ניתוח תקלות ואמצעי נגד של ציוד מתגים

מהו מתג?

ציוד מיתוג מורכב ממתג אחד או יותר למתח נמוך וציוד בקרה, מדידה, איתות, הגנה, ויסות וציוד אחר קשור, כאשר היצרן אחראי על כל החיבורים החשמליים והמכניים הפנימיים, מכלול שלם של רכיבים מבניים יחד. התפקיד העיקרי של ארון המיתוג הוא פתיחה וסגירה, בקרה והגנה על ציוד חשמלי בתהליך ייצור חשמל, הולכה, חלוקה והמרת אנרגיה חשמלית. הרכיבים בארון המיתוג כוללים בעיקר מפסק חשמלי, מתג ניתוק, מתג עומס, מנגנון הפעלה, משרן הדדי והתקני הגנה שונים.

ניתוח תקלות ואמצעי נגד של ציוד מתגים
ציוד מתגים של 12 ~ 40.5kV הוא המספר הגדול ביותר של ציוד תחנות משנה במערכת רשת החשמל. בשנים האחרונות מתרחשות תאונות מתגים תכופות, מה שגרם להפסדים כלכליים, נפגעים והשפעות חברתיות שליליות אחרות.
הסכנה הנסתרת של תאונות ופגמים הטבועים מתמקדת בעיקר במצב החיווט, קיבולת שחרור קשת פנימית, בידוד פנימי, חום ומניעת תקלות וכו'. באמצעות ניסוח אמצעי נגד ממוקדים, מספר התאונות של ציוד המיתוג וארונות רשת הטבעת מצטמצם במידה ניכרת, ואמינות פעולת רשת החשמל משתפרת בהתמדה.

1. בעיה נסתרת במצב חיווט
1.1. סוג סכנה נסתרת
1.1.1 המפסק בארון הטלוויזיה מחובר ישירות לאפיק
בהתאם לדרישות מפרט התכנון הטיפוסיות, מעכב ברקים לטלוויזיה חייב להיות מאושר על ידי אפיק חיבור עגלת יד, סידור מיקום מדף הטלוויזיה, מצב חיבור ועוד. חלק ממעכבי הברקים לטלוויזיה מחוברים לאפיק דרך עגלת יד בידוד, כאשר תיקון הטלוויזיה, עגלת יד בידוד, מעכב ברקים עדיין טעון, מה שעלול להביא את צוות התפעול למחסן. למעכב בארון הטלוויזיה יש בעיקר את צורות החיווט הבאות, כפי שמוצג באיור 2:

מצב חיבור המתג מוסתר

1, מצב חיווט ראשון: מפסק ברקים של ארון טלוויזיה וטלוויזיה מותקנים במחסן האחורי, נתיך מותקן על המכונית, מפסק הברקים מחובר ישירות לאוטובוס, טלוויזיה דרך יד בידוד ואוטובוס מחובר;
2, מצב חיווט שני: מפסק ברקים של ארון טלוויזיה המותקן בחדר האוטובוס, מחובר ישירות לאוטובוס, לטלוויזיה ולנתיך המותקנים על המכונית;
3, מצב חיווט שלוש: מפסק ברקים של ארון טלוויזיה מותקן בנפרד במחסן האחורי או במחסן הקדמי, מחובר ישירות לאוטובוס, לטלוויזיה ולנתיך המותקנים על המכונית.
4, מצב חיווט ארבע: טלוויזיה ונתיך מותקנים בתא ארון קבוע של סדרת XGN, מעצר מותקן בנפרד בתא אחר, מחובר ישירות לאפיק;
5, מצב חיווט חמש: מעכב ברקים, טלוויזיה ונתיך מותקנים במחסן האחורי, מעכב הברקים מחובר ישירות לאוטובוס, טלוויזיה מחוברת לאוטובוס דרך קרון יד בידוד;
6, מצב חיווט שש: מעכב ברקים, נתיך וטלוויזיה מותקנים באותו יד מכונית, מעכב ברקים מחובר לנתיך לאחר השלב.
סידור זה שייך לחיווט שגוי, ברגע שהנתיך נשבר בפעולה, הציוד יאבד את ההגנה של המעצור.

