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La perdita di vuoto e l'erosione dei contatti possono creare sintomi di campo simili in un interruttore sotto vuoto, ma non sono lo stesso guasto. La perdita di vuoto è una perdita di integrità dielettrica all'interno della bottiglia sigillata dell'interruttore. L'erosione dei contatti è l'usura meccanica ed elettrica delle facce dei contatti in seguito alla commutazione della corrente di carico o di guasto.
La regola pratica è semplice: un test di integrità del vuoto fallito indica la sostituzione dell'interruttore; l'erosione del contatto deve essere confermata da prove di corsa, strofinamento, indicatore di erosione e resistenza del contatto. Non sostituire un interruttore completo finché queste due modalità di guasto non sono state separate.
Prima di smontare il gruppo del polo, utilizzare questa tabella per la risoluzione dei problemi. Essa indica il primo test, la probabile causa principale e l'azione successiva per i sintomi più comuni del campo.
| Sintomo | Primo test | Probabile causa principale | Azione successiva |
|---|---|---|---|
| L'Hi-pot non funziona con i contatti aperti | Prova di integrità del vuoto | Perdita di vuoto all'interno dell'interruttore | Rimuovere dal servizio e sostituire l'interruttore |
| L'Hi-pot passa, ma la resistenza di contatto è in aumento | 100 A test micro-ohm | Erosione del contatto, contaminazione o bassa forza di contatto | Controllare la corsa e la pulizia prima di decidere la sostituzione |
| L'indicatore di erosione è al limite | Ispezione meccanica | Erosione da contatto alla fine dell'indennità | Sostituire l'interruttore o il gruppo di poli |
| Lo spazio aperto è inferiore al valore OEM | Misurazione del viaggio | Usura dei contatti o errore di collegamento del meccanismo | Confronto con il limite di servizio OEM e regolazione o sostituzione |
| Ripristino o interruzione ritardata della corrente | Hi-pot più record di temporizzazione | Perdita di vuoto o erosione avanzata | Eseguire la sequenza diagnostica completa ed esaminare i dati degli eventi del relè |
| Polo caldo durante il funzionamento a carico | Immagine termica e resistenza di contatto | Erosione del giunto o del contatto ad alta resistenza | Serrare/pulire prima il giunto esterno, quindi verificare nuovamente il percorso di contatto |
La perdita di vuoto significa che la bombola dell'interruttore non è più in grado di mantenere l'ambiente dielettrico necessario per estinguere l'arco a corrente zero. La squadra sul campo non può ri-gasare o riparare la bottiglia del vuoto in loco. Una volta confermata la perdita di vuoto, l'azione corretta è la sostituzione dell'interruttore o dell'intero gruppo del polo, secondo il progetto del produttore originale.
Tra i fattori scatenanti tipici vi sono i danni alle guarnizioni, l'affaticamento dei soffietti, i guasti alle giunzioni ceramica-metallo, gli urti meccanici o la lunga durata di servizio combinata con un elevato numero di operazioni. Il guasto può rimanere silente finché un test di resistenza o un evento di commutazione non espone il margine dielettrico ridotto.
La perdita di vuoto non dimostra automaticamente che il meccanismo è usurato o che tutti e tre i poli devono essere sostituiti. Se solo un polo non supera il test del vuoto e l'OEM consente la sostituzione di un solo polo, gli altri poli possono rimanere in servizio solo dopo aver superato gli stessi controlli di hi-pot, resistenza e corsa.
Il valore "pass/fail" deve provenire dal manuale dell'OEM, dalle specifiche di prova del progetto o dal contesto degli standard applicabili. IEEE C37.09 e IEC 62271-100 forniscono un contesto di metodi di prova, ma il valore di accettazione del servizio per un interruttore specifico deve essere confermato dai dati del produttore.
L'erosione dei contatti è una perdita graduale di materiale di contatto causata dall'arco elettrico durante la commutazione del carico e l'interruzione del guasto. Riduce la corsa dei contatti, la forza di contatto e la corsa residua. Un interruttore può ancora avere una buona integrità del vuoto mentre i suoi contatti sono vicini al limite di usura.
