Analýza poruch a protiopatření rozváděčů

Co je to rozváděč?

Rozváděč se skládá z jednoho nebo více nízkonapěťových rozváděčů a souvisejících řídicích, měřicích, signálních, ochranných, regulačních a dalších zařízení, přičemž výrobce je zodpovědný za všechna vnitřní elektrická a mechanická připojení, kompletní sestavu konstrukčních prvků dohromady. Hlavní funkcí rozváděče je otevírání a zavírání, ovládání a ochrana elektrických zařízení v procesu výroby, přenosu, distribuce a přeměny elektrické energie. Mezi součásti rozváděče patří především jistič, odpojovač, spínač zátěže, ovládací mechanismus, vzájemná induktor a různá ochranná zařízení.

Analýza poruch a protiopatření rozváděčů
Rozváděče 12 ~ 40,5 kV představují největší počet rozvoden v energetické soustavě. V posledních letech dochází k častým nehodám rozváděčů, které mají za následek ekonomické ztráty, oběti na životech a další negativní sociální dopady.
Skryté nebezpečí nehod a inherentních vad se zaměřuje především na způsob zapojení, schopnost vnitřního obloukového uvolnění, vnitřní izolaci, tepelnou ochranu a ochranu proti chybnému zablokování atd. Díky formulaci cílených protiopatření se výrazně snižuje počet nehod rozváděčů a rozvaděčů kruhové sítě a neustále se zlepšuje spolehlivost provozu elektrické sítě.

1. Skrytý problém v režimu zapojení
1.1. Typ skrytého nebezpečí
1.1.1 Svodič v televizní skříni je přímo připojen ke sběrnici
Podle typických požadavků na konstrukční specifikaci musí být svodič přepětí pro TV přepětí schválen z hlediska mezery mezi připojovacími sběrnicemi, uspořádání polohy stojanu pro TV přepětí, způsobu připojení a různých dalších parametrů. Některé svodiče přepětí pro TV přepětí jsou připojeny ke sběrnici přes izolační vozík. Pokud je během opravy televizoru, oddělený izolační vozík nebo svodič přepětí stále nabitý, hrozí personálu provozu skladu riziko úrazu elektrickým proudem. Svodič v televizní skříni má převážně následující zapojení, jak je znázorněno na obrázku 2:

Režim připojení rozváděče je skrytý

1, režim zapojení jedna: Svodič bleskových proudů v televizní skříni a televizor instalovaný v zadním skladu, pojistka instalovaná na autě, svodič bleskových proudů je přímo připojen ke sběrnici, televizor je připojen přes izolační vodič a sběrnice;
2, režim zapojení dva: bleskojistka televizní skříně instalovaná v autobusové místnosti, přímo propojená s autobusem, televizorem a pojistkou instalovanou v autě;
3, režim zapojení tři: Svodič bleskových proudů pro televizní skříň instalovaný samostatně v zadním skladu nebo v předním skladu, přímo propojený se sběrnicí, televizorem a pojistkou instalovanou v autě.
4, režim zapojení čtyři: TV a pojistka instalovány v pevném prostoru skříně řady XGN, svodič instalován samostatně v jiném prostoru, přímo připojen ke sběrnici;
5, režim zapojení pět: bleskojistka, TV a pojistka jsou instalovány v zadním skladu, bleskojistka je přímo připojena ke sběrnici, TV je připojena ke sběrnici přes izolační ruční vozík;
6, režim zapojení šest: bleskojistka, pojistka a televizor jsou instalovány ve stejném autě, bleskojistka je připojena k pojistce za stupněm.
Toto uspořádání patří k nesprávnému zapojení, jakmile se pojistka za provozu přeruší, zařízení ztratí ochranu svodiče.

1.1.2 Spodní skříň rozvaděče není zcela izolována od zadní skříně
Spodní a zadní skříně některých rozvaděčů řady KYN, jako například rozvaděče hlavních transformátorů, rozvaděče s propojovacími zásuvkami a rozvaděče napájecích zdrojů, nejsou zcela izolovány. Obsluha se může při vstupu do spodních skříní nechtěně dotknout sběrnice nebo živé části kabelové hlavice a způsobit úraz elektrickým proudem.
Skryté nebezpečí není izolováno mezi spodní skříní a zadní skříní rozvaděče, jak je znázorněno na obrázku 3:

Obrázek 3 Mezi spodní skříní a zadní skříní rozvaděče není izolováno žádné skryté nebezpečí.

