Een praktische gids voor het onderhoud van schakelapparatuur: inspectie van boogbluskamers, meting van transiënte weerstand en testen van scheidingsblokken

Technical analysis: Switchgear maintenance: arc chute inspection, contact resistance measurement, and trip unit testing

Een praktische gids voor het onderhoud van schakelapparatuur: inspectie van boogbluskamers, meting van transiënte weerstand en testen van scheidingsblokken

1. Reikwijdte en doel

Deze technische handleiding definieert de standaardonderhoudsprocedure voor luchtstroomonderbrekers (ACB) en stroomschakelaars met nominale stromen van 630 A tot 6300 A, gebruikt in industriële elektrische installaties van Oekraïense bedrijven. De procedure omvat de inspectie en het onderhoud van boogdovende kamers, het meten van de elektrische weerstand van de belangrijkste gelijkstroomcontacten, evenals het functioneel testen van microprocessorbeveiligingseenheden (scheiders).

De regelgeving is ontwikkeld in overeenstemming met de vereisten van NPAOP 40.1.1-1.21 "Regels voor de veilige werking van elektrische installaties" (PBEE), normen EN 60947-2 (laagspanningsdistributie- en besturingsapparatuur. Deel 2. Automatische stroomonderbrekers), ISO 45001 en interne regelgeving van UNITEC-D GmbH om een ​​ononderbroken werking van industriële apparatuur te garanderen.

Onderhoud wordt uitgevoerd tijdens geplande productiestops: jaarlijks voor omstandigheden met verhoogde stof- en vochtigheidsgraad (mijnbouw- en mineraalverwerkingsfabrieken, metallurgische fabrieken) of eens in de twee jaar voor normale omgevingsomstandigheden (techniek, voedingsindustrie), evenals na uitschakeling van de stroomonderbreker bij een kortsluitstroom die hoger is dan 50% van het nominale uitschakelvermogen ($I_{cu}$).

2. Voorzorgsmaatregelen en veiligheid

ПОПЕРЕДЖЕННЯ! НЕБЕЗПЕКА УРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ ТА ДУГОВОГО СПАЛАХУ!
Перед початком будь-яких робіт виконайте повну процедуру блокування та маркування (LOTO): вимкніть вимикач, виведіть його в ремонтне положення (викатіть візок), заземліть вхідні та вихідні ошиновки за допомогою переносних заземлень відповідно до ДСТУ EN 50110-1. Використовуйте засоби індивідуального захисту (ЗІЗ): термостійкий одяг для захисту від дугового спалаху з мінімальним показником ATPV $\ge$ 12 ка/см², захисний шолом з лицьовим щитком (EN 166, клас захисту від електричної дуги), діелектричні рукавички класу 4 (до 36 кВ) згідно з EN 60903, та взуття з діелектричною підошвою.
ЗАБОРОНЕНО торкатися рухомих частин механізму під час взведення пружин. Переконайтеся, що запобіжні заходи виконані, а напруга на клемах дорівнює 0 В за допомогою перевіреного двополюсного індикатора напруги.

3. Benodigde gereedschappen en materialen

> > > > > > > > >
Naam van gereedschap/materiaal Technische specificatie Hoeveelheid
Digitale micro-ohmmeter (micrometer)Bereik 0,1 μOhm – 10 Ohm, teststroom minimaal 100 A gelijkstroom 1 st.
Een set geïsoleerde momentsleutelsVierkant 1/4" en 1/2", krachtbereik 5-50 Nm en 20-200 Nm, IEC 60900 1 k-kt
Apparaat voor secundaire stroominjectie (Secondary Injection Test Set)Voor het testen van beveiligingseenheden (microprocessor-uitschakeleenheden) met software 1 st.
Set geïsoleerde schroevendraaiersSchlitz (SL) en Phillips (PH), klasse 1000V, IEC 60900 1 k-kt
Thermische sensor of warmtebeeldcameraBereik -20°C tot +350°C, matrixresolutie minimaal 320x240 1 st.
RVS borstel / messing borstelZachte pool voor het reinigen van contactoppervlakken 2 stuks
Elektrische contactreinigerSneldrogende spuitbus zonder residu (op basis van isopropanol of gespecialiseerd oplosmiddel) 2 cilinders
Gespecialiseerd smeermiddel voor elektrische contactenTechnisch contactsmeermiddel (bijvoorbeeld op basis van synthetische oliën met geleidende of antioxiderende additieven) 1 pot
Pluisvrije servettenIndustriële rollen voor afvegen 1 rol

