Грижа за електрически контакти на електрическо оборудване с високо напрежение - Всичко за училище за електротехник
На фиг. 1 е показан участък от тоководещата верига на една от подстанциите, от който се вижда, че в участък abc е имало седем контакта, а след преустройството са три. Прекомерните електрически контакти намаляват надеждността на електрозахранването и могат да доведат до неизправности и аварии. Следователно, по време на ремонтните работи е необходимо да се предвиди премахването на ненужните контакти от веригите и замяната на ненадеждни контакти с по-надеждни заварени.
Редица аварии и неизправности с контакти възникват поради неправилни контактни връзки или използване на несъответстващи GOST, правила и разпоредби, както и ненадеждни или самостоятелно направени контакти. Най-голям брой случаи на повреда на контактите попадат на прътови, преходни (медно-алуминиеви), болтови и особено едноболтови контакти.
Ориз. 1. Контактна схема на секцията на подстанцията: a - преди преработка, b - след преработка, 1 - опънати скоби, 2 - Т-образни болтови скоби, 3 - стоманени вложки, 4 - свързваща скоба.
Ориз. Фиг. 2. Някои характерни случаи на повреда на контакта поради несъответствието им с изискванията на стандартите: а - медният прът на изолатора е свързан към алуминиевата шина с конвенционална гайка, б - кабелната накрайник в точката на счупване не съответства на напречното сечение на кабела, в - мястото, където алуминиевата шина е прикрепена с болт към медната клема на разединителя 400 a.
На фиг. 2 показва някои типични случаи на контактни повреди.Щетите, показани на фиг. 2а се появи на медния контакт на пръта на средната фазова втулка, свързана към плоската шина. Двете най-външни фази имаха четириболтови контакти на шина с токови трансформатори, а контактът на средния прът на изолатора на втулката беше свързан с конвенционална гайка към шина със същото напречно сечение като това на най-външните фази.
Очевидно е несъответствието между контакта на средната фаза и контактите на крайните фази. Обслужващият персонал регистрира прегряване на среднофазовия контакт, демонтира и почисти контакта, но не предприе мерки за възстановяването му, което доведе до голяма авария.
На контакта (фиг. 2.6) на кабелния накрайник (стар тип) напречното сечение в мястото, означено с линията на прекъсване, е недостатъчно по отношение на напречното сечение на кабела и ненадеждно по отношение на механичната якост. Разрушаването на кабелния накрайник по линията на най-малкия участък доведе до голяма авария.
На фиг. 3,c показва недостатъчността на участъка от 1/4 "болтове, използвани за закрепване на доста масивни шини един към друг и към разединители, а шините бяха закрепени към разединителите с един болт. Според GOST "Контактни клемни скоби на електрическо оборудване и тяхното свързване с алуминиеви проводници", клемните скоби на клемите на електрическото оборудване трябва, като правило, да са плоски. При токове от 200 A и повече плоските клеми трябва има най-малко два болта Оперативният персонал трябва да идентифицира всички контакти, които не отговарят на съвременните изисквания, и да вземе мерки за отстраняване на установените дефекти.
Ориз. 3. Четка за почистване на вътрешните стени на овални и тръбни съединители със средни секции: 1 - стоманена плоча, 2 - лента за карти, 3 - стебло за завинтване на дръжката, 4 - гъвкава тел за фиксиране на лентата за карти.
По време на ремонт иревизии, правилен и задълбочен монтаж, почистване, защита от корозия и монтаж на сгъваеми контактни връзки са от голямо значение.
За да се спазват препоръките за почистване и смазване на контактни повърхности и особено овални или тръбни съединители, е необходимо да се предостави на монтажния персонал монтажен комплект, който включва следните елементи:
1. Четка за почистване на овални, кръгли и плоски контактни повърхности за свързани проводници със сечение от 25 до 600 mm2 (фиг. 3). Ръфовете се завинтват върху дръжка, обща за ръфове и четки с различни размери.
2. Комплект пластмасови буркани с бензин, антикорозионна грес и вазелин.
3. Кутия, в която се съхраняват и пренасят четки, буркани и парцали или парцали за забърсване на контактни повърхности.
Грижа за металокерамичните контакти
При нормални условия на работа металокерамичните контакти трябва да работят без оголване, докато металокерамичната спойка се износи напълно.
Опитът в работата на керамично-метални контакти на високоволтови прекъсвачи с висока мощност показва, че контактното съпротивление на керамично-металните контакти не се увеличава след изключване на токове на късо съединение и дори донякъде намалява поради топенето на медта и нейното изтичане към контактната повърхност.
Почистването на металокерамичните контакти с файлове като правило носи повече вреда, отколкото полза, тъй като износените контактни повърхности на металокерамичните контакти работят в някои случаи по-добре от новите. Следователно почистването на повърхността на металокерамичните контакти може да се извърши само ако върху контактната повърхност се открият отделни замръзнали бучки метал, които трябва да бъдат отстранени, след което се препоръчва контактната повърхност да се избърше с кърпа,напоени с бензин.
Основните показатели, характеризиращи доброто състояние на контактите
Електрическите контакти са проектирани така, че контактното съпротивление на участъка от тоководещата верига, съдържащ контакта, да е равно или по-малко от съпротивлението на участъка от тоководещата верига на цял проводник със същата дължина. Колкото по-висок е номиналният ток, за който е проектиран контактът, толкова по-ниско трябва да бъде контактното съпротивление.
