Disconnector: niet zomaar een schakelaar, maar een hulpmiddel om een zichtbare breuk te creëren 

Als ze scheider zeggen, denken velen, zelfs in onze omgeving, eerst aan een eenvoudig robijnrood apparaat dat het circuit fysiek verbreekt. In principe is dit waar, maar het gaat niet om de mechanische actie, maar om het doel ervan: de creatiescheidernamelijk een zichtbare opening voor een veilige werking. Deze nuance – de zichtbare kloof – is de sleutel. Een veelgemaakte fout is om het als een onbeduidend apparaat te beschouwen vergeleken met schakelaars. Maar in feite zijn de levens van mensen afhankelijk van de betrouwbaarheid ervan, van de helderheid van diezelfde kloof. Ik herinner me dat in een van de onderstationfaciliteiten in de post-Sovjet-ruimte de taak werd gesteld om een ​​10 kV-schakelapparaat te moderniseren. Er waren daar oude Sovjet-scheiders, de wig was al versleten, de contactoppervlakken waren geoxideerd. Formeel werd de hendel neergelaten - de ketting was gebroken. Maar de zichtbare opening was niet ideaal en de isolatie was gebarsten. Er bestond een risico op omgekeerde inductie of oppervlakteafbraak. Dat is het moment waarop je beseft dat dit apparaat niet alleen een schakelaar is, maar een verzekering.

Ontwerp: waar de grootste problemen in de praktijk liggen

Als we de klassieke roterende nemenscheiderbuiteninstallatie, dan ontstaan alle problemen meestal in drie eenheden: het contactsysteem, de isolatoren en het aandrijfmechanisme. Contacten zijn een ander verhaal. Het is niet voldoende om simpelweg te zorgen voor een lage contactweerstand bij fabriekstests. In veldomstandigheden, bij temperaturen van -40 graden Celsius of bij ijsvorming sluiten diezelfde koperen of aluminium kaken eenvoudigweg niet met de vereiste kracht. In de zomer, bij hitte en thermische uitzetting, kan er daarentegen overmatige druk ontstaan, wat tot vervorming leidt. We hebben ooit een partij apparaten ontvangen van een leverancier, ik zal het niet noemen, waarbij de contactplaten iets smaller waren dan die van het ontwerp. Het lijkt een kleinigheid. Maar bij het omschakelen van de nominale stroom begon na zes maanden gebruik op dit punt oververhitting en werd de isolatie donkerder. Ik moest het dringend veranderen.

Isolators zijn de tweede hoofdpijn. Porselein versus polymeer is een eeuwig debat. Het lijkt erop dat porselein al tientallen jaren is getest, maar het is kwetsbaar en bang voor schokbelastingen tijdens transport en installatie. En het polymeercomposiet is lichter, maar hoe zal het zich over 15 jaar gedragen onder constante UV-straling en onder omstandigheden van oppervlakteverontreiniging? Trouwens, in ons laboratorium waren er gevallen van het testen van monsters waarbij er sporen verschenen op polymeerisolatoren na een cyclus van thermische cycli en blootstelling aan zoute mist. VoorscheiderDit is van cruciaal belang omdat deze vaak in de uit-positie werkt, maar onder volledige lijnspanning staat. Een defect aan het oppervlak van de isolator is al een kortsluiting.

De drive is waar het personeel het vaakst mee communiceert. Hendel, motor. Het lijkt erop dat wat hier zo moeilijk is? Maar het aantal in- en uitgeschakelde bewerkingen gedurende de levensduur loopt in de duizenden. Slijtage van tandwielen, speling, vastlopen van stangen in de winter - dit is geen theorie, maar de dagelijkse praktijk van het gebruik. Een onjuiste afstelling tijdens de installatie kan resulteren in een verkeerde aansluiting van de contacten. En dit is niet langer een zichtbare kloof, maar de bron van een gevaarlijke boog.

