تحليل ومعالجة الأعطال الشائعة في آلية تشغيل قاطع الدائرة Sf6

1. مبدأ عمل قاطع الدائرة sf6

سُميت آلية زنبرك قاطع الدائرة sf6 بهذا الاسم لأن وسط إطفاء القوس الكهربائي والوسط العازل لفجوة التلامس بعد إطفاء القوس الكهربائي يتميزان بفراغ عالٍ؛ ويتميز بحجمه الصغير ووزنه الخفيف، وملاءمته للتشغيل المتكرر وإطفاء القوس الكهربائي دون صيانة، ويُستخدم على نطاق واسع في شبكات التوزيع. المعايير التقنية لقواطع الدائرة الفراغية: شهدت قواطع الدائرة الفراغية تطورًا ملحوظًا في بلدي خلال العقد الماضي، ولا تزال في ازدياد. تطورت المنتجات من عدة أنواع من ZN1 إلى ZN5 في الماضي، إلى أكثر من عشرات النماذج والأنواع حاليًا، بتيار مُصنّف يبلغ 5000 أمبير وتيار فصل يبلغ 50 كيلو أمبير، ووصلت إلى جهد 35 كيلو فولت.

قواطع الدائرة الفراغية هي أجهزة التبديل الرئيسية في أنظمة الطاقة. دورها في أنظمة الطاقة هو: عندما يعمل نظام الطاقة بشكل طبيعي، يمكنها قطع وتوصيل التيارات الكهربائية في حالة الحمل والحمل للخطوط والمعدات الكهربائية المختلفة؛ وعند حدوث عطل في نظام الطاقة، تتعاون قواطع الدائرة الفراغية مع نظام حماية المرحلات لقطع تيار العطل بسرعة، مما يمنع اتساع نطاق الحادث.

2. المكونات الرئيسية لقاطع الدائرة الفراغية

1. القوس: الإطار لتثبيت المكونات الوظيفية لقاطع الدائرة.

2. غرفة القوس الفراغي: وهي عنصر إطفاء القوس في قاطع الدائرة الفراغية.

3. الدائرة الموصلة: قناة التيار التي تتشكل عن طريق توصيل الطرف المتحرك والطرف الساكن لغرفة إطفاء القوس.

4. آلية النقل: تحقيق عملية إغلاق وفتح غرفة إطفاء القوس.

5. دعم العزل: يربط دعم العزل المكونات الوظيفية لتلبية متطلبات عزل قاطع الدائرة.

٦. آلية التشغيل: هي وحدة تشغيل قاطع الدائرة الفراغية. المتطلبات الأساسية لقاطع الدائرة الفراغية لآلية التشغيل هي كما يلي: أ. يجب أن تكون طاقة خرج الإغلاق كافية؛ والتأكد من قدرة قاطع الدائرة الفراغية على إغلاق تيار عطل الدائرة القصيرة.

ب. يجب أن تتوافق خصائص خرج الآلية مع خصائص قوة رد فعل قاطع الدائرة الفراغية قدر الإمكان.

ج. يتمتع مفتاح الفراغ بثبات ديناميكي كافٍ.

د. يجب التأكد من إمكانية فتحه بشكل طبيعي عند جهد فتح يتراوح بين 65% و12%، وعدم إمكانية فتحه عند جهد تشغيل مُقدر بنسبة 30%.

هـ. يجب أن تتمتع آلية التشغيل بوظيفة الانطلاق الحر.

و. لديه وظيفة التشغيل الكهربائي أو اليدوي.

ثالثًا. تحليل الأعطال الشائعة وتجربة التعامل مع قواطع الدائرة المفرغة

1. يتم تقليل درجة الفراغ في فقاعة الفراغ لقاطع الدائرة الفراغية

يقطع قاطع دائرة الفراغ التيار ويطفئ القوس الكهربائي في فقاعة الفراغ. ولأن قاطع دائرة الفراغ نفسه لا يحتوي على جهاز لمراقبة خصائص درجة الفراغ كميًا ونوعيًا، تنخفض درجة الفراغ، ويصعب اكتشاف العطل، ويكون خطره أكبر بكثير من الأعطال الواضحة الأخرى. الأسباب الرئيسية لانخفاض درجة الفراغ هي: وجود مشاكل في مادة أو عملية تصنيع الأنبوب المموج في فقاعة الفراغ، وظهور نقاط تسرب بعد عمليات متعددة؛ وجود مشاكل في مادة أو عملية تصنيع فقاعة الفراغ، ووجود نقاط تسرب صغيرة في فقاعة الفراغ نفسها؛ عند تشغيل قاطع دائرة الفراغ المنقسم، تكون مسافة قضيب التوصيل كبيرة نسبيًا، مما يؤثر بشكل مباشر على التزامن والارتداد والسفر الزائد وغيرها من خصائص قاطع دائرة الفراغ، ويسرع من سرعة انخفاض درجة الفراغ. يؤثر انخفاض درجة الفراغ بشكل خطير على قدرة قاطع دائرة الفراغ وعمره الافتراضي في قطع التيار. عندما تكون درجة الفراغ منخفضة نسبيًا، فإنها ستؤدي أيضًا إلى انفجار قاطع دائرة الفراغ. لذلك، عند إجراء الصيانة الدورية لقاطع الدائرة الفراغية، من الضروري استخدام جهاز اختبار الفراغ لإجراء اختبار نوعي لدرجة الفراغ على فقاعة الفراغ للتأكد من أن فقاعة الفراغ لها درجة فراغ معينة؛ عندما يتم تقليل درجة الفراغ، يجب استبدال فقاعة الفراغ، ويجب إجراء اختبارات السفر والمزامنة والارتداد واختبارات الخصائص الأخرى.

