Essenciais de Manutenção de Inverno para Disjuntores do Tipo GW5

Em subestações com níveis de tensão de 110 kV e abaixo, o disjuntor do tipo GW5 é amplamente utilizado devido à sua estrutura simples, desempenho confiável de contato e função de auto-limpeza de contatos. A cada inverno, a taxa de falhas de aquecimento anormal nos disjuntores do tipo GW5 mostra uma tendência crescente. Portanto, melhorar as práticas de manutenção de inverno para os disjuntores do tipo GW5 (a seguir referidos como "disjuntores") e detectar e resolver rapidamente falhas de superaquecimento são de importância crucial para a operação segura e estável da rede elétrica.

1. Tipos Comuns de Falhas

1.1 Fechamento Incompleto

À medida que as temperaturas caem no inverno, a viscosidade dos óleos lubrificantes e graxas aumenta, elevando o atrito nos componentes de transmissão do mecanismo de operação do disjuntor. Além disso, a chuva e a neve aumentam significativamente a probabilidade de corrosão nas peças mecânicas. Esses efeitos combinados podem alterar o curso total de operação do disjuntor. Se o disjuntor não fechar completamente, a resistência de contato aumenta, levando ao aquecimento anormal quando energizado. Além disso, roupas de inverno grossas usadas pelo pessoal de manutenção podem dificultar a operação manual precisa, potencialmente causando um fechamento incompleto.

1.2 Ruptura de Placas Condutoras de Prendedor

Comparado ao cobre puro, o latão contém mais zinco, tem um coeficiente de expansão térmica maior e maior resistência à deformação. Sob grandes variações de temperatura diurnas no inverno, as placas condutoras de prendedor, tubos condutores e parafusos de fixação sofrem diferentes graus de expansão e contração térmica. As placas de prendedor de latão experimentam estresse de deformação significativo, tornando-se propensas a rachaduras. Isso aumenta a resistência de contato e causa superaquecimento localizado. De acordo com estatísticas de uma empresa de distribuição de energia, seis incidentes de superaquecimento causados por placas de prendedor de latão ocorreram entre novembro e dezembro de 2021.

1.3 Fratura de Grampas de Transição Cobre-Alumínio

Ao conectar barras condutoras de cobre a condutores de alumínio, são necessárias grampas de transição cobre-alumínio - juntas soldadas de cobre e alumínio. As grampas tradicionais usam um design de solda em butada transversal. Devido às diferenças nas propriedades dos materiais e nos coeficientes de expansão térmica, a zona de soldagem se torna o ponto mais fraco sob ciclos térmicos. Combinado com o balanço frequente do condutor em condições ventosas de inverno, isso leva à fadiga, danos, superaquecimento e até fratura na zona de soldagem.

1.4 Dano a Molas de Tensão

As baixas temperaturas do inverno reduzem a elasticidade das molas de tensão nos contatos do disjuntor. Molas já corroídas ou danificadas sofrem perda de tensão particularmente severa. A força de mola desigual reduz a pressão de contato entre os contatos esquerdo e direito, diminuindo a área de contato efetiva. Em casos graves, as molas podem inadvertidamente conduzir corrente. Como o ferro (material comum para molas) tem alta resistividade, isso causa aquecimento adicional e degradação ainda maior das molas, resultando em superaquecimento sério do disjuntor.

1.5 Formação de Camadas de Contaminantes

O ar do inverno é seco e frequentemente poluído, especialmente em áreas altamente contaminadas com alto nível de poeira. Se for aplicada excessivamente vaselina aos contatos do disjuntor, ela absorve facilmente a poeira. Ao secar, forma-se uma camada de contaminante endurecida - um condutor pobre - que causa superaquecimento significativo. Durante a manutenção, a limpeza agressiva para remover tais camadas pode danificar o revestimento de prata subjacente, aumentando artificialmente a resistência de contato e criando novos riscos de superaquecimento.

2. Práticas Chave de Manutenção de Inverno para Disjuntores

2.1 Patrulhamento Operacional Aumentado

A detecção precoce de superaquecimento através de patrulhamentos regulares é essencial:

• Aplicar etiquetas indicadoras de temperatura (autocolantes termocromáticos) às principais partes condutoras de corrente; inspecionar derretimento ou mudança de cor durante os patrulhamentos para identificar superaquecimento.

• Realizar inspeções durante ou após a chuva/neve: áreas superaquecidas mostrarão vapor, neve derretida ou pontos secos. Plumas de calor ascendentes acima dos pontos de contato são mais visíveis em temperaturas ambientais mais baixas.

• Realizar patrulhamentos noturnos "sem luz" para detectar brilho ou arco nos pontos de contato.

• Observar mudanças de cor e odores: alumínio superaquecido torna-se branco, cobre torna-se roxo-escuro, tinta de fase racha ou descasca, e um cheiro de queimado pode ser notável em casos graves.

2.2 Melhorar a Qualidade da Manutenção e Adotar Materiais e Tecnologias Avançadas

Promover o uso de materiais e técnicas atualizados durante a manutenção:

• Substituir placas de prendedor de latão por placas de cobre puro.

• Usar grampas de transição cobre-alumínio crimpadas longitudinalmente em vez de tipos soldados transversalmente.

• Aplicar lubrificantes resistentes a baixas temperaturas.

• Instalar designs de contato aprimorados com molas de pressão ou placas de mola.

• Seguir rigorosamente os procedimentos de manutenção: substituir molas de tensão que apresentem perda significativa de elasticidade ou dano grave na cobertura.

• Ao limpar camadas de contaminantes dos contatos principais, evitar lixar para proteger o revestimento de prata. Em vez disso, mergulhar os contatos em gasolina para amaciar os depósitos, então limpar suavemente com panos de algodão sem fiapos.