Догляд за електричними контактами високовольтного електрообладнання - Школа для електрика все про
На рис. 1 показаний ділянку струмовідного ланцюга на одній з підстанцій, з якого видно, що на ділянці abc було сім контактів, а після переробки стало три. Зайві електричні контакти знижують надійність електропостачання та можуть призводити до неполадок та аварій. Тому при ремонтних роботах слід передбачати усунення зі схем зайвих контактів та заміну малонадійних контактів більш надійними звареними.
Ряд аварій та неполадок з контактами відбувається через неправильне виконання контактних з'єднань або застосування не задовольняючих вимог ГОСТ, правил і норм, а також ненадійних чи саморобних контактів. Найбільше випадків пошкодження контактів посідає стрижневі, перехідні (мідь — алюміній), болтові і особливо одноболтові контакти.
Мал. 1. Схема контактів ділянки підстанції: а - до переробки, б - після переробки, 1 - натяжні затискачі, 2 - Т-подібні болтові затискачі, 3 - сталеві вставки, 4 - сполучний затискач.
Мал. 2. Деякі характерні випадки пошкодження контактів внаслідок їх невідповідності вимогам норм: а — мідний стрижень ізолятора з'єднаний з алюмінієвою шиною звичайною гайкою, б — кабельний наконечник у місці зламу не відповідає перерізу кабелю, в — місце приєднання алюмінієвої шини болтом .
На рис. 2 наведено декілька характерних випадків ушкодження контактів.Пошкодження, зображене на рис. 2а сталося на стрижневому мідному контакті прохідного ізолятора середньої фази, приєднаного до плоскої шини. Дві крайні фази мали чотириболтові шинні контакти з трансформаторами струму, а середній стрижневий контакт прохідного ізолятора був приєднаний звичайною гайкою до шини такого ж перерізу, як і у крайніх фаз.
Невідповідність контакту середньої фази контактам крайніх фаз очевидна. Експлуатаційний персонал фіксував перегрів контакту середньої фази, проводив розбирання та зачистку контакту, але не вжив заходів до його переробки, що призвело до великої аварії.
На контакті (рис. 2,6) у кабельного наконечника (старого типу) переріз у місці, позначеному лінією зламу, було недостатньо за площею перерізу кабелю і ненадійно за механічною міцністю. Руйнування кабельного наконечника по лінії найменшого перерізу призвело до великої аварії.
На рис. 3,в показана недостатність перерізу болтів 1/4", застосованих для кріплення досить масивних шин між собою і до роз'єднувачів, причому до роз'єднувачів шини кріпилися одним болтом. електротехнічного обладнання повинні, як правило, бути плоскими.При струмах 200 А і вище плоскі затискачі повинні мати не менше двох болтів.Експлуатаційний персонал зобов'язаний виявляти всі контакти, що не задовольняють сучасним вимогам, і вживати заходів до усунення виявлених дефектів.
Мал. 3. Єрш-щітка для зачистки внутрішніх стінок овальних і трубчастих з'єднувачів середніх перерізів: 1 - сталева пластина, 2 - кардолента, 3 - хвостовик для накручування ручки, 4 - дріт гнучка для закріплення кардоленти.
При ремонтах таРевізіях велике значення мають правильне і ретельне припасування, очищення, захист від корозії та складання розбірних контактних з'єднань.
Для виконання рекомендацій щодо зачищення та змащення контактних поверхонь і особливо овальних або трубчастих з'єднувачів необхідно забезпечити монтерський персонал монтажним набором, до якого входять такі предмети:
1. Єрш-щітка для очищення овальних, круглих і плоских контактних поверхонь для проводів, що з'єднуються, перетином від 25 до 600 мм2 (рис. 3). Йорші навертаються на рукоятку, загальну для йоржів та щіток різних розмірів.
2. Набір пластмасових баночок з бензином, антикорозійним мастилом та вазеліном.
3. Ящик, в якому зберігаються та переносяться щітки, банки та ганчірки або ганчір'я для протирання контактних поверхонь.
Догляд за металокерамічними контактами
За нормальних умов роботи металокерамічні контакти повинні працювати без зачистки до повного зношування металокерамічної напайки.
Досвід експлуатації металокерамічних контактів потужних високовольтних вимикачів показав, що перехідний опір металокерамічних контактів після відключення струмів короткого замикання не зростає і дещо зменшується за рахунок розплавлення міді та витікання її на поверхню контакту.
Зачищення металокерамічних контактів за допомогою напилків приносить, як правило, більше шкоди, ніж користі, оскільки контактні поверхні металокерамічних контактів, що напрацювалися, працюють в деяких випадках краще нових. Тому зачистку поверхні металокерамічних контактів можна проводити лише в тому випадку, якщо на контактній поверхні виявлені окремі застиглі грудки металу, які слід видалити, після чого поверхню контакту рекомендується протерти ганчіркою,змоченою в бензині.