За различни устройства са известни контактните съпротивления, гарантирани от производителите. С течение на времето контактното съпротивление на контактите може да се увеличи поради отслабване на контактното налягане, образуване на твърди оксидни филми, които са лоши проводници, изгаряне на контактните повърхности и др.
Увеличаване на контактното съпротивление на болтовите контакти може да възникне поради отслабване, разхлабване и нарушаване на контактната плътност поради вибрации или разликата в коефициентите на топлинно разширение на материалите на болтовете и контактните пръти. При охлаждане на болтовете могат да се образуват повишени напрежения в контактния материал, причинявайки пластична деформация на контакта, а при токове на късо съединение контактните материали бързо се нагряват и разширяват, което води до деформация и разрушаване на контакта.
Колкото по-ниско е контактното съпротивление на контактната връзка, толкова по-малко топлина се генерира в нея по време на преминаването на тока и толкова по-голям ток може да премине през такъв контакт при дадена температура.
Отделянето на топлина в контакта е пропорционално на съпротивлението на контакта и на квадрата на тока: Q = I 2 R to t, където Q е топлината, генерирана в контакта, R to е съпротивлението на контакта, ома, I е токът, преминаващ през контакта, и , t е времето, сек.
Контактното измерване на температурата не може да дадежелани резултати, ако тези измервания не са направени в периода на максимални натоварвания. Тъй като периодът на максимални натоварвания в повечето случаи настъпва след тъмно, т.е. в края на работния ден, не е възможно да се измери контактната температура на линии и отворени подстанции при максимални натоварвания. В допълнение, контактите са направени по-масивни от тоководещите части, а топлинният капацитет и топлопроводимостта на металите са високи, така че нагряването на контактите не съответства на истинската дефектност на контакта, определена от контактното съпротивление. .
В някои случаи за оценка на състоянието на контактите не се използва стойността на контактното съпротивление, а стойността на спада на напрежението в участъка на тоководещата верига, съдържащ контактната връзка. Спадът на напрежението ще бъде пропорционален на контактното съпротивление и стойността на тока: Δ U=Rk I, където Δ U е спадът на напрежението в участъка, съдържащ контакта, Rk е контактното съпротивление, I е токът, протичащ през контакта.
Тъй като спадът на напрежението зависи от големината на тока, протичащ през измерената секция на тоководещата верига, за да се оцени състоянието на контакта, се използва методът за сравняване на спада на напрежението в участъка на токопроводящата верига, съдържащ контакта, и в участъка, който не съдържа контакта.
Ако, когато ток със същата величина преминава през участъци с еднаква дължина, спадът на напрежението в участъка, съдържащ контакта, се окаже, например, 2 пъти по-голям от спада на напрежението в участъка на целия проводник, тогава, следователно, съпротивлението в контакта също ще бъде 2 пъти по-голямо.
Така състоянието на контакта може да се оцени по три показателя:
а) съотношението на омичните съпротивления на контакта и целия сегмент на проводника,
б) коефициент на падане на напрежениетовърху контакта и цялата секция на проводника,
в) отношението на температурите на контакта и целия проводник.
В някои енергийни системи е обичайно това съотношение да се нарича "коефициент на дефектност".
Коефициентът на дефектност на контакта K1 се разбира като съотношението на омичното съпротивление на участъка, съдържащ контакта, към омичното съпротивление на участъка с еднаква дължина на целия проводник: K1 \u003d R c / R c
Под коефициента на дефектност на контакта K2 се разбира отношението на спада на напрежението в участъка, съдържащ контакта, към спада на напрежението в участъка с еднаква дължина на целия проводник при постоянна стойност на тока: K2 = Δ Uк/ Δ Uц
Коефициентът на дефектност на контакта K3 се разбира като съотношението на измерената температура на контакта към температурата на целия проводник при същата стойност на тока: K3 = t c / t c
Коефициентът на дефекти за добър контакт винаги е по-малък от единица. С влошаване на контакта, коефициентът на дефектност се увеличава и колкото по-голям е дефектът, толкова по-голям е коефициентът на дефектност.
Многократни сравнителни проверки на правилността на отхвърлянето на дефектни контакти бяха извършени чрез измерване на омичното контактно съпротивление на контакта при постоянен ток с помощта на микроомметър, измерване на спада на напрежението в зоната, съдържаща контакта, и измерване на температурата на нагряване на контакта.
В същото време беше установено, че коефициентът на дефектност на контакта K1 се оказва по-голям при измерване на преходното съпротивление при постоянен ток от коефициента на дефектност K2, получен чрез измерване на спада на напрежението на променлив ток при работно натоварване, Коефициентът K2 на свой ред е по-голям от коефициента на дефектност K3, получен чрез измерване на температурата на нагряване на контактите. Следователно измерването на температурата не е добър индикатор за качеството на контактавръзки.
Контактите на съединителите на електропроводите с коефициент на дефектност за съпротивление или спад на напрежението над 2, съгласно правилата за техническа експлоатация на електрически централи и електрически мрежи, подлежат на подмяна или ремонт.