2. فشل إغلاق قاطع الدائرة الفراغية

هناك أربعة أسباب لرفض قاطع الدائرة الفراغية الإغلاق: عطل في الخط؛ سوء التشغيل؛ التشغيل، أو مشكلة في مصدر الطاقة أو عطل في الدائرة الثانوية الكهربائية؛ عطل ميكانيكي في آلية نقل جسم قاطع الدائرة وآلية التشغيل. للتعامل مع فشل قاطع الدائرة في الإغلاق، من الضروري أن تكون جيدًا في تمييز نطاق العطل. أولاً، حدد ما إذا كان قاطع الدائرة مغلقًا على خط ما قبل العطل مما يتسبب في التعثر. يمكن الحكم على ذلك من خلال ما إذا كان هناك تيار ماس كهربائي أثناء عملية الإغلاق، وما إذا كان مؤشر العداد يتأرجح، وما إذا كانت الإضاءة خافتة فجأة، وما إذا كان مؤشر مقياس الجهد ينخفض فجأة. في حالة تحديد أن الخط معيب، اعزل منطقة العطل قبل فصل قاطع الدائرة. لتحديد ما إذا كان التشغيل غير صحيح، تحقق مما إذا كان الصمامة المغلقة مثبتة، وما إذا كان مفتاح التحكم قد تمت إعادة ضبطه بسرعة كبيرة أو غير مثبت في مكانه، وما إذا كان مفتاح النقل في الوضع الصحيح. تحقق مما إذا كان جهد مصدر الطاقة لإغلاق التشغيل مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا، وما إذا كان فتيل إغلاق التشغيل محترقًا أو ضعيف الاتصال، وما إذا كان اتصال مفتاح التحكم والملامسات المساعدة ضعيفًا، وما إذا كانت الدائرة معطلة أو غير متصلة بشكل صحيح. تحقق مما إذا كانت آلية التشغيل عالقة وما إذا كانت الملامسات المساعدة والآلية مضبوطة بشكل غير صحيح. عادةً ما يكون السبب هو وجود فجوة غير مؤهلة بين أجزاء التوصيل في آلية التشغيل، ويجب فحص واستبدال أجزاء جديدة عالية الصلابة.

3. فشل قاطع الدائرة الفراغية

وفقًا لأسباب العطل المختلفة، يمكن تقسيمها إلى: تشغيل قاطع الدائرة الفراغية عن بُعد، ولكن لا يمكن فصل قاطع الدائرة الفراغية. الأسباب هي: فصل دائرة تشغيل الفتح؛ فصل ملف الفتح؛ انخفاض جهد مصدر الطاقة التشغيلي؛ ماس كهربائي لملف الفتح، انخفاض سعة الفتح؛ تشوه قضيب الفتح العلوي، والتشويش أثناء الفتح. في حالة حدوث فشل الفتح أثناء وقوع حادث، سيؤدي ذلك إلى توسع الحادث. لذلك، إذا وجد المشغل أن ضوء مؤشر الفتح والإغلاق لا يعمل، فيجب عليه التحقق على الفور مما إذا كانت دائرة الفتح والإغلاق مكسورة؛ يجب على موظفي الصيانة الانتباه إلى قياس مقاومة ملف الفتح والتحقق مما إذا كان قضيب الفتح العلوي مشوهًا أثناء صيانة انقطاع التيار الكهربائي؛ إذا كانت مادة قضيب الفتح العلوي هي النحاس، فيجب استبداله بالفولاذ؛ يجب إجراء اختبارات الفتح والإغلاق ذات الجهد المنخفض لضمان الأداء الموثوق لقاطع الدائرة الفراغية.

4. فشل دائرة تخزين الطاقة المغلقة لآلية التشغيل الزنبركية لقاطع الدائرة الفراغية

تشمل ظواهر عطل دائرة تخزين طاقة الإغلاق في آلية تشغيل الزنبرك ما يلي: عدم إمكانية فتح الدائرة بعد الإغلاق؛ عدم توقف محرك تخزين الطاقة عن العمل، وما إلى ذلك. الأسباب الرئيسية هي ارتفاع أو انخفاض موضع مفتاح السفر، وتلفه. في حال عدم وضع دائرة تخزين طاقة الإغلاق في مكانها، ووقوع حادث في الخط ورفض قاطع دائرة الفراغ فتحه، سيتسبب ذلك في تفاقم الحادث وتوسيع نطاقه؛ وفي حال تلف محرك تخزين الطاقة، لا يمكن فتح وإغلاق قاطع دائرة الفراغ. عند تشغيل نظام عكس التيار، يجب على المشغل الانتباه إلى مؤشر مؤشر تخزين طاقة الإغلاق لتقييم حالة تخزين طاقة الإغلاق. في حال حدوث العطل المذكور، يجب تعديل موضع مفتاح السفر لقطع طاقة المحرك بدقة أو استبداله. بعد انتهاء أعمال الصيانة، يجب على فنيي الصيانة إجراء عمليتي فتح وإغلاق في الموقع للتأكد من سلامة قاطع دائرة الفراغ.