4. Checklist voorinspectie

Bekijk element Wat te controleren Acceptatie-/afwijzingscriterium Opmerkingen
Wissel van lichaam De aanwezigheid van scheuren, spanen, sporen van roet of thermische effecten op de isolatiepanelen Acceptabel: schoon oppervlak zonder schade. Afwijkingen: de aanwezigheid van scheuren of zwarte sporen van stroomlekkage - vervanging van het onderdeel. Visuele controle bij fel licht
Het aansluiten van de rail Aanhaalmoment van boutverbindingen, afwezigheid van oxidatie en verkleuring van het metaal Acceptabel: schone verbindingen, koppel volgens specificatie. Afwijkingen: donkerder worden van de banden - spannen en reinigen. Gebruik een momentsleutel
Secundaire circuits en connectoren De integriteit van de isolatie van de draden, de betrouwbaarheid van het bevestigen van de bedieningsstekkers Acceptabel: strakke pasvorm van de contacten, geen krassen. Afwijking: speling in de connectoren - pin vastdraaien of vervangen. Handmatige controle
Bedrijfsteller (aan/uit-cycli) Indicatoren van de mechanische commutatieteller Vergelijk met de paspoortbron (meestal 10.000 - 20.000 cycli). In geval van overschrijding, een kapitaalinspectie van het mechanisme. Noteer de waarde in het onderhoudslogboek
Vergrendelingsmechanisme van de trolley Activeren van mechanische vergrendelingen bij het uitrollen van een aan-schakelaar Aanvaardbaar: Blokkeren verhindert beweging ernstig. Afwijking: vrij verkeer – tractiecontrole. Inspectie vóór uitrol

5. Stapsgewijze serviceprocedure

  1. Demontage en inspectie van boogbluskamers

    • Actie: Draai de bevestigingsschroeven los en verwijder voorzichtig de boogdovende kamers van elke pool van de stroomonderbreker. Inspecteer de deïonisatieplaten in de kamer op inbranding, vervorming of aanzienlijke afzetting van metaalstof.
    • Specifieke waarden: De opening tussen de platen moet uniform zijn (de nominale waarde hangt af van het type schakelaar, gemiddeld 2,0–4,5 mm). Toelaatbare lokale slijtage van de randen van de platen tot 15% van de initiële dikte.
    • Visuele indicatoren: afwezigheid van smelten van de isolatiewanden van de kamer, schone platen zonder kortsluiting ertussen vanwege roet.
    • Typische fouten: Installeer camera's niet in een natte toestand of met resten van schuurmiddelen. Gebruik geen metalen schrapers om keramische wanden schoon te maken.
  2. Reiniging en reparatie van boogbluskamers

    • Actie: Reinig de binnenruimte en de platen van de boogbluskamers met een spuitbusreiniger en pluisvrije doekjes. Bij hardnekkige roet is licht schuren met fijnkorrelig schuurpapier (korrel niet grover dan P400) toegestaan, waarna met een droge, ontvette beschermer onder een druk van maximaal 2,0 bar wordt geblazen.
    • Specifieke waarden: Persluchtdruk voor ontluchting: 1,5 – 2,0 bar. Droogtemperatuur (bij gebruik van een thermische kast): niet hoger dan +60°C.
    • Visuele indicatoren: Volledige afwezigheid van roet- en koolstofafzettingen op interne scheidingswanden.
    • Typische fouten: een te hoge luchtdruk kan de kwetsbare keramische scheidingswanden van de boogbluskamer beschadigen.
  3. Inspectie van de belangrijkste contacten

    • Actie: zet de schakelaar in de 'Aan'-positie door mechanisch met de hand te trekken (of door een testafstandsbediening te gebruiken). Inspecteer de hoofd- en boogdovende contacten op erosie, putjes en de staat van de verzilvering. Meet de resterende slag van de contacten (contactstoring).
    • Specifieke waarden: De minimaal toegestane dikte van de overlay van edelmetaal (zilver/cadmiumoxide) op de hoofdcontacten: niet minder dan 0,8 mm. Contactstoring (contactdruk): 1,5 – 3,0 mm, afhankelijk van de grootte van de schakelaar.
    • Visuele indicatoren: Uniform contactpunt over het gehele contactvlak (minstens 80% van het oppervlak).
    • Typische fouten: Probeer niet de diepe putten op de contacten waterpas te maken met een bestand; dit vermindert de dikte van de zilverlaag en leidt tot snel falen. Als de slijtage hoger is dan normaal, vervang dan de contactgroep.
  4. Meting van tijdelijke weerstand van hoofdcontacten (micro-ohmmeter)

