Ocena stanu wyłączników

sierpnia 26, 2020

Wprowadzenie do najbardziej powszechnych pomiarów wyłączników

Poniższy wywiad przedstawia pokrótce najważniejsze zagadnienia związane z testowaniem wyłączników. Siegfried Bernhauser przeprowadził rozmowę z Arim Tirroniemim – ekspertem zajmującym się wyłącznikami w firmie OMICRON – na temat najczęściej stosowanych pomiarów oraz narzędzi niezbędnych do przeprowadzenia kompleksowej oceny stanu wyłącznika, które skupiają się na testach przesuwu styku.

Ari Tirroniemi studiował fizykę stosowaną i elektrotechnikę na Linköping University of Technology (Szwecja) i od ponad 15 lat pracuje w firmie OMICRON. Od 2012 r. zajmuje się tematyką wyłączników. Aktualnie pełni funkcję inżyniera ds. aplikacji w obszarze wyłączników. Ari Tirroniemi jest również członkiem Grupy Roboczej CIGRE A3.46 „Wyłączniki generatorowe: przegląd wymagań zastosowania, praktyk, prób eksploatacyjnych i przyszłych tendencji”.

SIEGFRIED: Istnieje wiele testów pozwalających ocenić stan wyłącznika. Czy możesz wymienić niektóre z nich?
ARI:
Tak, oczywiście. To prawda, że istnieje wiele rodzajów testów. Podzieliłbym je na trzy grupy: elektromechaniczne, elektryczne i wzrokowe. Testy wzrokowe służą do sprawdzenia widocznych uszkodzeń, korozji lub przecieków gazu, powietrza czy płynu hydraulicznego. Używa się również kamer termowizyjnych do ustalenia, czy połączenia lub główne styki wykazują nietypowe oznaki nagrzewania się, co może oznaczać ich zużycie. Takie inspekcje są wykonywane mniej więcej raz na rok. Testy elektryczne to klasyczne próby przeprowadzane podczas sprawdzania wyłączników. Są to np. test czasów i równoczesności pracy styków, test statycznej i dynamicznej rezystancji styków, analiza prądu cewki i silnika lub test minimalnego pobudzenia. Do testów elektromechanicznych zaliczamy pomiar wibracji lub ciśnienia płynu hydraulicznego / gazu w trakcie pracy. Jednak najważniejszą próbą elektromechaniczną jest test przesuwu styku. Próby elektryczne i elektromechaniczne przeprowadza się zwykle co 10–15 lat. Czasem są wykonywane częściej, zwłaszcza jeśli wyłącznik musiał wyłączyć zwarcie lub jeśli podczas inspekcji wzrokowej wykazano nieprawidłowości.

SIEGFRIED: Jakie testy przeprowadzane są najczęściej i jakie możesz polecić?
ARI: Uważam, że najczęściej należy przeprowadzać następujące testy:

  • testy statycznej i dynamicznej rezystancji styków,
  • test czasów,
  • analiza prądu cewki i silnika,
  • test przesuwu styku.
  •  

Osobiście zalecam szczególnie przeprowadzanie testu dynamicznej rezystancji styków wraz z testem przesuwu styku.

SIEGFRIED: Czy możesz pokrótce wyjaśnić, na czym one polegają?
ARI:
Oczywiście. Test statycznej rezystancji styków służy do sprawdzania stanu styku głównego, tzn. jego zdolności do przenoszenia prądu znamionowego bez dużych strat.
Test dynamicznej rezystancji rejestruje wartość rezystancji styków podczas działania wyłącznika. Następnie informuje o problemach związanych ze zużyciem na styku głównym i stykach opalnych. Jest to jedyny sposób uzyskania informacji na temat styku opalnego bez otwierania komory przerywacza.
Test czasów pozwala sprawdzić bezpieczne i niezawodne działanie wyłącznika. Polega na ocenie czasów działania i równoczesności na fazę i pomiędzy fazami.
W czasie analizy prądu cewki w trakcie pracy wyłącznika rejestrowana jest sygnatura prądu cewki. Odchylenia mogą wskazywać na usterki elektryczne lub mechaniczne elementów załączających lub wyłączających cewki.
Analizę prądu silnika wykonuje się poprzez rejestrowanie prądu wymaganego przez silnik do zazbrojenia sprężyny lub zwiększenia ciśnienia powietrza czy też płynu hydraulicznego. Tak jak w przypadku analizy prądu cewki, analiza prądu silnika jest przeprowadzana w celu wykrycia ewentualnych odchyleń elektrycznych lub mechanicznych elementów silnika. Test przesuwu styku przeprowadza się, aby sprawdzić ogólną sprawność mechanizmu oraz wykryć usterki łańcucha kinematycznego, np. zacięcie mechanizmu lub zły stan tłumików mechanicznych.
Jak widzimy, wszystkie te pomiary przedstawiają wspólnie dokładny przegląd stanu wyłącznika. Bardzo podoba mi się, że tester CIBANO 500 pozwala przeprowadzić wszystkie te testy bez potrzeby ponownego wykonywania połączeń oraz z uziemieniem po obu stronach, co zwiększa bezpieczeństwo osoby wykonującej test.