La prova più utile sul campo non è un solo numero. Combinate la resistenza di contatto, la corsa, la pulizia, l'indicatore di erosione visibile, il contatore di funzionamento e la cronologia delle interruzioni per guasto. Un singolo valore elevato di micro-ohm può derivare da giunti esterni allentati o da superfici contaminate, quindi è necessario verificare che il percorso di misura sia corretto prima di condannare l'interruttore.
| Prove | Segnale di erosione dei contatti | Segnale di perdita di vuoto |
|---|---|---|
| Hi-pot attraverso i contatti aperti | Di solito passa fino a quando non si verifica un danno grave | Non funziona o le perdite aumentano drasticamente |
| Resistenza di contatto | Spesso tende al rialzo | Può essere normale, a meno che il contatto non sia danneggiato |
| Viaggi e salviette | Ridotto rispetto al valore di riferimento | Normalmente normale |
| Indicatore di erosione | In corrispondenza della zona di avviso o di sostituzione | Può sembrare ancora normale |
| Registrazione dei tempi | Possibilità di rimbalzo o movimento ritardato | Possibilità di riavvio o interruzione fallita |
La sequenza più sicura è quella di confermare prima l'integrità del vuoto, quindi controllare l'usura dei contatti e le prove del meccanismo. In questo modo si evita di dedicare tempo a controlli dettagliati della corsa quando l'interruttore ha già fallito il test dielettrico di base.
Ogni misura ha bisogno di una fonte di accettazione. I valori generici degli articoli sono solo riferimenti di screening.
| Strumento o disco | Cosa verifica | Fonte di accettazione |
|---|---|---|
| Tester hi-pot CA o CC | Integrità del vuoto attraverso i contatti aperti | Manuale OEM, contesto IEEE C37.09, specifiche di progetto |
| 100 A micro-ohmmetro | Resistenza del percorso di contatto principale | Linea di base OEM, record FAT, trend di manutenzione |
| Analizzatore di corsa o comparatore | Aprire la fessura, strofinare, rimbalzare e colpire | Curva di corsa OEM e limite di servizio |
| Tester di resistenza di isolamento | Schermatura dell'isolamento polo-terra e fase-fase | Manuale OEM e specifiche di messa in servizio |
| Analizzatore di temporizzazione | Orario di apertura, orario di chiusura, rimbalzo, simultaneità | Fascia oraria OEM e record SAT |
| Contatore di funzionamento e registro eventi relè | Cronologia di funzionamento e conteggio delle interruzioni per guasto | Registro di manutenzione e registro dei relè di protezione |
Aprire i contatti fino alla distanza specificata, isolare e mettere a terra l'apparecchiatura, quindi applicare la tensione di prova secondo la procedura approvata. Un flashover, un aumento della corrente di dispersione o un risultato di resistenza instabile sono sufficienti per rimuovere l'interruttore dal servizio. Se si sospetta una contaminazione superficiale, pulire e asciugare l'isolamento esterno secondo la procedura OEM prima di ripetere il test.
Misurare ciascun polo con un collegamento Kelvin a quattro fili e una corrente di iniezione sufficiente a garantire letture stabili. Registrare la corrente di iniezione, la temperatura ambiente, il numero di serie dello strumento e la posizione della fase. Una fase che supera di oltre 30% le altre due fasi merita un'ispezione anche se il valore assoluto è ancora inferiore al massimo OEM.
Misurare il gap aperto, la corsa totale, la pulizia del contatto e il rimbalzo. Se la corsa è normale ma la resistenza è elevata, è necessario esaminare le condizioni della superficie di contatto e i giunti esterni. Se sia la corsa che la resistenza sono fuori dai limiti, l'erosione del contatto è il guasto dominante e occorre pianificare la sostituzione.
Un VCB interno a 12 kV è stato rimosso dal servizio dopo che un evento di relè ha mostrato un'estinzione ritardata dell'arco su un alimentatore. La squadra di manutenzione ha misurato quanto segue durante un'interruzione programmata.
| Palo | Risultato Hi-pot | Resistenza di contatto | Misurazione con panno | Diagnosi |
|---|---|---|---|---|
| A | Pass | 32 micro-ohm | 2,4 mm | Utilizzabile |
| B | Errore, la dispersione aumenta prima del tempo di attesa | 96 micro-ohm | 1,5 mm | Perdita di vuoto più erosione da contatto |
| C | Pass | 35 micro-ohm | 2,3 mm | Utilizzabile |
La prova misurata impedisce di prendere una decisione sbagliata sulla riparazione. Il polo B non solo è usurato, ma non supera nemmeno il test di integrità del vuoto, quindi la pulizia della superficie di contatto o la regolazione della corsa non ripristinerà l'affidabilità dell'interruzione. L'azione correttiva consiste nella sostituzione del polo B o dell'intero gruppo a tre poli se l'OEM non consente la sostituzione di un singolo polo. I poli A e C possono rimanere in servizio solo dopo che le registrazioni dei test sono state aggiunte al file di manutenzione e l'intervallo di ispezione successivo è stato ridotto.
Questo esempio mostra anche perché la sola resistenza di contatto non è sufficiente. Se il polo B avesse mostrato 96 micro-ohm ma avesse superato i controlli dell'hi-pot e della corsa, la prima azione correttiva sarebbe stata l'ispezione del giunto, la pulizia e un nuovo test. Poiché l'hi-pot non ha funzionato, la decisione passa direttamente alla sostituzione.