    • Actie: Sluit de micro-ohmmetersondes in een 'vierdraads'-schema (Kelvin-verbindingen) aan op de bovenste en onderste aansluitrails van elke pool van de schakelaar, met de contacten gesloten. Pas een meetstroom toe van 100 A (of hoger) en noteer de weerstandswaarde voor elke pool (fasen A, B, C).
    • Specifieke waarden: De contactweerstand van één pool van de stroomonderbreker moet voldoen aan de OEM-fabrieksspecificatie (doorgaans niet meer dan 30-50 µOhm voor onderbrekers van 1600 A en niet meer dan 15 µOhm voor onderbrekers van 4000 A). Het verschil tussen de fasen mag niet groter zijn dan 10%.
    • Visuele indicatoren: Stabiele digitale waarde op het apparaatdisplay zonder sprongen.
    • Typische fouten: Slecht contact van de micro-ohmmetersondes met de geoxideerde bus geeft te hoge resultaten. Reinig vóór het meten de aansluitpunten van de sondes zodat ze een metaalachtige glans krijgen.
  5. Het testen van de microprocessorbeveiligingseenheid (scheidingsschakelaar)

    • Actie: Sluit een secundair stroominjectieapparaat aan op de testconnectoren van de beveiligingseenheid (bijv. Schneider Electric Micrologic, ABB PR122/PR123, Siemens 7SJ/ETU, enz.). Voer de software of het testscript uit om de werking per zone te controleren: bescherming tegen overbelasting ($L$ - lange tijd), kortsluitbeveiliging met tijdsvertraging ($S$ - korte tijd), onmiddellijke uitschakeling ($I$ - onmiddellijk) en aardfoutbeveiliging ($G$ - aardfout).
    • Specifieke waarden: De activeringstijd moet binnen de grenzen van de toegestane huidige-tijdkarakteristieken (TCC) liggen met een fout van niet meer dan $\pm 10\%$. Controleer de spanning van de interne voeding en de staat van de back-up lithiumbatterij (batterijspanning is minimaal 3,0 VDC).
    • Visuele indicatoren: Duidelijke opening van de stroomcontacten van de schakelaar binnen de opgegeven tijd, het verschijnen van de bijbehorende foutcode of indicatie van de werking op het display van het apparaat.
    • Typische fouten: Ontkoppel altijd externe regelcircuits voordat u testsignalen toepast om valse uitschakelingen in aangrenzende schakelapparatuurcellen te voorkomen.
  6. Smering van mechanische eenheden en montage

    • Actie: breng een dunne laag van het aanbevolen smeermiddel aan op de scharnierpunten van het bewegende mechanisme, de nokkenassen en de tandwielen van het pelotonveermechanisme. Controleer de aanhaalmomenten van alle interne krachtschroeven. Installeer de boogdovende kamers op hun plaats en zet ze stevig vast met schroeven.
    • Specifieke waarden: Aanhaalmoment van de bevestigingsbouten van de boogdovende kamer: 8 - 10 Nm (volgens de instructies van de fabrikant). Aanhaalmoment hoofdbandbouten (schroefdraad M10): 45-50 Nm; schroefdraad M12: 75 – 85 Nm (sterkteklasse 8.8).
    • Visuele indicatoren: afwezigheid van overtollig smeermiddel (waardoor stof kan worden verzameld), betrouwbare mechanische bevestiging van alle elementen.
    • Typische fouten: Overmatige smering van het vergrendelingsmechanisme kan leiden tot stofophoping en vastlopen van bewegende delen in stoffige productieomstandigheden.

6. Controlelijst voor inspectie na reparatie

Proef/test Verwacht resultaat Werkelijk resultaat Status (geslaagd / mislukt)
Mechanische tests 5 cycli handmatig en op afstand aan/uit zonder storingen [ ] Geslaagd   [ ] Mislukt
Meting van isolatieweerstand Isolatieweerstand van de hoofdcircuits ten opzichte van de aarde en tussen de polen $\ge 1000$ MΩ (megaohmmeter 2500 V) [ ] Geslaagd   [ ] Mislukt
Controleer de tijdelijke weerstand De waarden op elke pool komen overeen met de fabrieksnorm ( $\le$ nominale drempel) [ ] Geslaagd   [ ] Mislukt
Ontkoppelbloktest Correcte werking volgens de curven $L$, $S$, $I$, $G$ binnen de aangegeven foutgrenzen [ ] Geslaagd   [ ] Mislukt
Alarmen en sloten controleren Correcte signalen in SCADA/DCS, activering van mechanische blokken van de wagen [ ] Geslaagd   [ ] Mislukt

