Guasti comuni degli interruttori: modalità di guasto, cause e metodi di prova

Introduzione

Gli interruttori sono dispositivi di protezione e di commutazione essenziali nei moderni sistemi di alimentazione elettrica.Ma la cosa piu' importante, interrompendo le correnti di guasto quando si verificano condizioni anormali.

Sebbene gli interruttori siano progettati per un funzionamento affidabile a lungo termine, i loro componenti elettrici e meccanici possono deteriorarsi con l'età, il funzionamento ripetuto, l'interruzione di errori,e esposizione ambientale.

Alcuni problemi possono svilupparsi gradualmente senza evidenti sintomi esterni e, se non vengono rilevati, possono causare malfunzionamento degli interruttori, danni all'attrezzatura, interruzioni inaspettate,o ridotta affidabilità della protezione.

Comprendere i più comuni guasti degli interruttori e utilizzare metodi di prova appropriati può aiutare a individuare i potenziali problemi prima che diventino gravi.

1. Contact Wear e alta resistenza al contatto

I contatti principali sono responsabili della trasmissione di corrente quando l'interruttore è chiuso.usura meccanica, ossidazione e contaminazione.

Man mano che le condizioni di contatto peggiorano, la resistenza al contatto può aumentare.

Un' elevata resistenza al contatto può causare:

• Aumento delle perdite elettriche
• Scaldo eccessivo locale
• Danni alla superficie di contatto
• Capacità ridotta di carico di corrente
• Invecchiamento accelerato a contatto

Test raccomandato

Prova di resistenza al contatto statico

Per valutare la resistenza del percorso principale di corrente, si applica una misurazione a bassa resistenza attraverso l'interruttore chiuso.

Il confronto tra il valore misurato e le specifiche del produttore e le precedenti registrazioni di prova può aiutare a identificare il deterioramento anormale a contatto.

2Apertura e chiusura lente o anormali

Un interruttore deve aprirsi e chiudersi entro il tempo di funzionamento specificato.la sua capacità di interrompere i guasti può essere compromessa.

Tra le possibili cause:

• Indurimento meccanico
• Regolazione errata del meccanismo
• Problemi di lubrificazione
• Fonti deboli
• Problemi del circuito di controllo
• Componenti di funzionamento invecchiati

Test raccomandato

Prova di sincronizzazione dell'interruttore

Misure di analisi dei tempi:

• Orario di apertura
• Orario di chiusura
• Differenza di tempo tra fasi
• Sincronizzazione dei contatti

Un cambiamento significativo rispetto ai risultati dei precedenti esami può indicare l'insorgenza di problemi meccanici o di sistema di controllo.

3Problemi meccanici

Il meccanismo di funzionamento trasferisce l'energia meccanica ai contatti dell'interruttore.

I sintomi tipici includono:

• Viaggio in contatto anormale
• Ripresa eccessiva
• Velocità di apertura o chiusura errata
• Funzionamento incoerente
• Rumore meccanico insolito

I problemi meccanici possono essere particolarmente difficili da individuare solo attraverso l'ispezione visiva.

Test raccomandato

Prova di movimento e di contatto

L'analisi del movimento può misurare il viaggio di contatto, la velocità, il superamento, il rimbalzo e altre caratteristiche meccaniche.

La combinazione delle misurazioni del movimento con i risultati del tempo fornisce una valutazione più completa del meccanismo di interruzione.

4. guasti della bobina di funzionamento e del circuito di controllo

Le bobine di scatto e di chiusura attivano l'interruttore.Un problema in questi circuiti può impedire all'interruttore di aprirsi o chiudersi correttamente anche quando i principali componenti meccanici sono in buone condizioni.

Le cause comuni sono:

• Invecchiamento della bobina
• Voltaggio di controllo errato
• Cablaggio danneggiato
• Connessioni elettriche sciolte
• Difetti del circuito di controllo
• Corrente anormale della bobina

Test raccomandato

Prova di corrente di spinta e chiusura della bobina

La registrazione della forma d'onda della corrente della bobina durante il funzionamento dell'interruttore può fornire informazioni sullo stato della bobina di funzionamento e del meccanismo di controllo.

