سیمکش داخلی با خلاء: عملیات و نگهداری

حفاظت از فشار بیش از حد

مدارکس‌های خلاء دارای عملکرد جریان‌گیری بسیار عالی هستند. با این حال، هنگام قطع بارهای القایی، تغییر سریع جریان می‌تواند فشار بیش از حد بالا در اطراف القایی ایجاد کند که نیاز به توجه دارد.

هنگام تغییر موتورهای کوچک ظرفیت، جریان‌های شروع نسبتاً بالا هستند؛ باید اقداماتی برای کاهش جریان ورودی انجام شود.

برای ترانسفورماتورها، نیاز به حفاظت با طراحی متفاوت است. ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن دارای تحمل بالای ولتاژ ضربه و ظرفیت پراکنده زیاد هستند و معمولاً نیاز به دستگاه‌های محافظتی اضافی ندارند. با این حال، برای ترانسفورماتورهای خشک با مقاومت ضربه‌ای کمتر یا ترانسفورماتورهای کوره که به صورت مکرر تغییر وضعیت می‌کنند و جریان‌های پس‌افت دارند، توصیه می‌شود اقدامات محافظتی مانند آروسترهای اکسید فلزی، ظرفیت پراکنده کابل‌های توزیع یا خازنهای موازی اضافه شوند.

برای مدارکس‌های خلاء که در محافظت خطوط تغذیه استفاده می‌شوند، طول خط بلند ظرفیت پراکنده کافی را فراهم می‌کند و دستگاه‌های متعدد متصل به آن کمک می‌کنند تا فشارهای بیش از حد بازپخشی را کاهش دهند. بنابراین، معمولاً نیاز به اقدامات محافظتی خاصی وجود ندارد.

برای بانک‌های خازن، آزمایش‌های میدانی نشان می‌دهند که فشارهای بیش از حد در زمان بسته شدن معمولاً دو برابر ولتاژ سیستم را نمی‌گذرانند. در چین، خازنهای موازی معمولاً در ولتاژهای کمتر از ۶۰ کیلوولت استفاده می‌شوند که سطح عایق‌بندی تجهیزات کافی است تا این فشارهای بیش از حد را بدون آسیب تحمل کنند. با این حال، مدارکس‌های خلاء با عملکرد مکانیکی ضعیف ممکن است در حین عملیات ارتعاشات تماس طولانی‌مدتی داشته باشند که منجر به فشارهای بیش از حد می‌شود—این پدیده در آزمایش‌های داخلی و خارجی مشاهده شده و بنابراین نیاز به توجه دارد.

کنترل دقیق سرعت بسته و باز شدن

اگر سرعت بسته شدن مدارکس خلاء بسیار پایین باشد، زمان پیش-آتش‌سوزی افزایش می‌یابد و سایش تماس‌ها را تسریع می‌کند. علاوه بر این، از آنجا که مدارکسهای خلاء معمولاً از لحیم‌کاری مسی و فرآیندهای دگرگشت گرم استفاده می‌کنند، قدرت مکانیکی آن‌ها نسبتاً کم است و حساس به ارتعاش هستند. سرعت بسته شدن بسیار بالا می‌تواند ضربه مکانیکی قوی ایجاد کند که نیروی قوی بر روی پیچ‌خوردگی‌ها وارد می‌کند و عمر آن‌ها را کاهش می‌دهد. معمولاً سرعت بسته شدن مدارکس‌های خلاء بین ۰.۶ تا ۲ متر بر ثانیه متغیر است و مقدار بهینه آن به طراحی خاص بستگی دارد.

در زمان قطع، زمان آتش‌سوزی بسیار کوتاه است—معمولاً کمتر از ۱.۵ نیمه‌دور فرکانس شبکه. برای تضمین قدرت عایق‌بندی کافی در اولین صفر جریان، معمولاً مورد نیاز است که حرکت تماس‌ها در اولین نیمه‌دور به ۵۰٪–۸۰٪ از مسافت کلی برسد. بنابراین، باید سرعت باز شدن به صورت دقیق کنترل شود.

علاوه بر این، دمپرهای باز و بسته شدن باید دارای ویژگی‌های عملکردی خوب باشند تا ضربه مکانیکی در حین عملیات را به حداقل برسانند و عمر مدارکس خلاء را افزایش دهند.

