Una guida completa alle prove sugli interruttori automatici in vuoto: dalla preparazione alla pratica

In quanto dispositivo di commutazione principale nei sistemi di alimentazione, l'interruttore automatico in vuoto (VCB) si assume la responsabilità critica di controllo e protezione dei circuiti e la sua affidabilità operativa è direttamente correlata al funzionamento sicuro e stabile della rete elettrica. Che si tratti di test di accettazione prima della messa in servizio di nuove apparecchiature o di test di manutenzione periodica durante il funzionamento, un processo di test scientifico e standardizzato è uno strumento fondamentale per identificare potenziali pericoli e garantire le prestazioni delle apparecchiature. Oggi elaboreremo i punti chiave del test VCB, scomponendo l'intero processo dalla preparazione pre-del test a specifici elementi pratici del test e precauzioni di sicurezza, consentendoti di comprendere facilmente gli elementi essenziali del test.

I.Pre-Preparazione al test: gettare le fondamenta, la sicurezza prima di tutto

1. Preparazione ambientale e di sicurezza
Innanzitutto, assicurati che l'ambiente del sito di prova soddisfi i requisiti: assenza di polvere, assenza di gas corrosivi, assenza di forti vibrazioni e temperatura ambiente controllata tra -5 gradi e 40 gradi, con un'umidità relativa non superiore all'85%. Ancora più importante, la protezione della sicurezza è fondamentale. Prima del test, è necessario ottenere un permesso di lavoro e i circuiti pertinenti devono essere diseccitati-, verificati come diseccitati e messi a terra. Devono essere affissi cartelli di avvertimento del tipo "Non accendere, personale al lavoro". Il personale addetto al test deve indossare dispositivi di protezione come guanti isolanti e scarpe isolanti ed essere dotato di strumenti di sicurezza come tappetini isolanti, tester di tensione e cavi di messa a terra per evitare il rischio di scosse elettriche o malfunzionamento dell'apparecchiatura.

2. Preparazione dell'attrezzatura e degli strumenti

Preparare gli strumenti e le attrezzature corrispondenti in base agli elementi di prova. Gli strumenti principali includono: tester della resistenza di isolamento (megohmmetro), tester della resistenza di contatto, apparecchiatura per test di tensione di resistenza CA, tester del tempo di apertura e chiusura, tester delle caratteristiche del meccanismo di funzionamento, multimetro, ecc. Tutti gli strumenti devono essere calibrati e qualificati in anticipo per garantire la precisione della misurazione. Allo stesso tempo, preparare il manuale del prodotto VCB, i moduli di registrazione dei test e strumenti ausiliari come cacciaviti e chiavi inglesi per facilitare lo smontaggio del cablaggio e la registrazione dei dati.

3. Ispezione dello stato dell'apparecchiatura

Effettuare un'ispezione visiva del VCB prima del test: nessun danno o deformazione del guscio esterno, isolanti puliti senza crepe; terminali di cablaggio serrati e non-allentati, nessun invecchiamento o danneggiamento dei cavi; nessun inceppamento del comando, molle, bielle e altri componenti intatti; nessuna traccia di perdita d'aria dell'ampolla sotto vuoto (valutata osservando se il guscio di vetro dell'ampolla sotto vuoto è trasparente e privo di appannamento bianco). Inoltre, verificare che l'interruttore sia in posizione aperta e che il meccanismo di accumulo dell'energia abbia rilasciato energia per evitare chiusure accidentali durante il processo di test.

II. Elementi fondamentali del test: elementi pratici essenziali e standard di giudizio

Gli elementi di prova di VCB si concentrano principalmente sulle prestazioni di isolamento, prestazioni conduttive, prestazioni di estinzione dell'arco-e prestazioni del meccanismo operativo. Di seguito sono riportati i metodi pratici e gli standard di qualificazione per gli elementi chiave:

1. Test di resistenza all'isolamento: identificare i rischi di isolamento

Scopo del test: rilevare se i componenti di isolamento (isolatori, ampolle sottovuoto, boccole, ecc.) dell'interruttore sono umidi, invecchiati o danneggiati, in modo da evitare cortocircuiti causati dalla rottura dell'isolamento.

Metodo pratico: utilizzare un tester di resistenza di isolamento da 500 V o 1000 V. Collega il polo positivo del tester alla parte conduttiva dell'interruttore automatico (come contatti mobili e contatti statici), il polo negativo al guscio metallico o al terminale di messa a terra dell'interruttore automatico e corto-circuito e messa a terra altre parti non-di prova. Agitare la maniglia del tester a velocità costante (velocità di rotazione di circa 120 giri/min), leggere il valore della resistenza di isolamento dopo che il puntatore è stabile, scollegare l'alimentazione dopo aver registrato i dati e scaricare la parte da testare (per evitare lesioni personali causate da cariche residue).

