سیمکش پرکن بخار داخلی: عملیات و نگهداری

پروتکسیون بیش‌ولتاژ

قطع‌کننده‌های خلاء دارای عملکرد جریان‌بری عالی هستند. اما، هنگام قطع بارهای القایی، تغییر سریع جریان می‌تواند باعث ایجاد ولتاژهای بیش‌ولتاژ بالا در سراسر القایی شود که نیاز به توجه دارد.

هنگام تغییر موتورهای کوچک‌ظرفیت، جریان‌های شروعی نسبتاً بالا هستند؛ باید اقداماتی برای کاهش جریان ورودی انجام شود.

برای ترانسفورماتورها، نیاز به محافظت با طراحی متفاوت است. ترانسفورماتورهای روغنی دارای توان تحمل ولتاژ ضربه‌ای بالا و ظرفیت پخش‌شده بزرگ هستند و معمولاً نیاز به دستگاه‌های محافظ اضافی ندارند. اما برای ترانسفورماتورهای خشک با سطح تحمل ضربه‌ای کمتر یا ترانسفورماتورهای فرنگی که تحت تأثیر قرار گرفتن متعدد و جریان‌های تأخیری هستند، اقدامات محافظتی مانند محدودکننده‌های ولتاژ اکسید فلزی، ظرفیت کابل پخش‌شده یا خازنهای موازی توصیه می‌شود.

برای قطع‌کننده‌های خلاء استفاده شده در محافظت خطوط تغذیه، طول خط بلند ظرفیت پخش‌شده کافی را فراهم می‌کند و دستگاه‌های متصل شده متعدد کمک می‌کنند تا ولتاژهای بیش‌ولتاژ بازیابی بالا را کاهش دهند. بنابراین، معمولاً نیاز به اقدامات محافظتی خاص نیست.

برای بانک‌های خازن، آزمایش‌های میدانی نشان می‌دهد که ولتاژهای بیش‌ولتاژ در زمان بسته شدن معمولاً از دو برابر ولتاژ سیستم فراتر نمی‌روند. در چین، خازنهای موازی معمولاً در ولتاژهای زیر ۶۰ کیلوولت استفاده می‌شوند که سطح عایق دستگاه‌ها کافی برای تحمل چنین ولتاژهای بیش‌ولتاژ بدون آسیب است. با این حال، قطع‌کننده‌های خلاء با عملکرد مکانیکی ضعیف ممکن است در حین عملیات ارتعاش تماس طولانی‌مدت نشان دهند که منجر به ولتاژهای بیش‌ولتاژ بالا می‌شود—پدیده‌ای که در آزمایش‌های داخلی و خارجی مشاهده شده و نیاز به توجه دارد.

کنترل دقیق سرعت‌های بسته شدن و باز شدن

اگر سرعت بسته شدن یک قطع‌کننده خلاء خیلی کم باشد، زمان پیش-آتش افزایش می‌یابد و سایش تماس‌ها تسریع می‌شود. علاوه بر این، چون معمولاً میان‌بُرخ‌های خلاء از لحاظ جوش‌کاری مس و فرآیندهای دگرسانی در دمای بالا استفاده می‌کنند، قدرت مکانیکی آنها نسبتاً کم است و به ارتعاش حساس هستند. سرعت‌های بسته شدن بسیار بالا می‌تواند باعث شوک مکانیکی قابل توجه شود و نیروهای قوی بر روی زبانه‌ها وارد شود و عمر آنها را کاهش دهد. معمولاً سرعت بسته شدن قطع‌کننده‌های خلاء بین ۰.۶ تا ۲ متر بر ثانیه متغیر است و مقدار بهینه به طراحی خاص بستگی دارد.

در زمان قطع، زمان آتش‌سوزی بسیار کوتاه است—معمولاً کمتر از ۱.۵ نیم‌دور فرکانس شبکه. برای تضمین قدرت دی الکتریک کافی در اولین صفر جریان، معمولاً مورد نیاز است که حرکت تماس‌ها ۵۰٪–۸۰٪ از کل فاصله حرکت را در اولین نیم‌دور کامل کنند. بنابراین، باید سرعت باز شدن به طور دقیق کنترل شود.

به علاوه، هر دو دمپر باز شدن و بسته شدن باید ویژگی‌های عملکردی خوبی داشته باشند تا تأثیر مکانیکی در حین عملیات کاهش یابد و عمر میان‌بُرخ خلاء افزایش یابد.