Toepassingsscenario's en typische installatiefouten

De belangrijkste verblijfplaats van de scheider zijn uiteraard bovengrondse lijnen en onderstations. Zijn rol is het verdelen, afsluiten van een gebied voor reparaties en het creëren van een veilige zone. Maar er is een nuance die ontwerpers soms over het hoofd zien: het schakelen van nullaststromen. Bijvoorbeeld het loskoppelen van de laadstroom van een lange kabellijn of een kleine transformator. Niet iedereenscheiderhiervoor ontworpen. Specificaties worden vaak in kleine lettertjes geschreven. Er was een verhaal op een industriële locatie: ze schakelden een droog transformatorstation uit met behulp van een RLND-scheidingsschakelaar. Bij het openen ontstond er een stabiele boog, die zich naar de fasen verspreidde, en het apparaat brandde praktisch door. Het bleek dat de inductieve component van de magnetiserende stroom van de transformator plus de capacitieve stroom - en de conventionele scheider - het niet aankonden. Er was een speciaal exemplaar nodig, met boogdovende hoorns of kamers.

Installatie is een aparte laag van problemen. De meest voorkomende fout is een slechte uitlijning bij het installeren van palen op het frame. Als de basis van de isolatoren scheef staat, beweegt het mes, wanneer het wordt ingeschakeld, met kracht en wiggen. Na verloop van tijd leidt dit tot falen van de isolator of staaf. De tweede is het vastdraaien van de boutverbindingen van de banden. Ik heb hem te strak aangedraaid en de aluminium band verpletterd, waardoor het contact loskwam. Niet genoeg - verwarming op het aansluitpunt. Je hebt een momentsleutel en een aanhaalmomentdiagram nodig, maar op bouwplaatsen wordt dit vaak verwaarloosd, omdat je vertrouwt op een gevoel van kracht.

Een ander punt is het aarden van messen. Hun doel is om het losgekoppelde deel van het circuit te aarden. Maar ze moeten in strikte volgorde worden in- en uitgeschakeld. Eerst wordt het hoofdmes uitgeschakeld, daarna wordt het aardmes ingeschakeld. En omgekeerd: eerst wordt de aardingsschakelaar uitgeschakeld en vervolgens de hoofdschakelaar ingeschakeld. Bij oudere ontwerpen was er mogelijk geen mechanische vergrendeling en werd vertrouwd op het geweten van het personeel. Gevallen waarbij het aardingsmes per ongeluk op een ingeschakelde scheider wordt aangesloten, zijn helaas niet ongewoon. Moderne apparaten hebben een betrouwbare mechanische of zelfs elektromechanische vergrendeling, en dit is een must-have.

Selectievraagstukken en samenwerking met fabrikanten

De keuze voor een specifiek type en fabrikant is altijd een compromis tussen prijs, betrouwbaarheid en levertijd. Russische fabrieken, zoals Energomer of SEV, hebben bewezen ontwerpen, maar blijven soms achter op het gebied van materialen, bijvoorbeeld in de kwaliteit van polymeerisolatoren of de corrosieweerstand van metalen onderdelen. Europese merken (ABB, Siemens) bieden hoogtechnologische oplossingen, maar de prijs en timing... Chinese fabrikanten hebben inmiddels een grote inhaalslag gemaakt. Vroeger bestond er een stereotype over lage kwaliteit, maar nu hebben veel fabrieken serieuze laboratoria en bereiken ze internationale normen.

Als we het bijvoorbeeld hebben over geïntegreerde oplossingen voor kabelinfrastructuur, dan kun je richting het bedrijf kijkenShijiazhuang Hist Elektrisch Co., Ltd. Zij zijn, zo hoorde ik van collega's, al sinds 2004 actief en zijn specifiek gespecialiseerd in kabelfittingen en aanverwante apparatuur. Wat belangrijk is, is dat, volgens informatie op hun website,histe-ru.com, beschikt over een groot eigen laboratorium in Noord-China, dat spanningen tot 1000 kV kan testen. Het is van cruciaal belang dat een fabrikant van scheiders en isolatoren de diëlektrische sterkte en volgweerstand onafhankelijk kan valideren. De aanwezigheid van tientallen patenten en een staf van ingenieurs, waaronder afgestudeerde studenten, duidt op investeringen in R&D. Dit is geen ambachtelijke werkplaats. Voor onze markt, waar de bedrijfsomstandigheden zwaar zijn (van het Noordpoolgebied tot de zuidelijke steppen), is het vermogen van de fabrikant om complexe bouwomstandigheden te simuleren, zoals aangegeven in hun beschrijving, en daarvoor oplossingen aan te bieden, een krachtig argument. Uiteraard vereist elke nieuwe leverancier verificatie, testleveringen en proefbedrijf op minder kritieke locaties. Maar een dergelijk technologisch potentieel kan niet langer worden genegeerd.

