Odkrivanje napak v kontaktnih povezavah stikalnih in nadzemnih vodov

Kot veste, glede na zasnovo, namen, način povezovanja materialov, področje uporabe in druge dejavnike obstajajo kontaktni spoji s sorniki, varjeni, spajkani in stisnjeni (stisnjeni in zviti). Oddaljene distančne žice se lahko nanašajo tudi na kontaktne povezave.

Napake zvarjenih kontaktnih spojev

Pri delu v kontaktnih spojih, izdelanih z varjenjem, so lahko vzroki za napake: odstopanja od predpisanih parametrov, spodrezki, mehurčki, jame, neupogibanje, povešanje, razpoke, vključki žlindre in plina (votline), nezatesnjeni kraterji, vžig žilne žice, razhajanje povezanih žic, napačna izbira sponk, pomanjkanje zaščitnih premazov na povezavah itd.

Tehnologija termičnega varjenja ne zagotavlja zanesljivega delovanja varjenih konektorjev za žice z velikim prerezom (240 mm2 in več).To je posledica dejstva, da zaradi nezadostnega segrevanja med varjenjem žic, ki jih je treba povezati, in neenakomerne konvergence njihovih koncev pride do sežganja zunanjih plasti, na mestu varjenja se pojavi pomanjkanje penetracije, krčenje praznin in žlindre. Posledično se zmanjša mehanska trdnost zvarnega spoja, kar pri mehanskih obremenitvah, nižjih od izračunanih, povzroči prelom (pregorevanje) žice v zanki sidra.

Napake pri varjenju v nosilnih zankah sidra so povzročile zasilne zaustavitve kratkotrajnih nadzemnih vodov. Če se posamezne žice zlomijo v zvarnem spoju, to povzroči povečanje kontaktnega upora in njegove temperature. Stopnja razvoja napak bo v tem primeru močno odvisna od številnih dejavnikov: vrednosti obremenitvenega toka, napetosti žice, učinka vetra in vibracij itd. Na podlagi izvedenih poskusov je bilo ugotovljeno, da:

• zmanjšanja aktivnega preseka vodnika za 20 — 25 % zaradi preloma posameznih vodnikov med IR nadzorom iz helikopterja morda ne bo zaznano, kar je povezano z nizko emisivnostjo prevodnika, oddaljenostjo toplotnega izolatorja od tir na 50-80 m, vpliv vetra, sončnega sevanja in drugih dejavnikov;

• pri zavračanju okvarjenih kontaktnih spojev, izdelanih z varjenjem, s termovizijo ali pirometrom, je treba upoštevati, da je stopnja razvoja napak v teh sklepih veliko višja kot pri vijačnih kontaktnih spojih s stiskanjem;

• napake kontaktnih spojev, izdelanih z varjenjem pri nadtemperaturi približno 5 ° C, ki jih je med pregledom s helikopterjem nadzemnega voda zaznala termovizijska kamera, je treba razvrstiti kot nevarne;

• jekleni tulci, ki niso odstranjeni iz zvarjenega dela žice, lahko dajejo napačen vtis možno ogrevanje, zaradi visoke emisivnosti segrete površine.

Napake stisnjenih kontaktnih povezav

V kontaktnih povezavah, narejenih s stiskanjem, prihaja do nepravilne izbire čepov ali tulcev, nepopolne vstavitve jedra v čep, nezadostnega stiskanja, premika jeklenega jedra v žičnem konektorju itd. Kot veste, je eden od načinov za upravljanje stisnjenih konektorjev je, da je bil izmerjen njihov enosmerni upor.

Merilo za najmanjšo kontaktno povezavo je upor ekvivalentnega odseka celotnega vodnika. Oblikovan konektor velja za ugodnega, če njegova upornost ni večja od 1,2-kratne ekvivalentne dolžine celotne žice.

Ko pritisnete sklopko, njen upor močno pade, vendar se z naraščajočim pritiskom stabilizira in se neznatno spremeni. Odpornost konektorja je zelo občutljiva na stanje kontaktne površine stisnjenih žic. Pojav aluminijevega oksida na kontaktnih površinah povzroči močno povečanje kontaktnega upora konektorja in povečanje proizvodnje toplote.

Neznatne spremembe kontaktnega upora kontaktnega spoja med postopkom stiskanja in s tem povezano nizko oddajanje toplote v njem kažejo na nezadostno učinkovitost odkrivanja napak na njih takoj po montaži s pomočjo infrardečih naprav.

Med delovanjem stisnjenih kontaktnih spojev bo prisotnost napak v njih prispevala k intenzivnejšemu nastajanju oksidnih filmov s povečanjem prehodnega upora in pojavom lokalnega pregrevanja. Zato lahko domnevamo, da infrardeča kontrola novih stisnjenih kontaktnih povezav ne omogoča odkrivanja napak stiskanja in jo je treba izvesti za konektorje, ki so bili v uporabi določeno obdobje (1 leto ali več).

Glavne značilnosti oblikovanih konektorjev so stopnja zvitosti in mehanska trdnost. Ko se poveča mehanska trdnost konektorja, se njegov kontaktni upor zmanjša. Največja mehanska trdnost konektorja ustreza minimalni električni upornosti kontakta.

