Оценка состояния силовых выключателей

26. августа 2020

Ознакомление со стандартными измерениями при испытаниях силовых выключателей

Приведенное ниже интервью дает краткое представление о наиболее важных темах, связанных с испытаниями силовых выключателей. Разговор Зигфрида Бернхаузера (Siegfried Bernhauser) с Ари Тиррониеми (Ari Tirroniemi), одним из специалистов по силовым выключателям OMICRON, коснулся стандартных измерений и необходимых средств для всесторонней оценки состояния силовых выключателей. Особое внимание было уделено измерению хода контактов.

Ари изучал прикладную физику и электротехнику в Технологическом университете Линчепинга в Швеции. В компании OMICRON он работает свыше 15 лет. С 2012 года Ари Тиррониеми занимается силовыми выключателями, и сейчас работает инженером по их испытаниям. Он является членом рабочей группы Cigré A3.46 «Генераторные силовые выключатели: изучение эксплуатационных характеристик, методов использования, опыта эксплуатации и перспектив».

Зигфрид Бернхаузер: О каких испытаниях силовых выключателей, используемых для их оценки, вы могли бы рассказать?
Ари Тиррониеми:
Такие испытания действительно проводятся, и способов испытаний немало. Я бы разделил их на три группы: электромеханические испытания, электрические испытания и визуальные осмотры.
Визуальные осмотры позволяют выявлять видимые повреждения, следы коррозии, утечку газа, воздуха или гидравлической жидкости, а применение тепловизионных камер, например, позволяет обнаружить признаки чрезмерного нагрева, свидетельствующие об износе соединений или главных контактов. Подобные осмотры проводятся примерно раз в год.
Электрические - это классические испытания, проводимые при тестировании выключателя: определение времени срабатывания, измерение статического и динамического сопротивления контактов, анализ параметров тока катушек и электродвигателя, а также определение минимального напряжения срабатывания. Электромеханические испытания включают измерение гидравлического давления и давления газа, а также вибрации во время работы, однако наиболее важным из них является измерение хода контактов.
Электрические и электромеханические испытания обычно проводятся раз в 10–15 лет, но иногда чаще, особенно если выключатель отключал высокие токи КЗ, близкие к предельным, или в процессе визуального осмотра были выявлены дефекты.

Объясните вкратце, что представляют собой эти испытания.Какие виды испытаний вы бы назвали стандартными и наиболее эффективными?
Ари: На мой взгляд, это:

  • измерение статического и динамического сопротивления контактов;
  • определение времени срабатывания;
  • анализ параметров тока катушек и электродвигателя;
  • измерение хода контактов.
  •  

Лично я всегда рекомендую выполнять измерение динамического сопротивления контактов совместно с измерением хода контактов.

Зигфрид: Объясните вкратце, что представляют собой эти испытания.
Ари:
Измерение статического сопротивления контактов используется для проверки состояния главного контакта, а именно его способности проводить номинальный ток без значительных потерь.
При измерении динамического сопротивления регистрируется сопротивление контактов в процессе отключения силового выключателя. Это позволяет выявлять проблемы, связанные с износом главных и дугогасительных контактов. Это единственный способ получить информацию о дугогасительном контакте, не открывая камеру прерывателя.
Измерение времени срабатывания силового выключателя позволяет оценить надежность работы каждой его фазы в отдельности и синхронизацию между фазами.
Для анализа параметров тока катушки регистрируется форма кривой тока катушки при срабатывании выключателя. Выявленные отклонения могут указывать на возможные электрические или механические дефекты компонентов катушек включения или отключения.
Анализ параметров тока двигателя выполняется путем регистрации тока, необходимого двигателю для взвода пружины или увеличения гидравлического/воздушного давления. Подобно анализу тока катушки, анализ параметров тока двигателя позволяет выявить возможные отклонения в электрических или механических компонентах двигателя.
Испытание хода контактов необходимо для оценки общей работоспособности механизма и выявления дефектов кинематической цепи, например, заклинивания механизма или ослабления механических амортизаторов.
Совокупно эти испытания дают исчерпывающее представление о состоянии выключателя. И что я считаю замечательным: с CIBANO 500 все упомянутые испытания можно проводить без переподключения проводов и с заземлением с обеих сторон, что существенно увеличивает безопасность персонала.

Зигфрид: Вы упомянули измерение хода контактов. Насколько оно важно и почему?
Ари:
Это испытание требуется для проверки общей работоспособности кинематической цепи выключателя, которая существенно влияет на его функциональность. Так можно обнаружить заклинивший механизм, способный замедлять работу выключателя, или повреждения механических амортизаторов, которые могут отрицательно сказаться на работе механизма и даже привести к серьезной поломке выключателя.
Кроме того, такое испытание дает информацию об общем ходе, перемещении контактов, отскоке и скорости. Эти данные, совместно с кривой динамического сопротивления контактов позволяют рассчитать длину дугогасительного контакта — например, для определения степени его износа.

Зигфрид: Сложно ли выполнять измерение хода контактов?
Ари:
Нет. Возможно, это займет немного больше времени, а на выключатель понадобится установить специальный адаптер для крепления датчика движения. OMICRON постоянно увеличивает ассортимент адаптеров для тестирования всевозможных типов выключателей. Большим преимуществом CIBANO 500 является наличие цифровых датчиков. Эти датчики не нужно калибровать перед измерением, а поскольку они имеют цифровую маркировку, CIBANO 500 автоматически распознает их и задает соответствующие разрешение и напряжение питания.

Зигфрид: Главные контакты находятся в камерах прерывателя. Как же измеряют их перемещение?
Ари:
В большинстве случаев невозможно напрямую подступиться к тяге, соединенной с главным контактом, поэтому вам придется найти другое место для измерения хода контакта. Эти места различны для разных типов силовых выключателей. Оптимально — на конце ведущего вала рабочего механизма или на валу шестерни в нижней части полюсов. Это означает, что для испытания перемещения контактов нужно использовать датчик вращения. Если имеется несколько мест для установки датчика, я бы рекомендовал уточнить у производителя, где измерялся ход контактов, чтобы сравнить результаты ваших измерений с заводскими, а затем найти место для установки датчика рядом с главным контактом, чтобы измеряемое движение было максимально линейным.

Зигфрид: Если вы измеряете вращательное движение, то как перейти к поступательному движению главного контакта?
Ари: Необходимо преобразовать вращательное движение в линейное. У CIBANO 500 имеется два варианта для этого. Если между датчиком вращения и главным контактом только один рычажный механизм, коэффициент линейного преобразования будет достаточно точным. Этот коэффициент позволяет перевести измеренные градусы в миллиметры. Если же рычагов несколько, воспользуйтесь таблицей преобразования. Так можно измерить нелинейное перемещение с большей точностью.

Зигфрид: Могу я получить помощь в установке этих датчиков на свой выключатель?
Ари:
Для поддержки пользователей CIBANO 500 мы записали несколько видеороликов, в которых наглядно показано, как установить датчик движения на некоторые типовые выключатели.

Зигфрид: Спасибо за исчерпывающие разъяснения!

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Вы используете устаревшую версию браузера.
Пожалуйста, обновите ваш браузер или используйте другой браузер, чтобы данная страница отображалась корректно.
×