1.1.2 הארון התחתון של ארון המפסקים אינו מבודד לחלוטין מהארון האחורי
הארונות התחתונים והארונות האחוריים של חלק מארונות המיתוג מסדרת KYN, כגון ארונות המיתוג הראשיים, ארונות המיתוג עם צימוד נקבה וארונות המיתוג עם הזנת הזנה, אינם מבודדים לחלוטין. כאשר אנשי צוות נכנסים לארונות התחתונים, הם עלולים לגעת בטעות באפיק או בחלק החי של ראש הכבל, מה שיגרום להתחשמלות.
הסכנה הנסתרת אינה מבודדת בין הארון התחתון לארון האחורי של ארון המפסקים, כפי שמוצג באיור 3:

איור 3 אין סכנה נסתרת מבודדת בין הארון התחתון לארון האחורי של ארון המפסקים

1.2, אמצעי נגד
יש לשפץ את ארון המפסקים עם מצב חיווט נסתר פעם אחת.
הדיאגרמה הסכמטית של טרנספורמציה של מצב חיווט ארון המפסקים מוצגת באיור 5:

איור 5 תרשים סכמטי של טרנספורמציה של מצב חיווט מיתוג

1.2.1 תוכנית רפורמה טכנית לחיווט מצב מעכב ברקים בארון טלוויזיה
1, עבור מצב חיווט אחד, הסר את מעכב הברקים בתא, מצב חיווט הטלוויזיה נותר ללא שינוי, חדר האוטובוס המקורי דרך חור הקיר חסום, מעכב הברקים מומר למעכב נתיך ידני על מכונית הידנית, ומעכב הברקים נמצא במקביל למעגל הנתיך והטלוויזיה.
2. עבור מצב חיווט שני, הסירו את מעכב הברקים בתא האוטובוס, העבירו את מעכב הברקים לקרון הנייד והחזירו אותו לנתיך ומעכב ברקים, הוסיפו את לוחית ההתקנה של קופסת המגע התחתונה, את מחיצת קופסת המגע ואת מנגנון השסתום, התקינו את הטלוויזיה בתא האחורי, וחברו אותה למגע התחתון של קרון הבידוד דרך החוט.
ניתן ליישם תוכנית זו על מכונית היד המקורית, אך ניתן גם לשקול החלפת מכונית היד החדשה.
3. עבור מצב חיווט שלוש, הסר את מעכב הברקים של התא המקורי, העבר את מעכב הברקים לקרון הנייד והתקן אותו מחדש לתוך נתיך ומעכב ברקים, סגור את חור הקיר של חדר האוטובוס המקורי, הוסף את לוחית ההתקנה של קופסת המגע התחתונה של קרון היד, את מחיצת קופסת המגע ואת מנגנון השסתום, התקן את הטלוויזיה בתא האחורי וחבר אותה למגע התחתון דרך חוט ההובלה.
ניתן ליישם תוכנית זו על מכונית היד המקורית, אך ניתן גם לשקול החלפת מכונית היד החדשה.

4. עבור מצב חיווט ארבע, הסר את המפסק מחלקי תא אחרים, העבר את המפסק לחלקי תא הפיוז והטלוויזיה, חבר אותו למפסק הניתוק, וחבר אותו במקביל למעגל הפיוז והטלוויזיה.
5, עבור מצב החיווט חמש, מעכב ברקים, מיקום התקנת הטלוויזיה ללא שינוי, חוט מעכב הברקים המקורי מחובר ישירות למגע יד בידוד המכונית, חדר האוטובוס המקורי דרך חור בקיר.
6. עבור מצב חיבור 6, מצב הפריסה שייך לחיבור שגוי. ברגע שהנתיך מתמזג בזמן פעולה, הציוד יאבד את ההגנה של המפסק.
הסר את מעכב הברקים והנתיך במכונית היד המקורית, שנה את מיקום החיווט, וחבר את מעכב הברקים לקצה העליון של הנתיך, ובמקביל למעגל הנתיך ולטלוויזיה.