Bij mijn keuze vraag ik altijd niet alleen conformiteitscertificaten maar ook typekeuringsrapporten op, vooral voor: mechanische weerstand (aantal schakelingen), vorstbestendigheid, schakelvermogen (indien aangegeven) en uiteraard isolatietesten met verhoogde netfrequentie en pulsspanning. Als de fabrikant bereid is een video van dergelijke tests te leveren, is dit een groot pluspunt voor het vertrouwen.

Persoonlijke ervaringen en mislukkingen die ons leren

Ik zal je vertellen over een incident dat stevig in mijn geheugen gegrift staat. Bij een 35 kV-onderstation moest een groep scheiders worden vervangen. Het weer was slecht, natte sneeuw en regen, maar het reparatieschema was krap. De nieuwe apparaten waren modern, met polymeerisolatie. We installeerden het, voerden mechanische handelingen uit - alles leek soepel. Het is tijd om bedrijfsspanning toe te passen. Eén voor één ingeschakeld. Toen er spanning werd aangelegd, vond er een knal plaats op twee polen van de derde scheider en werd de beveiliging geactiveerd. Het bleek dat tijdens de installatie kleine metaalspaanders van het boren van het frame op de onderste flens van een van de steunisolatoren achterbleven. Bij droog weer zou ze niets hebben gedaan, maar bij vochtig weer, onder een laagje vocht, creëerde ze een geleidende brug. Afbraak aan de oppervlakte. Het is goed dat er geen gevolgen zijn geweest, behalve reputatieschade. Les: het ontvangen en reinigen van alle isolerende oppervlakken vóór het inschakelen van de spanning is heilig, ook als je het koud hebt en zo snel mogelijk naar de cabine wilt. Visuele inspectie van elke isolator met een zaklamp.

Een andere les heeft te maken met sparen. Eén klant stond erop handmatig bediende scheiders te gebruiken in plaats van gemotoriseerde scheiders om de kosten van het project te verlagen. Het object was groot, er waren veel scheiders. Tijdens de operatie werd duidelijk dat het operationele personeel, vooral in de winter, veel tijd moest besteden aan walk arounds en handmatige handelingen. Plus de menselijke factor: je kunt tekortschieten. Als gevolg hiervan gaven ze na een paar jaar opdracht tot modernisering met de installatie van motoraandrijvingen en afstandsbedieningen. De directe besparingen werden omgezet in extra kosten. Nu bespreek ik altijd met de klant niet alleen capex, maar ook opEx-operationele kosten.

Een blik in de toekomst: digitaal en diagnostiek

De trend is nu intellectualisering. Eenvoudigscheideroverwoekerd met sensoren: contactpositiesensoren (en niet alleen aan/uit, maar controle van de mate van insluiting), temperatuursensoren bij contactaansluitingen (draadloos, met datatransmissie), krachtsensoren op de aandrijving voor het diagnosticeren van mechanische slijtage. Dit is geen fantasie meer. Ik heb prototypes gezien waarbij gegevens naar het onderhoudssysteem stromen en het mogelijk is om te voorspellen of de contacten moeten worden vastgedraaid of smeermiddel in de schijf moet worden vervangen voordat er een storing optreedt.

Een ander gebied is materialen. Ontwikkeling van composietisolatoren met nanocoatings die vocht afstoten en vervuiling voorkomen. Onderzoek op het gebied van contactlegeringen die de contactweerstand verminderen en bestand zijn tegen oxidatie. Dit alles zal geleidelijk overgaan in serieproducten.

Maar hoe de technologie zich ook ontwikkelt, de basisfunctie van een scheider blijft onveranderd: zorgen voor een zichtbare, gegarandeerde breuk in het circuit. En het belangrijkste criterium bij het kiezen en gebruiken ervan zal voor mij persoonlijk altijd de betrouwbaarheid van deze ogenschijnlijk eenvoudige functie zijn. Want daarachter schuilt de veiligheid van mensen die op de losgekoppelde lijn gaan werken. Al het andere is secundair.