1.2, protiopatření
Rozvaděč se skrytým zapojením by měl být jednou přestavěn.
Schéma transformace režimu zapojení rozvaděče je znázorněno na obrázku 5:

Obr. 5 Schéma transformace režimu zapojení rozváděče

1.2.1 Schéma technické reformy pro zapojení bleskojistky v televizní skříni
1, pro režim zapojení jedna, odstraňte bleskojistku v přihrádce, režim zapojení televizoru se nezmění, původní sběrnicový prostor skrz otvor ve zdi je zablokován, bleskojistka se přemění na ruční vozík s pojistkovou pojistkou na ručním vozíku a bleskojistka je zapojena paralelně s pojistkou a obvodem televizoru.
2. Pro režim zapojení dva vyjměte bleskojistku v prostoru autobusu, přemístěte ji do mobilního vozu a znovu ji namontujte do pojistkové a bleskojistky, přidejte instalační desku spodní kontaktní skříně, přepážku kontaktní skříně a ventilový mechanismus, nainstalujte televizor do zadní přihrádky a připojte jej ke spodnímu kontaktu izolačního ručního vozu pomocí kabelu.
Toto schéma lze implementovat na původním ručním vozíku, ale lze také zvážit jeho nahrazení novým ručním vozíkem.
3. Pro režim zapojení tři odstraňte bleskojistku z původního prostoru, přemístěte ji do mobilního vozu a znovu ji namontujte do pojistkové a bleskojistkové jednotky, uzavřete otvor ve zdi původního prostoru pro autobusy, přidejte instalační desku spodní kontaktní krabice ručního vozu, přepážku kontaktní krabice a ventilový mechanismus, nainstalujte televizor do zadního prostoru a připojte jej ke spodnímu kontaktu pomocí přívodního vodiče.
Toto schéma lze implementovat na původním ručním vozíku, ale lze také zvážit jeho nahrazení novým ručním vozíkem.

4. Pro režim zapojení čtyři odstraňte svodič v ostatních částech přihrádky, přesuňte svodič do přihrádky s pojistkami a televizorem, připojte jej k odpojovači a zapojte jej paralelně s obvodem pojistky a televizoru.
5, pro režim zapojení pět, bleskojistka, instalační poloha televizoru nezměněna, původní vodič bleskojistky je přímo připojen k izolačnímu kontaktu ručního vozu, původní autobusová místnost skrz otvor ve zdi.
6. U režimu zapojení 6 patří režim rozvržení k nesprávnému zapojení. Jakmile se pojistka přepálí během provozu, zařízení ztratí ochranu svodiče.
Odstraňte bleskojistku a pojistku z původního ručního vozíku, změňte zapojení, bleskojistku připojte k nadřazenému vodiči pojistky a paralelně s pojistkou a televizním obvodem.

1.2.2 Bezpečnostní opatření pro neúplnou izolaci mezi spodní skříní a zadní skříní rozvaděče
Protože je konstrukce tohoto typu rozvaděče pevná, pokud je v transformaci instalována dělicí deska, změní se její vnitřní tvar a rozložení prostoru a nelze zaručit vnitřní ochranný výkon výrobku. Proto je nutné před zahájením prací ověřit údržbu strany hlavního transformátoru 10 kV a údržbu hlavního vypínače transformátoru.

2. Nedostatečná kapacita pro uvolnění vnitřního oblouku
2.1 Druhy skrytých nebezpečí
V reálném provozu má samotná kovová uzavřená rozvaděčová skříň vady, které spolu se špatnými provozními podmínkami způsobenými zhoršením izolačních vlastností nebo nesprávnou obsluhou a dalšími důvody způsobují vnitřní obloukový zkrat.
Oblouk generovaný zkratem má vysokou teplotu a velkou energii. Samotný oblouk je velmi lehký plazmový plyn. Působením elektrické energie a horkého plynu se oblouk pohybuje ve skříni vysokou rychlostí a způsobuje rychlé rozšíření oblasti poruchy.
Zplyňování v tomto případě, izolační materiály, tavení kovů, vnitřní teplota rozváděče a tlakový nárůst, pokud není navržen nebo instalován kvalifikovaný kanál pro uvolnění tlaku, vysoký tlak způsobí, že se skříň dostane do cizího plechu, dveřního prkna, pantů nebo okna, což může vést k vážné deformaci a zlomení skříně. Oblouk způsobený vysokou teplotou vzduchu způsobí vážné popáleniny obsluhujícímu personálu v blízkosti zařízení.
Dokonce i život ohrožující.
V současné době existují určité problémy, jako například nenastavený kanál pro odlehčení tlaku, nastavení nepřiměřeného kanálu pro odlehčení tlaku, netestovaná a ověřená kapacita uvolnění vnitřního oblouku a nepřísné hodnocení během testu.