1.2.2 אמצעי זהירות לבידוד לא שלם בין הארון התחתון לארון האחורי של ארון המפסקים
מכיוון שמבנה ארון מיתוג מסוג זה קבוע, אם לוח המחיצה מותקן בטרנספורמציה, צורת המבנה הפנימית שלו וחלוקת החלל ישתנו, ולא ניתן להבטיח את ביצועי ההגנה הפנימית של המוצר. לכן, יש צורך לאשר את תחזוקת צד 10kV של השנאי הראשי ואת תחזוקת מתג השנאי הראשי לפני שניתן לבצע את העבודה.

2. קיבולת שחרור קשת פנימית לא מספקת
2.1 סוגי סכנות נסתרות
בפעולה בפועל, בארון המתגים הסגור ממתכת עצמו יש פגמים, בשילוב עם תנאי הפעלה גרועים הנגרמים עקב הידרדרות בביצועי הבידוד או פעולה שגויה וסיבות אחרות, שיגרמו לתקלה פנימית של קשת.
לקשת החשמל הנוצרת מקצר חשמלי יש טמפרטורה גבוהה ואנרגיה גדולה. הקשת עצמה היא גז פלזמה קל מאוד. תחת פעולת חשמל וגז חם, הקשת תנוע במהירות גבוהה בתוך הארון ותגרום להתרחבות מהירה של טווח התקלה.
גיזוז במקרה זה, חומרי בידוד, התכת מתכות, טמפרטורה פנימית של ארון מתגים ועלייה בלחץ. אם לא תוכנן או מותקן תעלת שחרור לחץ מוסמכת, לחץ גבוה יגרום לארון להיתקע בלוח, קרש דלת, צירים וחלונות של אחרים, עיוות ושבר חמורים של קשת שנוצרת על ידי אוויר בטמפרטורה גבוהה בארון, ולגרום לכוויות חמורות בקרבת אנשי תפעול ותחזוקה של הציוד.
אפילו מסכנת חיים.
כיום, ישנן מספר בעיות כגון היעדר תעלת הפגת לחץ, תעלת הפגת לחץ לא סבירה, קיבולת שחרור הקשת הפנימית אינה נבדקת ואומתה, וההערכה אינה קפדנית במהלך הבדיקה.

2.2, אמצעי נגד
[בחירה] ביצועי קשת התקלה הפנימית של ארון המפסק צריכים להיות ברמת IAC, משך הקשת הפנימית המותר לא צריך להיות פחות מ-0.5 שניות, זרם הבדיקה מדורג לזרם עמידה לטווח קצר.
עבור מוצרים עם זרם ניתוק קצר חשמלי מדורג מעל 31.5kA, ניתן לבצע בדיקת קשת תקלה פנימית לפי 31.5kA.
[שינוי] הוספה או שינוי של תעלת שחרור הלחץ, וביצעו את בדיקת הקשת הפנימית והאימות בהתאם קפדנית לדרישות תקן בדיקת הסוג.
[הגנה] דחיסה מתאימה של הפרש רמת ההגנה של השנאי הראשי, מפחיתה את זמן הכשל הרציף של קשת התקלה.

3, בעיית בידוד פנימית
3.1 סוג סכנה נסתרת
בשנים האחרונות, נפח מוצרי ארונות המיתוג הצטמצם, ביצועי הבידוד של הפגמים והתקלות בארונות גדלו.
ביצועים עיקריים: מרחק טיפוס ומרווח אוויר אינם מספיקים, במיוחד בארונות ידניים. כיום יצרנים רבים מקצרים את גודל הארון כדי להפחית משמעותית את מספר מפסקי החשמל המותקנים בארון, את המרחק בין תקע הבידוד לקרקע, אך לא נקטו באמצעים יעילים כדי להבטיח את חוזק הבידוד.
תהליך הרכבה לקוי, עקב איכות הרכבה ירודה, רכיב בודד בארון המפסקים יכול לעבור את בדיקת הלחץ, אך ארון המפסקים כולו לא יכול לעבור לאחר ההרכבה;
קיבולת המגע אינה מספקת או מגע גרוע, כאשר קיבולת המגע אינה מספקת או מגע גרוע, עלייה בטמפרטורה המקומית, ירידה בביצועי הבידוד, גורמים לגמישות של הקרקע או הפאזה;
תופעת עיבוי, התנור המובנה ניזוק בקלות, לא יכול לעבוד כרגיל, תופעת עיבוי בארון המתג מפחיתה את ביצועי הבידוד;
ביצועי בידוד ירודים של אביזרים תומכים.
על מנת להפחית את העלות, חלק מהיצרנים מאמצים רמת בידוד נמוכה יותר של אביזרים תומכים, מה שמפחית את ביצועי הבידוד הכוללים של ארון המפסקים.