Standard di qualificazione: il valore della resistenza di isolamento deve essere maggiore di 100 MΩ (lo standard per interruttori automatici con diversi livelli di tensione è leggermente diverso, fare riferimento al manuale del prodotto per i dettagli) e non dovrebbe esserci alcun calo significativo nel valore del test rispetto ai dati storici (l'intervallo di caduta non supera il 30%). Se il valore della resistenza di isolamento è troppo basso, significa che i componenti dell'isolamento potrebbero essere umidi o invecchiati e la causa deve essere ulteriormente indagata.

2. Test della resistenza di contatto: valutazione delle prestazioni conduttive

Scopo del test: rilevare se i contatti dell'interruttore sono in buon contatto, in modo da evitare il riscaldamento durante il funzionamento a causa dell'eccessiva resistenza di contatto, che influisce sulla capacità di carico di corrente- e sulla durata di servizio dell'interruttore.

Metodo pratico: utilizzare un tester per la resistenza dei contatti e adottare il metodo di cablaggio a quattro-terminali (per evitare l'influenza della resistenza del cavo sulla precisione della misurazione). Collegare i terminali di corrente del tester ai terminali di ingresso e di uscita dell'interruttore automatico e i terminali di tensione su entrambi i lati dei contatti. Avviare il tester, applicare la corrente di prova specificata (normalmente 100 A o 200 A CC) e leggere il valore della resistenza di contatto dopo che la corrente si è stabilizzata. Durante il test, è necessario effettuare misurazioni multiple per ottenere il valore medio e garantire l'accuratezza del risultato.

Standard di qualificazione: il valore della resistenza di contatto generalmente non è superiore a 100μΩ (fare riferimento al manuale del prodotto per i dettagli, poiché i requisiti variano per i diversi tipi di interruttori automatici). Se il valore della resistenza è troppo grande, potrebbe essere dovuto all'ossidazione dei contatti, ad un allentamento o ad uno scarso contatto interno dell'ampolla sotto vuoto; i contatti devono essere lucidati o il cablaggio serrato.

3. Test della tensione di resistenza CA: verificare la resistenza dell'isolamento

Scopo del test: rilevare la capacità di resistenza a breve-termine dei componenti di isolamento inferiore a 1,5~2 volte la tensione nominale e identificare i punti di isolamento deboli.

Metodo pratico: prima del test, scollegare innanzitutto la connessione tra l'interruttore e le altre apparecchiature. Collega il terminale ad alta-tensione dell'apparecchiatura per test di tensione di resistenza alla parte conduttiva dell'interruttore automatico e il terminale a bassa-tensione al guscio o al terminale di messa a terra. Aumentare lentamente la tensione di prova al valore specificato (ad esempio, la tensione di prova di un interruttore automatico da 10 kV è solitamente 42 kV), mantenerla per 1 minuto e osservare se si verificano guasti, scariche elettriche (scarica di scintille) o fenomeni di riscaldamento anomali. Dopo il test, ridurre lentamente la tensione a zero, scollegare l'alimentazione e scaricare.

Standard di qualificazione: nessun fenomeno anomalo come guasto, scarica elettrica o rumore anomalo durante il test indica che la resistenza dell'isolamento è qualificata. Se si verifica un guasto, il test deve essere interrotto immediatamente per controllare i componenti di isolamento e sostituire gli isolanti o le ampolle sotto vuoto danneggiati.

4. Tempo di apertura e chiusura e test di sincronismo: verificare le prestazioni del meccanismo operativo

Scopo del test: giudicare se il funzionamento del meccanismo operativo (meccanismo a molla, meccanismo elettromagnetico, ecc.) è flessibile e preciso e se il tempo di apertura e chiusura soddisfa i requisiti, in modo da evitare guasti di estinzione dell'arco causati da ritardo o asincronismo dell'azione.

Metodo pratico: utilizzare un tester per i tempi di apertura e chiusura. Collegare il sensore del tester al contatto mobile o alla biella del meccanismo di comando dell'interruttore e il terminale di potenza all'alimentazione operativa dell'interruttore. Eseguire rispettivamente le operazioni di apertura e chiusura. Il tester registrerà automaticamente il tempo di apertura e chiusura (il tempo dall'emissione del comando operativo alla chiusura/separazione del contatto), la velocità di apertura e chiusura e il sincronismo dei contatti trifase- (la differenza temporale delle azioni dei contatti trifase-).

Standard di qualificazione: il tempo di apertura e chiusura deve soddisfare i requisiti del manuale del prodotto (ad esempio, il tempo di apertura di un VCB da 10 kV è solitamente inferiore o uguale a 60 ms e il tempo di chiusura è inferiore o uguale a 80 ms); l'errore di sincronismo dell'apertura e chiusura trifase-non supera i 5ms. Se il tempo è troppo lungo o la deviazione del sincronismo è troppo grande, ciò potrebbe essere dovuto a un inceppamento del meccanismo di funzionamento, a una forza elastica insufficiente o a una regolazione errata della biella, che richiede smontaggio, manutenzione e ri-regolazione.