La sostituzione è obbligatoria quando l'integrità del vuoto viene meno, quando la corsa o la pulizia raggiungono il limite di usura OEM o quando il numero di guasti supera il limite di servizio dichiarato. La rimessa a nuovo è ragionevole solo quando il telaio, il meccanismo, il circuito secondario e le interfacce del polo rientrano nelle specifiche.
| Punto di decisione | Sostituire l'interruttore o il polo | Sostituire il VCB completo |
|---|---|---|
| Un polo non supera il test del vuoto | Possibile se l'OEM consente lo scambio di pali abbinati | Richiesto se lo scambio di poli non è supportato |
| Più poli vicini al limite di usura | Di solito sostituisce il set di aste | Considerare un VCB completo se anche il meccanismo è usurato |
| Corsa del meccanismo instabile | Meccanismo di servizio prima di tutto | Sostituire se le parti sono obsolete o il telaio è danneggiato. |
| Età e record | Accettabile se la documentazione è completa | Preferire la sostituzione in caso di mancanza di record e di età elevata |
| Disponibilità dei ricambi | Interruttore disponibile con rapporto di prova | Interruttore completo necessario se l'interruttore è obsoleto |
Per la selezione del prodotto, confrontare il risultato della diagnostica con il valore di Interruttore sottovuoto XBRELE pagina. Per la documentazione di accettazione, utilizzare l'opzione Lista di controllo per l'accettazione del VCB FAT/SAT.
Prima di emettere un RFQ, raccogliere la targhetta, lo schema di cablaggio, le dimensioni del polo, il tipo di meccanismo di funzionamento, la tensione di controllo, la corrente nominale, la corrente di interruzione del cortocircuito e l'ultimo record di test. Un fornitore non può confermare l'intercambiabilità dalla sola classe di tensione.
| Articolo RFQ | Perché è importante |
|---|---|
| Tensione nominale, BIL e frequenza | Conferma la classe dielettrica |
| Corrente nominale e corrente di rottura | Conferma la funzione termica e di guasto |
| Corsa del contatto e dimensioni dell'asta | Conferma l'accoppiamento meccanico |
| Tensione di controllo e schema dei contatti ausiliari | Impedisce il disallineamento del circuito secondario |
| Registri Hi-pot, micro-ohm e di cronometraggio | Mostra la modalità di guasto effettiva |
| Rapporto di prova e metodo di imballaggio richiesti | Protegge la qualità durante la consegna |
Per la preparazione dei preventivi, utilizzare il comando Lista di controllo VCB RFQ. Per il contesto del metodo di prova di resistenza, consultare il documento Guida al test della resistenza di contatto in micro-ohm. Per il contesto degli standard, utilizzare l'opzione Pagina dello standard IEEE C37.09 e quindi verificare i limiti finali rispetto al manuale OEM.
Eseguire prima il test di integrità del vuoto, quindi confermare la resistenza dei contatti e la corsa. Un risultato hi-pot negativo indica una perdita di vuoto. Un risultato hi-pot superato con una resistenza in aumento e una corsa ridotta indica problemi di erosione del contatto o di forza di contatto.
No. Un'interruzione del vuoto con perdita di vuoto confermata non è riparabile sul campo. Sostituire l'interruttore o il gruppo di poli secondo il progetto OEM.
No. Un'elevata resistenza di contatto può derivare anche da terminali allentati, giunti contaminati, bassa forza di contatto o errore di misurazione. Confermare il collegamento di prova, confrontare tutti e tre i poli e controllare la corsa prima di decidere la sostituzione.
Utilizzare l'intervallo di manutenzione OEM come fonte primaria. Ridurre l'intervallo dopo l'interruzione di un guasto, un'elevata frequenza di commutazione, la contaminazione della costa o la mancanza di registri di manutenzione.
Solo se il progetto OEM supporta la sostituzione del polo singolo e il nuovo polo corrisponde al telaio, alla corsa, alle dimensioni dell'interfaccia e ai requisiti di prova esistenti. In caso contrario, sostituire il set di poli abbinato o l'interruttore completo.
Il record più solido combina il risultato dell'hi-pot, la resistenza di contatto, la corsa/la strisciata, la tempistica, il conteggio delle operazioni e l'ispezione visiva. Un numero isolato è più debole di una catena di prove coerente.
L'età da sola non è sempre un fattore scatenante della sostituzione, ma aumenta la priorità dell'ispezione. Se il demolitore supera i test di vuoto, resistenza, corsa e temporizzazione, continuare il servizio solo con un intervallo di ispezione documentato e una strategia di ricambio.