3.2, אמצעי נגד
אסור לנו לשאוף בעיוורון למזעור של ציוד מיתוג. עלינו לרכוש ציוד מיתוג מתאים בהתאם למצב הפרויקט, למבנה תחנת המשנה, לתפעול ולתחזוקה, לשיפוץ הציוד ולגורמים אחרים.
עבור ציוד המשתמש באוויר או בחומר מבודד/אוויר כמדיום מבודד, יש לקחת בחשבון את העובי, עוצמת השדה המתוכננת וההזדקנות של חומר הבידוד, ועל היצרן לבצע בדיקת עיבוי בהתאם לדרישות התקן;
עבור חלקים כגון שרוול הקיר בארון המיתוג וארון רשת הטבעת, שסתום מכני וכיפוף פס האספקה, אם מרחק בידוד האוויר נטו קטן מ-125 מ"מ (12 קילו-וולט) ו-300 מ"מ (40.5 קילו-וולט), יש לצייד את המוליך במעטפת בידוד.
יש לנקוט באמצעים כגון שיפוע וליטוש כדי למנוע עיוות שדה חשמלי בחלקים שבהם עוצמת השדה מרוכזת, כגון תותב הכניסה והיציאה, שסתום מכני ופינת האפיק.
פס הצינור בארון תומך בציוד מסוים שמרחק הזחילה של הבידוד שלו אינו עומד בתנאי מניעת הצטברות עשן, כגון בקבוקי חרסינה. רססו ציפוי בידוד RTV כדי לשפר את התנאים הטכניים של פעולת הציוד הישן.

4. פגם בחום
4.1 סוגי סכנות נסתרות
מגע נקודת חיבור הלולאה פגום, התנגדות המגע עולה, בעיית חימום בולטת, כגון בידוד מגע לקוי;
עיצוב פתחי אוורור ארון משוריין מתכת אינו סביר, האוויר אינו עובר הסעה, יכולת פיזור החום ירודה, וישנן בעיות חימום רבות יותר בארון;
מעטפת קיר, שנאי זרם ומבני התקנה אחרים יוצרים לולאה סגורה אלקטרומגנטית, וכתוצאה מכך נוצר זרמי מערבולת, הגורמים לתופעת חימום חמורה של חומרי בידוד;
יציקת ארון מיתוג סגורה חלקית (שנאי זרם יצוק, שנאי מתח יצוק, שנאי יבש) קוטר חוט הליפוף הנבחר אינו מספיק, בקרת תהליך היציקה אינה קפדנית וקל להינזק מהחממות יתר.
4.2, אמצעי נגד
לחזק את פיזור החום של ארון המפסקים, ולהתקין מפוח ומאוורר זרימה מושרה;
בשילוב עם הפסקת חשמל, יש לבדוק את לחץ המגע של המגעים הדינמיים והסטטיים ולהחליף אותם במידת הצורך. במקביל, יש להחליף את קפיץ המגע עקב עייפות.
להגביר את המחקר על טכנולוגיית מדידת טמפרטורה בתוך הארון, ולהחיל טכנולוגיות חדשות כגון מדידת טמפרטורה אלחוטית כדי לפתור את הבעיה הקשה של מדידת טמפרטורה.