5. Test del grado di vuoto dell'interruttore sottovuoto: garantire la capacità di estinzione dell'arco-

Scopo del test: L'ampolla in vuoto è il componente principale del VCB. Una diminuzione del grado di vuoto porterà a una riduzione della capacità di estinzione dell'arco-e persino all'esplosione nei casi più gravi. Poiché il grado di vuoto non può essere misurato direttamente sul posto, per il rilevamento vengono solitamente utilizzati metodi indiretti.

Metodo pratico: vengono utilizzati due metodi comuni: ① Metodo di osservazione visiva: osservare attraverso il guscio di vetro dell'ampolla in vuoto. Se all'interno compaiono nebbia bianca, macchie nere o tracce di condensa di vapori metallici, significa che il grado di vuoto è diminuito; ② Metodo della tensione di tenuta CA: applicare la tensione di tenuta CA nominale a entrambe le estremità dell'ampolla sottovuoto e mantenerla per 1 minuto. Se si verifica un flashover o un guasto, significa che il grado di vuoto non è qualificato. Inoltre, è possibile utilizzare uno speciale tester del grado di vuoto per valutare il grado di vuoto misurando la corrente ionica dell'ampolla sotto vuoto.

Standard di qualificazione: nessuna anomalia nell'aspetto e nessun guasto o scarica elettrica nel test della tensione di tenuta CA. Se il grado di vuoto diminuisce, l'ampolla sottovuoto deve essere sostituita immediatamente e l'uso continuato è severamente vietato.

III. Organizzazione post-test: archiviazione dei dati e ripristino dell'attrezzatura

Dopo aver completato tutti gli elementi del test, è necessario svolgere le seguenti attività: ① Organizzare i dati del test, inserire i risultati del test nel modulo di registrazione, confrontarli con gli standard di qualificazione per giudicare se l'interruttore è qualificato e contrassegnare le cause e i suggerimenti di trattamento per gli elementi non qualificati; ② Rimuovere il cablaggio di prova, -serrare i terminali del cablaggio dell'interruttore automatico e ripristinare il metodo di cablaggio originale; ③ Eseguire operazioni di apertura e chiusura manuale sull'interruttore 2~3 volte per verificare se l'azione è normale e ripristinare l'energia nel meccanismo di accumulo; ④ Pulire il sito di prova, recuperare strumenti, attrezzature e strumenti, rimuovere i segnali di avvertimento di sicurezza e completare le procedure di risoluzione del permesso di lavoro.

IV. Sicurezza e precauzioni: questi dettagli non possono essere ignorati

1. Durante il test, è necessario seguire rigorosamente il processo di sicurezza di diseccitazione, verifica della tensione e messa a terra ed è severamente vietato eseguire test su apparecchiature sotto tensione;

2. Durante la prova di tensione di tenuta, è necessario predisporre una recinzione di sicurezza nell'area di prova per impedire l'avvicinamento di personale non addetto. Il personale addetto al test deve operare su un tappetino isolante per evitare scosse elettriche ad alta-tensione;

3. Il cablaggio degli strumenti di prova deve essere corretto: collegare prima il terminale di bassa-tensione, poi il terminale di alta-tensione; dopo il test, ridurre la tensione, scaricare prima, quindi rimuovere il cablaggio;

4. Se durante il test si riscontrano fenomeni anomali dell'apparecchiatura (come rumore anomalo, riscaldamento, guasto, ecc.), il test deve essere interrotto immediatamente, l'alimentazione scollegata e scaricata e il test può essere ripreso solo dopo che il pericolo nascosto è stato eliminato;

5. I dati dei test regolari devono essere archiviati correttamente e confrontati con i dati storici per l'analisi per cogliere l'andamento mutevole delle prestazioni dell'apparecchiatura e fornire una base per la successiva manutenzione.

Conclusione

Il test del VCB è un anello chiave per garantire il funzionamento sicuro del sistema energetico, con il nucleo di "preparazione sicura, funzionamento standardizzato, dati accurati e gestione dei pericoli nascosti a circuito chiuso-". Che si tratti dell'accettazione di nuove apparecchiature o della manutenzione regolare, purché il test venga eseguito in stretta conformità con il processo di cui sopra, è possibile identificare tempestivamente potenziali pericoli nell'isolamento, nella conduzione, nel meccanismo di funzionamento e in altri aspetti, garantendo che l'interruttore sia in buone condizioni di funzionamento. Se durante il test si riscontrano problemi specifici, il funzionamento può essere ulteriormente perfezionato in combinazione con il manuale del prodotto o consultato con personale tecnico e professionale. Ci auguriamo che questa guida possa fornirvi un riferimento pratico!