Napake vijačnih kontaktnih povezav

Kontaktni konektorji, izdelani z vijaki, imajo najpogosteje napake zaradi pomanjkanja podložk pri priključitvi bakrene žice na ploščati priključek iz bakra ali aluminijeve zlitine, pomanjkanja vzmeti Belleville, zaradi neposredne povezave aluminijaste konice z bakrenimi priključki. opreme v zaprtih prostorih z agresivnim ali mokrim okoljem, zaradi nezadostnega momenta privijanja vijakov itd.

Vijačni kontaktni spoji aluminijastih vodil za velike tokove (3000 A in več) nimajo zadostne stabilnosti pri delovanju.Če kontaktne povezave za tokove do 1500 A zahtevajo zategovanje vijakov vsakih 1-2 let, potem je za podobne povezave za tokove 3000 A in več potrebno letno popravilo s potrebnim čiščenjem kontaktnih površin. Potreba po takšni operaciji je posledica dejstva, da je v cevovodih za velike tokove (avtobusi elektrarn itd.), izdelanih iz aluminija, proces nastajanja oksidnih filmov na površini kontaktnih spojev intenzivnejši.

Proces nastajanja oksidnih filmov na površini vijačnih kontaktnih spojev olajšajo različni temperaturni koeficienti linearnega raztezanja jeklenih vijakov in aluminijaste tirnice. Pri prehodu kratkostičnega ali izmeničnega toka skozi zbiralko prihaja do tresljajev, zlasti pri dolgi zbiralki, in do deformacije (zbijanja) kontaktne površine aluminijaste zbiralke. V tem primeru sila, ki skupaj vleče obe stični površini vodila, oslabi in plast maziva med njima izhlapi. Zaradi tvorbe oksidnih filmov se kontaktna površina kontaktov, tj. zmanjšata se število in velikost kontaktnih površin (točk), skozi katere teče tok, hkrati pa se poveča gostota toka v njih. Lahko doseže tisoče amperov na kvadratni centimeter, zaradi česar se segrevanje teh točk znatno poveča.

Temperatura slednje točke doseže tališče kontaktnih materialov in med kontaktnimi površinami se oblikuje kapljica tekoče kovine. Temperatura kapljic, ki narašča, doseže vrelišče, prostor okoli kontaktnega stičišča je ioniziran in v reaktorski napravi lahko nastane večfazni kratek stik.Pod vplivom magnetnih sil se lok lahko premika gume RU z vsemi posledičnimi posledicami.

Obratovalne izkušnje kažejo, da poleg visokotokovnih zbiralk tudi kontaktne povezave z enim vijakom nimajo zadostne zanesljivosti. Slednje je v skladu z GOST 21242-75 dovoljeno uporabljati pri nazivnih tokovih do 1000 A, vendar se poškodujejo že pri tokovih 400-630 A. Izboljšanje zanesljivosti kontaktnih povezav z enim vijakom zahteva več tehnični ukrepi za stabilizacijo električnega upora.

Proces razvoja napak v vijačni kontaktni povezavi praviloma traja dolgo in je odvisen od številnih dejavnikov: obremenitvenega toka, načina delovanja (stabilna obremenitev ali spremenljiva), izpostavljenosti kemikalijam, obremenitve vetra, zategovanja vijakov. sile, razpoložljivost stabilizacije kontaktnega tlaka itd.

Kontaktni upor kontaktne povezave postopoma narašča do določenega časa, po katerem pride do ostrega poslabšanja kontaktne površine z intenzivnim sproščanjem toplote, kar je značilno za nujno stanje kontaktne povezave.

Podobne rezultate so dobili strokovnjaki podjetja Inframetrix (ZDA) med toplotnimi preskusi vijačnih kontaktnih spojev. Povišanje temperature ogrevanja med preskusi je postopno skozi vse leto, nato pa se začne obdobje močnega povečanja sproščanja toplote.

Napake kontaktnih spojev, nastale z zvijanjem

Poškodbe kontaktnih povezav zaradi zvijanja nastanejo predvsem zaradi napak pri namestitvi.Nepopolno zvijanje žic v ovalnih konektorjih (manj kot 4,5 obratov) potegne žico iz konektorja in jo zlomi. Neobdelane žice ustvarjajo visoko kontaktno odpornost, kar povzroči pregrevanje žice v konektorju z možnim pregorevanjem. Obstajajo primeri večkratnega vlečenja strelovoda tipa AJS-70/39 iz ovalnega konektorja znamke SOAS-95-3 iz nadzemnih vodov 220 kV, zvitih z manjšim številom ovojev.

Distančni oklepaji

Nezadovoljiva zasnova nekaterih različic distančnikov, izpostavljenost silam vibracij in drugi dejavniki lahko povzročijo drgnjenje ali zlom žic. V tem primeru bo tok tekel skozi distančnik, katerega vrednost bo določena z naravo in stopnjo razvoja napake.

Na podlagi gradiva "Infrardeča diagnostika električne opreme distribucijskih naprav" Avtor Bazhanov S. A.