5, למנוע שגיאות נעילה אינה מושלמת
5.1 סכנות אפשריות
רוב ארונות המפסקים מצוידים בהתקן נעילה נגד שגיאות, אך נעילת נגד שגיאות מקיפה וחובה שלה אינה עומדת בדרישות.
חלק מארון המתגים המשוריין בדלת האחורית ניתן לפתיחה, ללא נעילה מפני טעויות, ללא מחיצת בידוד כפולה, נפתח לאחר שניתן לגעת ישירות בחלקים החיים, והברגים הם ברגים משושים רגילים, קל לפתוח את הדלת לתוך תאונת התחשמלות של ארון החי;
חלק מהשנאי הראשי, הנקבה, הטלוויזיה, השנאי ומתגים אחרים ללא מתג הארקה, לאחר שדלת הארון ומתג ההארקה הבאים לא יוצרים מנעול מכני, ניתן להסיר את הבורג ישירות לאחר פתיחת הדלת, במקרה של אי סגירה של הדלת עלול גם לסגור את החשמל, קל לגרום לפתיחה שגויה של אנשי התחזוקה, כניסה למרווח חשמלי ותאונה של הלם כוח אדם;
לא ניתן לנעול את החלקים העליונים והתחתונים של הדלת האחורית של חלק מארונות המפסקים בנפרד, והדלת העליונה ננעלת על ידי הדלת התחתונה.
כאשר מתג הארקה של השקע סגור, מנעול דלת הארון התחתונה מוסר, וניתן גם לפתוח את דלת הארון האחורית, דבר שעלול לגרום בקלות להתחשמלות.
כגון ציוד מתגים KYN28;
לאחר גרירת חלק מקרונות היד של ציוד המתג החוצה, ניתן בקלות לדחוף את בלוק הבידוד כלפי מעלה. ללא מניעת נעילה מקרית, הגוף הטעון נחשף, והצוות נוטה לפתוח בטעות את מחיצת שסתום המגע הסטטי של המתג, מה שיגרום לתאונת התחשמלות.

5.2, אמצעי נגד
עבור תפקוד אנטי-שגיאות של ארון המתגים, ניתן לפתוח את גב דלת הארון, ולפתוח אותו ניתן לגעת ישירות בחלקים החיים של ארון המתגים במתח גבוה באמצעות מנעול מכני, ולקבוע את הגדרת תוכנית נעילת האנטי-שגיאות במחשב;
התקן אינטרלוק בין מתג הארקה לדלת הארון האחורית בארון מתגים כגון GG1A ו-XGN, והתקן התקן תצוגה חיה כדי לנעול את פעולת מתג הארקה.
בדקו את אמינות התקן נגד השגיאות באופן קבוע, ובדקו את התקן הנעילה המכני בין המכונית למתג ההארקה, את מתג הניתוק ואת מתג ההארקה במקרה של הפסקת חשמל.

6, הסיכום
ציוד ארונות מיתוג הוא ציוד משנה עיקרי חשוב ברשת החשמל. על מנת להבטיח את פעולתו היציבה, יש לחזק את הבקרה בכל ההיבטים כגון תכנון, חומרים, תהליך, בדיקה, בחירת סוג, תפעול ותחזוקה.
בהתאם קפדנית לדרישות התכנון האופייניות, בשילוב עם סטנדרטים לאומיים ותעשייתיים, דרישות טכניות לתכנון מוצגות, ומבטלות באופן מהותי סכנות נסתרות בחיווט;
בהתאם לתקנים הלאומיים והתעשייתיים, כמו גם לאמצעים למניעת תאונות, יש לגבש דרישות מחמירות למסמכי הגשת הצעות מחיר לציוד, כדי למנוע כניסת מוצרים לא מתאימים להפעלת הרשת;
לחזק את הפיקוח על הייצור באתר, לעקוב בקפדנות אחר נקודות המפתח של הייצור ובדיקות המפעל, ולאסור בתוקף על מוצרים שאינם מוסמכים לעזוב את המפעל;
ביצוע פעיל של ניהול תקלות בארונות מיתוג, חיזוק יישום אמצעים למניעת תאונות;
שפר את פונקציית אנטי-שגיאות של ארון המפסקים, חזק את ניהול התקן נעילת אנטי-שגיאות, התקן את התקן התצוגה החיה ושתף פעולה עם מערכת "חמש המניעות", כדי להבטיח נעילת אנטי-שגיאות מקיפה וחובה.