5. يختلف فتح وإغلاق قاطع الدائرة الفراغية في الطور، وقيمة الارتداد كبيرة

هذا العطل خفي، ولا يمكن الحصول على البيانات ذات الصلة إلا من خلال قياس جهاز اختبار الخصائص. أسباب هذا العطل هي: ضعف الخصائص الميكانيكية لجسم قاطع الدائرة الفراغية. بعد عمليات متعددة، ولأسباب ميكانيكية، تختلف المراحل وتكون قيمة الارتداد كبيرة؛ يمتلك قاطع الدائرة المنقسم مسافة كبيرة بين قضبان التشغيل، وعندما تنتقل قوة الفتح إلى نقطة التلامس، يحدث انحراف بين المراحل، مما يؤدي إلى مراحل مختلفة وقيم ارتداد كبيرة. إذا كانت المراحل مختلفة أو كانت قيمة الارتداد كبيرة جدًا، فسيؤثر ذلك بشكل خطير على سعة تيار الفصل لقاطع الدائرة الفراغية ويؤثر على عمره الافتراضي. نظرًا لوجود العديد من الأعطال الخفية في قاطع الدائرة الفراغية المنقسم، يجب استخدام قاطع دائرة فراغي متكامل عند استبدال قاطع الدائرة الفراغية؛ أثناء أعمال الصيانة الدورية، يجب استخدام جهاز اختبار الخصائص لإجراء اختبارات الخصائص ذات الصلة للكشف عن المشاكل في الوقت المناسب. من خلال تحليل الأخطاء الشائعة لقواطع الدائرة الفراغية وملخص تجربة العلاج، يمكننا توجيه محطات الطاقة بشكل أفضل لتشغيل وصيانة وإصلاح قواطع الدائرة الفراغية، وضمان التشغيل الآمن والموثوق به لقواطع الدائرة الفراغية.

6. عيوب أخرى

بعد تخزين الطاقة في آلية قاطع الدائرة، لا يتوقف محرك تخزين الطاقة. في هذه الحالة، يجب ضبط موضع تركيب مفتاح السفر بحيث يمكن فتح نقطة التلامس المغلقة عادةً لمفتاح السفر عندما يكون ذراع التأرجح في وضع مرتفع؛ حيث تزداد مقاومة التيار المستمر لقاطع الدائرة. في هذه الحالة، من الضروري ضبط مسافة فتح تلامس غرفة إطفاء القوس الكهربائي وتجاوزه؛ ويزداد زمن ارتداد إغلاق قاطع الدائرة. يمكن زيادة الضغط الابتدائي لزنبرك التلامس بشكل مناسب أو استبداله؛ إذا تجاوزت الفجوة بين ذراع الكرنك ودبوس العمود 0.3 مم، يمكن استبدال ذراع الكرنك ودبوس العمود؛ اضبط آلية النقل، واستخدم خصائص الآلية ذات نسبة النقل الصغيرة عندما تتجاوز الآلية النقطة الميتة للذراع النشط في وضع الإغلاق؛ اضبط الآلية في اتجاه قريب من النقطة الميتة لتقليل ارتداد إغلاق التلامس؛ يتم تفريغ سطح CT لصندوق وسيط قاطع الدائرة إلى الحامل؛ لا يمكن فصل غرفة إطفاء قوس قاطع الدائرة. عادة ما يكون السبب هو انخفاض درجة الفراغ في غرفة إطفاء القوس، وانخفاض العزل في غرفة إطفاء القوس، والجهد غير المؤهل.

رابعًا: الملخص

كجيل جديد من معدات التبديل المتقدمة، تُستخدم قواطع الدائرة الفراغية على نطاق واسع تدريجيًا. ومع ذلك، مع تزايد استخدامها، يزداد معدل الأعطال والمشاكل حتمًا. في الوقت الحالي، تتعدد أنواع أعطال قواطع الدائرة الفراغية. بالإضافة إلى بعض الأعطال الشائعة التي تم تحليلها في هذه المقالة، قد تظهر بعض المشاكل الجديدة في الاستخدام اليومي. لضمان عمل قواطع الدائرة الفراغية بكفاءة، يجب على العاملين في التشغيل تعزيز عمليات الفحص والصيانة اليومية، والإبلاغ عن المشاكل وحلها في الوقت المناسب. يجب على العاملين في الصيانة تطبيق اختبارات الوقاية الكهربائية بدقة، والالتزام الصارم بمتطلبات اللوائح، وضمان جودة الصيانة، وتحسين حالة المعدات، وتجنب الحوادث.