2.2, protiopatření
[Výběr] Chování při vnitřním oblouku v rozvaděči by mělo být na úrovni IAC, povolená doba trvání vnitřního oblouku by neměla být kratší než 0,5 s, zkušební proud je jmenovitý krátkodobý výdržný proud.
U výrobků se jmenovitým zkratovým vypínacím proudem nad 31,5 kA lze provést zkoušku vnitřním obloukem podle 31,5 kA.
[Úprava] Přidejte nebo změňte kanál pro odlehčení tlaku a proveďte zkoušku a ověření vnitřního oblouku v přísném souladu s požadavky normy pro typové zkoušky.
[Ochrana] Vhodná komprese rozdílu úrovní ochrany hlavního transformátoru zkracuje dobu nepřetržitého selhání poruchového oblouku.

3, problém s vnitřní izolací
3.1 Typ skrytého nebezpečí
V posledních letech se objem výroby rozvaděčů snížil, zvýšil se izolační výkon rozvaděčů a počet vad a poruch.
Hlavní výkon: nedostatečná stoupací vzdálenost a vzduchová vzdálenost, zejména u ruční skříně, nyní mnoho výrobců, aby zkrátili velikost skříně, výrazně snižují jistič instalovaný ve skříni, izolační zástrčku a vzdálenost mezi zemí, ale nepřijali účinná opatření k zajištění izolační pevnosti;
Špatný montážní proces, kvůli nízké kvalitě montáže může jedna součástka v rozvaděči projít tlakovou zkouškou, ale celá rozvaděč po montáži neprojde;
Nedostatečná kontaktní kapacita nebo špatný kontakt, pokud je kontaktní kapacita nedostatečná nebo špatný kontakt, lokální zvýšení teploty, pokles izolačních vlastností, příčina uzemnění nebo fázové průchodnosti;
Kondenzace, vestavěný ohřívač se snadno poškodí, nemůže normálně fungovat, v rozvaděči dochází ke kondenzaci, což snižuje izolační vlastnosti;
Špatný izolační výkon nosného příslušenství.
Aby se snížily náklady, někteří výrobci používají nižší úroveň izolace podpůrného příslušenství, čímž se snižuje celkový izolační výkon rozvaděče.

3.2, protiopatření
Neměli bychom se slepě věnovat miniaturizaci rozváděčů. Měli bychom si pořídit vhodné rozváděče podle projektové situace, uspořádání rozvodny, provozu a údržby, generálních oprav zařízení a dalších faktorů.
U zařízení používajících jako izolační médium vzduch nebo vzduch/izolační materiál je třeba zohlednit tloušťku, konstrukční intenzitu pole a stárnutí izolačního materiálu a výrobce by měl provést kondenzační zkoušku podle standardních požadavků.
U částí, jako je nástěnná objímka v rozvaděči a rozvaděči kruhové sítě, mechanický ventil a ohyb sběrnice, pokud je čistá izolační vzdálenost menší než 125 mm (12 kV) a 300 mm (40,5 kV), by měl být vodič opatřen izolačním pláštěm.
Měla by být přijata opatření, jako je zkosení a leštění, aby se zabránilo zkreslení elektrického pole v částech, kde je koncentrována intenzita pole, jako jsou vstupní a výstupní pouzdra, mechanický ventil a roh sběrnice.
Přípojnice ve skříni nese některá zařízení, jejichž izolační vzdálenost nesplňuje podmínky proti znečištění, například porcelánové lahve. Pro zlepšení technických podmínek provozu starého zařízení nastříkejte izolační nátěr RTV.

4. Horečná porucha
4.1 Druhy skrytých nebezpečí
Kontakt v bodě připojení smyčky je špatný, zvýšený kontaktní odpor, výrazný problém s přehříváním, například špatná izolace kontaktů;
Konstrukce větracích otvorů kovové pancéřované skříně není rozumná, vzduch není konvekčně, schopnost odvádění tepla je špatná, problémy s vytápěním ve skříni jsou větší;
Nástěnné pouzdro, proudový transformátor a další instalační konstrukce tvoří elektromagnetickou uzavřenou smyčku, což vede k vířivým proudům a způsobuje vážný jev ohřevu izolačního materiálu.
Částečně uzavřená suchá zařízení rozvaděče (litý proudový transformátor, litý napěťový transformátor, suchý transformátor) s nedostatečným průměrem vinutého drátu, nedostatečnou kontrolou procesu odlévání a snadným poškozením přehřátím.
4.2, protiopatření
Zesílete odvod tepla rozvaděčem a nainstalujte ventilátor a ventilátor s indukovaným tahem;
V kombinaci s výpadkem napájení je třeba zkontrolovat kontaktní tlak dynamických a statických kontaktů a v případě potřeby je vyměnit. Současně je třeba vyměnit únavovou kontaktní pružinu.
Zvýšit výzkum technologie měření teploty uvnitř rozvaděče a aplikovat nové technologie, jako je bezdrátové měření teploty, k vyřešení složitého problému měření teploty.