کنترل دقیق حرکت تماس‌ها

فرض کردن اینکه فاصله تماس بزرگ‌تر برای خاموش کردن آتش مفید است و افزایش دلخواه فاصله تماس غلط است. قطع‌کننده‌های خلاء دارای حرکت تماس کوتاه هستند. برای ولتاژهای اسمی ۱۰–۱۵ کیلوولت، معمولاً فاصله تماس فقط ۸–۱۲ میلی‌متر است با فاصله اضافی ۲–۳ میلی‌متر. افزایش بیش از حد فاصله تماس می‌تواند تنش‌های بیش از حد را روی زبانه‌ها بعد از بسته شدن وارد کند و ممکن است زبانه‌ها را آسیب ببیند و خلاء میان‌بُرخ را تخریب کند.

کنترل دقیق جریان بار

قطع‌کننده‌های خلاء دارای ظرفیت بار بیش از حد محدود هستند. به دلیل خلاء بین تماس‌ها و پوشش عملکرد عایق حرارتی دارد و گرمای تماس‌ها و میله‌های هادی عمدها از طریق هادی در طول میله منتشر می‌شود. برای تضمین اینکه دمای عملیاتی در محدوده مجاز باقی بماند، باید جریان کاری به طور دقیق کنترل شود و زیر مقدار اسمی نگه داشته شود.

آزمون‌های پذیرش دقیق در زمان راه‌اندازی

اگرچه قطع‌کننده‌های خلاء قبل از ارسال از کارخانه به طور کامل آزمایش می‌شوند، پس از حمل و نصب محلی، باید پارامترهای کلیدی مجدداً اندازه‌گیری و تأیید شوند تا هر تغییری به دلیل حمل یا ناهماهنگی بین قطع‌کننده و مکانیسم عملیاتی شناسایی شود. پارامترهای کلیدی برای تأیید شامل:

• پرش بسته شدن

• هماهنگی باز شدن

• فاصله تماس (فاصله باز)

• سفر فشرده

• سرعت‌های بسته شدن و باز شدن

• زمان‌های بسته شدن و باز شدن

• مقاومت تماس مستقیم

• سطح عایق میان‌بُرخ

• آزمون‌های عملیات مکانیکی

تمام نتایج باید قبل از راه‌اندازی قطع‌کننده مطابق مشخصات فنی سازنده باشند.

فاصله‌های نگهداری قطع‌کننده‌های خلاء

فاصله‌های نگهداری باید مطابق با مقررات موجود باشند و بر اساس شرایط عملیاتی واقعی تنظیم شوند. این یک اشتباه است که فرض کنیم قطع‌کننده‌های خلاء نیازی به نگهداری ندارند. دستورالعمل‌های خاص شامل:

• اجرای آزمون‌های تحمل ولتاژ فرکانس شبکه بین قطب‌های میان‌بُرخ در طول نگهداری فصلی یا سالانه برای ارزیابی تمامیت خلاء.

• بعد از ۲۰۰۰ دور عملیات نرمال (بسته شدن/باز شدن جریان بار) یا ۱۰ بار قطع جریان کوتاه‌مداری اسمی، بررسی تمامی پیچ‌ها برای آزادی. نگهداری باید مطابق دستورالعمل‌های سازنده باشد. اگر تمامی پارامترها در محدوده مجاز باقی بمانند، قطع‌کننده می‌تواند ادامه یابد.

• اگر یک قطع‌کننده خلاء ۲۰ سال خارج از خدمت یا در انبار بوده باشد، سطح خلاء آن باید با روش مشخص شده برای میان‌بُرخ‌های خلاء آزمایش شود. اگر خلاء نیازهای مورد نظر را برآورده نکند، میان‌بُرخ باید تعویض شود.

میان‌بُرخ خلاء

میان‌بُرخ خلاء قطعه کلیدی یک قطع‌کننده خلاء است. از پوشش‌های شیشه‌ای یا سرامیکی برای حمایت ساختاری و بسته‌بندی محکم استفاده می‌کند و شامل تماس‌های متحرک و ثابت همراه با سپر است. داخل آن تحت خلاء بالا است، معمولاً ۱.۳۳ × ۱۰⁻⁵ تا ۱ پاسکال، که تضمین می‌کند قطع آتش و عملکرد عایقی مطمئن باشد.

هر گاه سطح خلاء کاهش یابد، توان قطع آتش به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. بنابراین، میان‌بُرخ خلاء باید از هر تأثیر خارجی محافظت شود—هیچ ضربه یا تکان نباید در حین حمل یا نگهداری وارد شود. هیچ شیء‌ای نباید بر روی قطع‌کننده قرار داده شود تا از تصادفات اتفاقی جلوگیری شود.

سازندگان قبل از تحویل آزمون‌های موازی دقیق و مونتاژ دقیق انجام می‌دهند. در حین نگهداری، تمامی پیچ‌های نصب میان‌بُرخ باید به طور یکنواخت گیر کشیده شوند تا توزیع تنش یکنواخت باشد و از آسیب جلوگیری شود.