7. Gids voor probleemoplossing

Symptoom Waarschijnlijke oorzaak Corrigerende actie
Verhoogde tijdelijke weerstand van de paal (meer dan 50% van het origineel) Oxidatie van contactoppervlakken, loskomen van boutverbindingen of slijtage van contacten Maak de contacten schoon, controleer het aanhaalmoment van de banden (45–85 Nm). Bij aanzienlijke slijtage de contactgroep vervangen.
Het veermechanisme windt niet op (de motor scheurt of stopt) Slijtage van tandwielen, schade aan de eindschakelaar van de motoraandrijving Controleer het versnellingsbakmechanisme, vervang versleten tandwielen of eindschakelaar. Controleer de voedingsspanning van de motor (normaal $\pm 10\%$).
De beveiligingseenheid geeft een batterijfout weer of wordt gereset als de stroom uitvalt Ontladen of beschadigde interne lithiumbatterij van de release Vervang de lithiumbatterij van de back-upvoeding van de vrijgave-eenheid door een soortgelijk exemplaar volgens de specificatie.
De schakelaar vergrendelt niet in de aan-positie (springt onmiddellijk terug) Storing in het vergrendelingsmechanisme, blokkering van de schakelende elektromagneet of de aanwezigheid van een vals alarmsignaal bij de ontgrendeling Controleer de staat van de vergrendelpallen van het mechanisme, controleer de status van de blokcontacten en de afwezigheid van commando's om de relaisbeveiliging te ontkoppelen.
Lokale oververhitting van busterminals tijdens het laden (gedetecteerd door een warmtebeeldcamera) Zwak contact op het aansluitpunt van de stroomrails op de schakelaar Maak de cel spanningsloos, demonteer de aansluitingen, maak de contactoppervlakken metaalachtig schoon, sluit ze aan met het aanhaalmoment volgens de specificatie.

8. Aanbevolen onderhoudsschema

Taak Frequentie Geschatte duur Kwalificatieniveau
Externe inspectie, televisiemonitoring van banden, inspectie van indicatoren Elke maand 0,5 uur Elektricien van dienst (Groep III)
Inspectie van boogbluskamers, reiniging, meting van transiënte weerstand Jaarlijks (of elke 2000 bedrijfsuren) 3-4 uur Reparatiemonteur (Groep IV)
Volledige test van de secundaire stroominjectiebeveiligingseenheid Eens in de 2 jaar 2 uur Specialist in relaisbeveiliging
Revisie van het mechanisme, vervanging van contactgroepen en versleten knooppunten Elke 5 jaar (of na 5000 wisselingen) 8–12 uur Hoofdmonteur / Serviceteam

9. Lijst met reserveonderdelen

Voor ACB met een nominale stroom van 1600A / 2500A / 4000A
Beschrijving van het onderdeel Typische specificatie Categorie UNITEC
BoogbluskamersamenstelSchakelapparaten en vlamboogblusapparaten
Hoofd- en vlamboogbluscontacten (set per pool) Zilveren vervangingspads of complete contactgroepen voor industriële schakelaars Contactgroepen en componenten
Motoraandrijving met veerpeloton Bedrijfsspanning 220 V AC / 24 V DC, versnellingsbakmontage Elektrische aandrijvingen en motormechanismen
Microprocessoreenheid van de ontkoppelaar Basis- of selectieve bescherming (LSI / LSIG-typen) Elektronische beveiligingseenheden en controllers
Secundaire stekkers en besturingsconnectoren Meerpolige blokconnectoren (bijv. 24-polig, 32-polig) Connectoren en schakelkabels

Om originele of compatibele reserveonderdelen voor uw schakelapparatuur te selecteren, gaat u naar onze elektronische catalogus UNITEC-D.

10. Koppelingen

  • DSTU EN 60947-2:2015 — Laagspanningsdistributie- en besturingsapparatuur. Deel 2. Automatische schakelaars.
  • NPAOP 40.1.1-1.21-98 - Regels voor de veilige werking van elektrische installaties (PBEE).
  • DSTU EN 50110-1:2016 — Exploitatie van elektrische installaties.
  • EN 60364 — Elektrische laagspanningsinstallaties.
  • Technische documentatie en bedieningsinstructies van de toonaangevende OEM-fabrikanten van elektrische apparatuur (Schneider Electric, ABB, Siemens, Eaton).

Related Articles