Основні показники, що характеризують справний стан контактів
Електричні контакти конструюються так, щоб перехідний опір ділянки струмоведучого ланцюга, що містить контакт, було дорівнює або менше опору ділянки струмоведучого ланцюга цілого провідника такої ж довжини. Чим більший номінальний струм, на який розрахований контакт, тим меншим має бути перехідний опір.
Для різних апаратів відомі опір контактів, гарантовані заводами-виробниками. З часом перехідний опір контактів може збільшуватися внаслідок ослаблення контактного тиску, утворення твердих оксидних плівок, що є поганими провідниками, підгоряння контактних поверхонь тощо.
Збільшення перехідного опору болтових контактів може відбуватися за рахунок ослаблення, розхитування та порушення густини контакту внаслідок вібрації або різниці коефіцієнтів температурного розширення матеріалів болтів та шин контакту. При охолодженні болтів можуть утворюватися підвищені напруги у матеріалі контактів, що викликають пластичну деформацію контакту, а при струмах короткого замикання відбувається швидке нагрівання та розширення контактних матеріалів, що призводить до деформації та розладу контакту.
Чим менший перехідний опір контактного з'єднання, тим менше тепла виділяється в ньому при проходженні струму і тим більший струм можна пропустити через контакт при заданій температурі.
Виділення тепла в контакті пропорційно опору контакту і квадрату струму: Q = I 2 R к t, де Q - тепло, що виділяється в контакті, R к - опір контакту, ом , I - струм, що проходить через контакт, а , t - час, сек .
Вимірювання температури контакту не може датибажаних результатів, якщо ці виміри виробляються не в період максимальних навантажень. Оскільки період максимальних навантажень у більшості випадків буває після настання темряви, тобто коли робочий день закінчується, проводити вимірювання температури контакту на лініях і відкритих підстанціях при максимальних навантаженнях неможливо. Крім того, контакти виконуються масивнішими, ніж струмопровідні частини, а теплоємність і теплопровідність металів великі, тому нагрівання контактів не відповідає справжньої дефектності контакту, визначеної по перехідному опору. .
У ряді випадків для оцінки стану контактів використовують не величину перехідного опору, а величину падіння напруги на ділянці струмопровідного ланцюга, що містить контактне з'єднання. Падіння напруги буде пропорційно опору контакту і величині струму: U = Rк I , де U - падіння напруги на ділянці, що містить контакт, Rк - опір контакту, I - струм, що протікає через контакт.
Оскільки падіння напруги залежить від величини струму, що протікає через вимірювану ділянку струмоведучого ланцюга, для оцінки стану контакту використовують метод порівняння падіння напруги на ділянці струмоведучого ланцюга, що містить контакт, і на ділянці контакту, що не містить.
Якщо при проходженні струму однієї і тієї ж величини через ділянки рівної довжини падіння напруги на ділянці, що містить контакт, виявиться, наприклад, у 2 рази більше, ніж падіння напруги на ділянці цілого провідника, то, отже, опір у контакті буде також у 2 рази більше.
Таким чином, стан контакту може бути оцінений трьома показниками:
а) ставленням омічних опорів контакту та цілого відрізка провідника,
б) ставленням падінь напругина контакті та цілій ділянці провідника,
в) відношенням температур контакту та цілого провідника.
У деяких енергосистемах прийнято називати це ставлення "коефіцієнтом дефектності".
Під коефіцієнтом дефектності контакту К1 розуміється відношення омічного опору ділянки, що містить контакт, до омічного опору ділянки рівної довжини цілого провідника: К1 = R к/R ц
Під коефіцієнтом дефектності контакту К2 розуміється відношення падіння напруги на ділянці, що містить контакт, до падіння напруги на ділянці рівної довжини цілого провідника при незмінній величині струму: К2 = Uк / Uц
Під коефіцієнтом дефектності контакту К3 розуміється відношення виміряної температури на контакті до температури цілого провідника за однакової величини струму: К3 = t к/t ц
Коефіцієнт дефектності для гарного контакту завжди менше одиниці. При погіршенні контакту коефіцієнт дефектності зростає і що більше дефект, то коефіцієнт дефектності більше.
Проводилися неодноразові порівняльні перевірки правильності відбракування дефектних контактів вимірюванням омічного перехідного опору контакту на постійному струмі за допомогою мікроомметра, вимірюванням падіння напруги на ділянці, що містить контакт, та вимірюванням температури нагрівання контакту.
При цьому було встановлено, що коефіцієнт дефектності контакту К1 виявляється більшим при вимірюванні перехідного опору на постійному струмі, ніж коефіцієнт дефектності К2, отриманий при вимірі падіння напруги на змінному струмі під робочим навантаженням. при вимірі температури нагрівання контактів. Таким чином, вимірювання температур не є добрим показником якості контактногоз'єднання.
Контакти з'єднувачів ліній електропередачі при коефіцієнті дефектності опору або падіння напруги більше 2 за правилами технічної експлуатації електростанцій та електромереж підлягають заміні або ремонту.