Una firma di corrente anormale può indicare un problema elettrico o meccanico in via di sviluppo.

5Deterioramento dell' isolamento

L'isolamento degli interruttori può deteriorarsi a causa di:

• Acqua di mare
• Polvere e contaminazione
• Stressa termica
• Invecchiamento elettrico
• Condizioni ambientali difficili
• Esposizione a lungo termine

Il deterioramento dell'isolamento può aumentare il rischio di perdite di corrente, flashover o guasti dielettrici.

Test raccomandato

Prova di resistenza all'isolamento

Le misurazioni della resistenza dell'isolamento possono fornire informazioni utili sullo stato dei sistemi di isolamento applicabili.

I risultati delle prove devono essere valutati in base alla progettazione dell'interruttore, alle raccomandazioni del fabbricante, alle condizioni ambientali e alle norme applicabili.

6Cause comuni di guasti agli interruttori

I guasti degli interruttori sono spesso causati da una combinazione di fattori elettrici, meccanici e ambientali.

I contributi più comuni sono:

Per questo motivo la manutenzione degli interruttori deve tener conto sia della storia operativa dell'apparecchiatura sia dei risultati delle prove.

7Come i test aiutano a identificare i difetti

Nessuna prova può fornire una valutazione completa della condizione dell'interruttore.

Un programma di test completo può combinare diversi metodi:

Prova di resistenza al contatto

Valuta lo stato del percorso principale di trasmissione di corrente.

Test di tempistica

Controlla l'apertura, la chiusura e la sincronizzazione di fase.

Test di movimento

Valuta il percorso dei contatti, la velocità di funzionamento, il superamento e il rimbalzo.

Prova di corrente della bobina

Fornisce informazioni sul funzionamento della bobina di decollo e di chiusura.

Prova di isolamento

Aiuta a valutare lo stato dei sistemi di isolamento applicabili.

L'approccio più utile è spesso quello di confrontare le misurazioni attuali con lele specifiche del costruttore e i dati storici delle proveLe tendenze possono rivelare un deterioramento prima che l'interruttore raggiunga una condizione critica.

8- Manutenzione e collaudo preventivi

Gli interruttori non devono essere sottoposti a prova solo dopo il verificarsi di un guasto, bensì devono far parte di un programma di manutenzione pianificato.

La sperimentazione è particolarmente importante durante:

• Iniziativa di messa in servizio
• Manutenzione periodica
• Servizi di manutenzione di interruttori
• In caso di interruzione da errore maggiore
• Sospetto di funzionamento anormale
• Manutenzione basata sulle condizioni

Un programma di test coerente può aiutare a individuare precocemente i problemi che si sviluppano e ridurre il rischio di guasti inaspettati del interruttore.

Conclusioni

I guasti degli interruttori possono avere un impatto significativo sulla sicurezza del sistema di alimentazione, sull'affidabilità della protezione e sulla continuità operativa.

Tra i problemi comuni figurano:deterioramento del contatto, elevata resistenza al contatto, tempo di funzionamento anormale, problemi meccanici, guasti della bobina e deterioramento dell'isolamento.

Combinandoprova di resistenza al contatto, tempistica, movimento, bobina e isolamento, gli ingegneri possono ottenere una comprensione più completa della condizione degli interruttori.

I test e le analisi delle tendenze regolari consentono di individuare i potenziali problemi prima che si trasformino in gravi guasti, aiutando le utilità e gli impianti industriali a migliorare l'affidabilità delle apparecchiature,ridurre le interruzioni non pianificate, e mantenere una protezione affidabile del sistema di alimentazione.

A proposito di XZH TEST

XZH TESTfornisce soluzioni di prova elettrica professionali per le compagnie di energia, gli impianti industriali e gli appaltatori di ingegneria elettrica.

Le sue apparecchiature di prova supportano applicazioni tra cuiprova di interruttore, prova di trasformatore, prova CT/PT, rilevamento di difetti del cavo e messa in servizio e manutenzione elettrica.