SIEGFRIED: Wcześniej poleciłeś test przesuwu. Dlaczego warto go wykonywać?
ARI:
Jak wspomniałem wcześniej, ten test pozwala sprawdzić ogólną sprawność łańcucha kinematycznego, która istotnie wpływa na działanie wyłącznika. Można wykorzystać go do wykrycia zablokowania mechanizmu, co może być przyczyną powolnej pracy, jak również złego stanu tłumików mechanicznych, co może powodować zmianę zachowania wyłącznika, a nawet prowadzić do jego poważnej awarii.
Oprócz tego test pozwala uzyskać informacje na temat całkowitego przemieszczenia, poślizgu styków, przemieszczenia poza punkt zadziałania, odbicia i prędkości. Razem ze ścieżką uzyskaną podczas testu dynamicznej rezystancji styków umożliwia obliczenie długości styku opalnego. Może to posłużyć np. do sprawdzenia jego zużycia.

SIEGFRIED: Czy przeprowadzanie testu przesuwu styku jest skomplikowane?
ARI:
Nieszczególnie. Pomiar może wymagać nieco więcej czasu i specjalnego adaptera umożliwiającego montaż czujnika ruchu do sprawdzanego wyłącznika. Firma OMICRON stale rozszerza ofertę adapterów w celu zapewnienia zgodności z jak największą liczbą wyłączników używanych przez klientów.
Dużą zaletą testerów CIBANO 500 są dołączane do zestawu czujniki cyfrowe. Czujniki te nie wymagają kalibracji przed pomiarem. A ponieważ są kodowane, system CIBANO 500 automatycznie je rozpoznaje i konfiguruje właściwą rozdzielczość i napięcie zasilania.

SIEGFRIED: Styki główne znajdują się wewnątrz komór przerywaczy. Jak można zmierzyć ich przesuw?
ARI:
Zgadza się. W większości przypadków nie ma możliwości uzyskania bezpośredniego dostępu do łącznika podłączonego do styku głównego. Aby zmierzyć przesuw styku, konieczne jest więc znalezienie alternatywnego punktu dostępu. Różnią się one w zależności od typu wyłącznika. Najczęściej najlepsze punkty dostępu można znaleźć na końcu wałka napędowego mechanizmu roboczego lub wałka przekładni na dole styków. Oznacza to, że do zmierzenia przesuwu styku konieczne jest użycie czujnika obrotowego.
Jeśli istnieje kilka sposobów montażu czujnika, warto zwrócić się do producenta o informacje o miejscu wykonania testu przesuwu styku. Dzięki temu można będzie porównać wyniki pomiaru z wynikami fabrycznymi, a następnie ustalić miejsce montażu czujnika blisko styku, tak aby zmierzony ruch był w miarę możliwości liniowy.

SIEGFRIED: Jak uzyskać odczyt liniowy na podstawie przesuwu obrotowego, skoro dokonujemy pomiaru przesuwu obrotowego, a styk główny przemieszcza się liniowo?
ARI: Należy przekonwertować przesuw obrotowy na liniowy. Z pomocą testera CIBANO 500 można to wykonać na dwa sposoby. Jeśli w połączeniu mechanicznym między czujnikiem obrotowym a stykiem głównym znajduje się tylko jedna dźwignia, liniowy współczynnik konwersji będzie wystarczająco dokładny. Współczynnik ten umożliwia konwersję zmierzonego stopnia na milimetry. W przypadku więcej niż jednej dźwigni zaleciłbym skorzystanie z tabeli konwersji. Pozwoli to uściślić nieliniowy charakter przesuwu.

SIEGFRIED: Czy można uzyskać pomoc w montażu czujników w konkretnym wyłączniku?
ARI:
Aby pomóc klientom korzystającym z testera CIBANO 500, nagraliśmy kilka filmów, w których wyjaśniamy krok po kroku, jak zamontować czujnik do popularnych typów wyłączników.

SIEGFRIED: Dziękuję, że zechciałeś podzielić się z nami swoją wiedzą!

WIĘCEJ INFORMACJI

You are using an outdated browser version.
Please upgrade your browser or use another browser to view this page correctly.
×