5, zabránění chybám uzamčení není dokonalé
5.1 Potenciální nebezpečí
Většina rozvaděčů je vybavena zařízením proti chybám, ale jejich komplexní a povinné zabezpečení proti chybám nesplňuje požadavky.
Část zadních dveří obrněné rozvaděče lze otevřít, bez omylem chráněného zámku, bez dvojité izolační přepážky, otevírání po přímém dotyku živých částí a šrouby jsou běžné šestihranné šrouby, snadno se otevírají dveře do živé skříně v případě úrazu elektrickým proudem;
Část hlavního transformátoru, zásuvky, televizoru, transformátoru a dalších spínačů bez uzemňovacího spínače. Poté, co se dveře rozvaděče a uzemňovací spínač mechanicky zablokují, lze šroub přímo vyjmout a dveře otevřít. Pokud dveře nejsou zavřené, může se také zavřít napájení. Snadno se může stát, že personál údržby omylem otevře dveře, dojde k zablokování a úrazu elektrickým proudem.
Horní a spodní část zadních dvířek některých rozvaděčů nelze uzamknout nezávisle a horní dvířka jsou uzamčena spodními dvířky.
Když je uzemňovací spínač zásuvky sepnutý, zámek spodních dvířek skříňky se odstraní a lze otevřít i zadní dvířka skříňky, což může snadno způsobit úraz elektrickým proudem.
Například rozváděč KYN28;
Po vytažení některých ručně vedených rozváděčů lze izolační blok snadno zatlačit nahoru. Bez zamezení náhodnému zablokování se nabité těleso odkryje a obsluha může omylem otevřít přepážku statického kontaktu spínače, což může vést k úrazu elektrickým proudem.

5.2, protiopatření
Pro rozvaděčovou skříň není funkce proti chybám dokonalá, protože zadní strana dveří skříňky se dá otevřít a otevřené dveře se mohou přímo dotýkat živých částí vysokonapěťové rozvaděčové skříně instalované mechanickým visacím zámkem, konfigurace počítačového programu proti chybám a zamykání;
Nainstalujte blokování mezi uzemňovacím spínačem a zadními dvířky rozvaděče u rozvaděčů, jako jsou GG1A a XGN, a nainstalujte zobrazovací zařízení pro zablokování činnosti uzemňovacího spínače.
Pravidelně kontrolujte spolehlivost protichybného zařízení a v případě výpadku napájení zkontrolujte mechanické západkové zařízení mezi drezínou a uzemňovacím spínačem, odpojovač a uzemňovací spínač.

6, závěrečný
Rozvaděčová skříň je důležitým primárním zařízením rozvodny v elektrické síti. Aby byl zajištěn její stabilní provoz, je třeba posílit kontrolu ve všech aspektech, jako je návrh, materiál, proces, testování, výběr typu, provoz a údržba.
V přísném souladu s typickými konstrukčními požadavky v kombinaci s národními a průmyslovými normami, předložené konstrukční technické požadavky zásadně eliminují skrytá nebezpečí v elektroinstalaci;
V souladu s národními a průmyslovými normami a také s protiúrazovými opatřeními formulovat přísné požadavky na dokumentaci k výběrovému řízení zařízení, aby se zabránilo uvádění nekvalifikovaných výrobků do provozu sítě;
Posílit dohled nad výrobou na místě, přísně sledovat klíčové body výroby a továrních zkoušek a rozhodně zakázat opuštění továrny nekvalifikovanými výrobky;
Aktivně provádět řízení závad rozvaděčů, posílit implementaci protiúrazových opatření;
Vylepšete funkci ochrany proti chybám rozvaděče, posílete správu zařízení pro blokování proti chybám, nainstalujte zařízení pro zobrazení živého obrazu a spolupracujte se systémem „pěti prevencí“, abyste zajistili komplexní a povinné blokování proti chybám.