaan persekitaran. Unit yang sangat berkarat mesti digantikan segera.

4.2 Menyelesaikan Penutupan yang Tidak Lengkap dan Kepanasan Berlebihan
Kontak yang buruk semasa penutupan sering disebabkan oleh penyediaan yang tidak mencukupi atau penyesuaian struktur yang tidak sesuai. Libatkan teknisi yang layak untuk pemeliharaan di tapak untuk memastikan perletakan yang betul dan rintangan gelung yang dapat diterima.

Pilih bahan kontak berdasarkan kekonduksian dan kekuatan mekanikal. Gunakan bolt anti-karat. Bersihkan permukaan kontak sepenuhnya sebelum menyesuaikan kedalaman penyelidupan. Gantikan spring pemegang yang telah tua dan kehilangan tegangan, dan hilangkan kontaminan permukaan untuk mencegah penumpukan rintangan dan busur api.

4.3 Meningkatkan Segelan Mekanisme Operasi
Tingkatkan segelan dengan memasang gasket pada kabinet mekanisme. Pasangkan kabinet dengan sensor kelembapan dan dehumidifier. Aktifkan dehumidifikasi segera apabila mendeteksi kelembapan yang meningkat untuk mencegah karat dalaman dan kegagalan pengasingan.

4.4 Mencegah Pecah Belah Insulator Porcelain
Laksanakan pemeriksaan kualiti yang ketat semasa pembelian porcelain. Tangani insulator secara ketat mengikut protokol operasi untuk mengelakkan daya mekanikal berlebihan. Semasa patroli rutin, periksa retak atau pecah belah dan gantikan unit yang rosak segera.

5.Kajian Kasus: Pelaksanaan Sistem Penghapusan Kekurangan Secara Dalam Talian
Sebuah loji hidroelektrik bandar—penting untuk kawalan banjir, penjanaan tenaga, perlindungan ekologi, dan pembangunan ekonomi wilayah—digunakan sebagai kajian kasus untuk menerapkan sistem penghapusan kekurangan jarak jauh dalam talian kepada pemisah tegangan tinggi substansi.

Amalan utama termasuk:
– Memilih pemisah yang berperingkat di atas 126 kV, mengelakkan reka bentuk lipatan satu tangan atau struktur kontak spring yang belum dibuktikan; pilih model dengan laporan ujian kenaikan suhu yang disahkan.
– Untuk unit ≥252 kV, lakukan perakitan penuh, penyesuaian dimensi, dan penandaan sebelum penghantaran kilang.
– Untuk unit ≥72.5 kV, lakukan ujian tekanan jari kontak dan sediakan sijil kesesuaian.
– Semasa serah terima, sahkan pelapisan perak pada kontak bergerak dan statik: ketebalan >20 μm, kekerasan >120 HV.
– Selepas pemasangan, ukur rintangan gelung konduktif dan bandingkan dengan nilai reka bentuk dan kilang; hanya suruhan jika dalam toleransi.
– Semasa operasi, gunakan termografi inframerah untuk memantau sendi konduktif—terutamanya di bawah beban tinggi atau keadaan suhu tinggi—dan campur tangan segera jika anormalan dikesan.
– Semasa ujian gangguan, ikuti siklus pemeliharaan dengan ketat. Uji prestasi spring dan litar kontak, menggantikan bahagian yang tidak sesuai. Sahkan semula tekanan kontak selepas pemeliharaan.
– Menyimpan inventori bahagian gantian dan alat pembersihan laser untuk membolehkan pemulihan kekurangan dalam talian dengan cepat.

6.Kesimpulan
Secara ringkas, sistem penghapusan kekurangan jarak jauh dalam talian berbasis laser dengan berkesan menghapuskan karat dan kontaminan dari kontak pemisah, mencegah kepanasan dan hangus, mengurangi keausan peralatan, dan meningkatkan kestabilan sistem tenaga. Pemisah tegangan tinggi memiliki potensi yang besar dalam infrastruktur tenaga moden—mengurangi penggunaan habisan sambil memastikan operasi grid yang handal dan stabil.