کنترل دقیق حرکت تماس‌ها

فرض کردن اینکه فاصله تماس‌های بزرگتر به خاموشی آتش کمک می‌کند و به طور دلخواه افزایش حرکت تماس‌ها، اشتباه است. مدارکس‌های خلاء دارای مسافت تماس کوتاهی هستند. برای ولتاژهای اسمی ۱۰–۱۵ کیلوولت، مسافت تماس معمولاً فقط ۸–۱۲ میلی‌متر است و فاصله بیش از حد ۲–۳ میلی‌متر است. افزایش بیش از حد حرکت تماس‌ها می‌تواند پس از بسته شدن فشار بیش از حد بر روی پیچ‌خوردگی‌ها وارد کند و ممکن است پیچ‌خوردگی‌ها را آسیب دهد و عایق‌بندی خلاء را کاهش دهد.

کنترل دقیق جریان بار

مدارکس‌های خلاء دارای ظرفیت بار بیش از حد محدودی هستند. به دلیل خلاء بین تماس‌ها و پوشش عملکرد عایق‌بندی گرمایی دارند و گرما از تماس‌ها و میله‌های رسانا اصلیاً از طریق رسانایی در طول میله منتشر می‌شود. برای تضمین اینکه دمای عملیاتی در محدوده مجاز باقی بماند، باید جریان کاری به صورت دقیق کنترل شود و زیر مقدار اسمی نگه داشته شود.

آزمون‌های پذیرش دقیق در زمان راه‌اندازی

اگرچه مدارکس‌های خلاء قبل از ارسال از کارخانه به طور کامل آزمایش می‌شوند، پس از حمل و نصب محلی، باید پارامترهای کلیدی دوباره اندازه‌گیری و تأیید شوند تا تغییرات ناشی از حمل یا عدم هم‌خطی بین مدارکس و مکانیسم عملیاتی را تشخیص دهند. پارامترهای کلیدی که باید تأیید شوند شامل:

• پرش بسته شدن

• هماهنگی باز شدن

• فاصله تماس (فاصله باز)

• مسافت فشرده شدن

• سرعت بسته و باز شدن

• زمان بسته و باز شدن

• مقاومت تماس مستقیم

• سطح عایق‌بندی مدارکس

• آزمون‌های عملیات مکانیکی

تمام نتایج باید قبل از راه‌اندازی مدارکس با مشخصات فنی تولیدکننده مطابقت داشته باشند.

فاصله‌های نگهداری مدارکس‌های خلاء

فاصله‌های نگهداری باید بر اساس مقررات موجود تعیین شده و بر اساس شرایط عملیاتی واقعی تنظیم شوند. این اشتباه است که فرض شود مدارکس‌های خلاء نیازی به نگهداری ندارند. دستورالعمل‌های خاص شامل:

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

• بعد از ۲۰۰۰ دور عملیات نرمال (بسته و باز کردن جریان بار) یا ۱۰ قطع جریان کوتاه‌مدار اسمی، بررسی تمامی پیچ‌ها برای آزادی. نگهداری باید طبق دستورالعمل‌های تولیدکننده انجام شود. اگر تمامی پارامترها در محدوده مجاز باقی بمانند، مدارکس می‌تواند در خدمت بماند.

• اگر مدارکس خلاء بیش از ۲۰ سال خارج از خدمت یا در انبار بوده است، سطح خلاء آن باید با روش مشخص شده برای مدارکسهای خلاء تست شود. اگر خلاء به محدوده مورد نیاز نرسیده باشد، مدارکس باید تعویض شود.

مدارکس خلاء

مدارکس خلاء قطعه کلیدی مدارکس خلاء است. از پوشش‌های شیشه‌ای یا سرامیکی برای پشتیبانی ساختاری و بسته‌بندی محکم استفاده می‌کند و شامل تماس‌های متحرک و ثابت همراه با محافظ است. داخل آن تحت خلاء بالا، معمولاً ۱.۳۳ × ۱۰⁻⁵ تا ۱ پاسکال است، که اطمینان از قطع آتش و عملکرد عایق‌بندی را فراهم می‌کند.

هر گاه سطح خلاء کاهش یابد، توانایی قطع آتش به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. بنابراین، مدارکس خلاء باید از هر نوع ضربه خارجی محافظت شود—هیچ ضربه، تکان یا نیرویی در حین دستکاری یا نگهداری وارد نشود. هیچ چیزی را روی مدارکس قرار ندهید تا از ضربه تصادفی جلوگیری کنید.

تولیدکنندگان قبل از تحویل آزمون‌های موازی‌بودن دقیق و مونتاژ دقیق انجام می‌دهند. در طول نگهداری، تمامی پیچ‌های نصب مدارکس باید به صورت یکنواخت بسته شوند تا توزیع تنش یکنواخت باشد و آسیب داده نشود.