ข้อบกพร่องทั่วไปและวิธีการแก้ไขสำหรับสวิตช์ตัดวงจรในสถานีย่อย

สวิตช์ตัดวงจร (Disconnect Switch) เป็นหนึ่งในเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้บ่อยที่สุดในอุปกรณ์สวิตชิ่งแรงดันสูง ดังที่ชื่อบอกไว้ มันมีบทบาทในการแยกวงจร หลักการทำงานและโครงสร้างของมันค่อนข้างเรียบง่าย แต่เนื่องจากมีการใช้งานจำนวนมากและมีข้อกำหนดสูงในเรื่องความน่าเชื่อถือในการทำงาน จึงมีผลกระทบอย่างมากต่อการออกแบบ การติดตั้ง และการทำงานที่ปลอดภัยของสถานีย่อยและโรงไฟฟ้า คุณสมบัติหลักของสวิตช์มีดคือ ไม่มีความสามารถในการดับอาร์ก และสามารถเปิด-ปิดวงจรได้เฉพาะเมื่อไม่มีกระแสโหลดเท่านั้น

การเลือกใช้สวิตช์ตัดวงจร:

สวิตช์ตัดวงจรถูกจัดวางบนสายหลักเพื่อให้แน่ใจว่าสายไฟและอุปกรณ์จะถูกแยกออกจากส่วนที่มีไฟฟ้าด้วยช่องว่างที่เห็นได้ชัดเจน เนื่องจากสวิตช์ตัดวงจรไม่มีอุปกรณ์ดับอาร์กและมีความสามารถในการตัดต่ำ ดังนั้นเมื่อใช้งานสวิตช์ตัดวงจร ต้องปฏิบัติตามลำดับการสลับการทำงานอย่างเคร่งครัด นั่นคือ เมื่อจ่ายไฟ ต้องปิดสวิตช์ตัดวงจรด้านบัสก่อน ตามด้วยสวิตช์ตัดวงจรด้านสายไฟ และปิดเซอร์กิตเบรกเกอร์เป็นลำดับสุดท้าย

การกำหนดค่าสวิตช์ตัดวงจร:

1. ทั้งสองด้านของเซอร์กิตเบรกเกอร์ควรติดตั้งสวิตช์ตัดวงจร เพื่อสร้างช่องว่างที่ชัดเจนและตัดแหล่งจ่ายไฟออกในระหว่างการบำรุงรักษาเซอร์กิตเบรกเกอร์

2. หม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไปที่มีจุดนิวทรัลต่อลงดินโดยตรง ควรต่อลงดินผ่านสวิตช์ตัดวงจร

3. ควรใช้สวิตช์ตัดวงจรหนึ่งชุดร่วมกันสำหรับอาร์เรสเตอร์และหม้อแปลงแรงดันบนบัสบาร์ เพื่อความปลอดภัยของเครื่องใช้ไฟฟ้าและการบำรุงรักษาบัสบาร์ และควรติดตั้งสวิตช์ต่อลงดิน 1-2 ชุดบนแต่ละบัสบาร์

4. อาร์เรสเตอร์ที่เชื่อมต่อกับสายส่งออกของหม้อแปลงหรือจุดนิวทรัล อาจไม่จำเป็นต้องติดตั้งสวิตช์ตัดวงจร

5. เมื่อด้านผู้ใช้ของสายฟีดไม่มีแหล่งจ่ายไฟ ด้านของเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ไปยังผู้ใช้อาจไม่จำเป็นต้องติดตั้งสวิตช์ตัดวงจร แต่เพื่อป้องกันแรงดันเกินจากฟ้าผ่า ก็สามารถติดตั้งได้เช่นกัน

ข้อบกพร่องทั่วไปและการจัดการของสวิตช์ตัดวงจร

1. บทบาทของสวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูง

สวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูงมีหน้าที่แยกแรงดันไฟฟ้า และสามารถใช้สำหรับการสลับการทำงานบางประเภทที่ไม่ก่อให้เกิดอาร์กได้ เช่น การเปิด-ปิดอาร์เรสเตอร์, รีแอกเตอร์ เป็นต้น หรือทำงานร่วมกับเซอร์กิตเบรกเกอร์เพื่อดำเนินการที่ไม่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้า ในระหว่างการดับไฟฟ้าหรืองานบำรุงรักษาอื่นๆ สวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูงสามารถตัดส่วนที่ดับไฟฟ้าออกจากส่วนที่มีไฟฟ้าได้ เพื่อความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน ในระบบจ่ายไฟพิเศษบางระบบ สวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูงสามารถสลับบางวงจรเพื่อเปลี่ยนโหมดการทำงานของระบบจ่ายไฟได้

2. ข้อบกพร่องทั่วไปของสวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูง

ข้อบกพร่องทั่วไปของสวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูง ได้แก่ ข้อบกพร่องจากความร้อนสูงเกินไปของสวิตช์ตัดวงจร ข้อบกพร่องจากฉนวนพอร์ซเลนแตก และส่วนนำไฟฟ้าเป็นสนิม ในจำนวนนี้ ข้อบกพร่องจากความร้อนสูงเกินไปเป็นข้อบกพร่องที่พบบ่อยที่สุดในการทำงานของสวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูง หลังจากเกิดข้อบกพร่องจากความร้อนสูงเกินไปของสวิตช์ตัดวงจร เมื่อกระแสทำงานถึง 60% ของค่าที่กำหนด ก็จะเกิดความร้อนสูงผิดปกติอยู่แล้ว ซึ่งเป็นปัญหาที่ไม่สามารถพบได้ในการดีบักและบำรุงรักษาก่อนเริ่มการใช้งาน

3. การวิเคราะห์สาเหตุความผิดปกติจากการร้อนเกินของสวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูง

สาเหตุความผิดปกติจากการร้อนเกินของสวิตช์ตัดวงจรมี 3 ประการ ดังนี้

① ระหว่างการติดตั้งและบำรุงรักษา ใช้สารนำไฟฟ้า (conductive paste) มากเกินไป ความจริงแล้ว ไม่ใช่ยิ่งใช้สารนำไฟฟ้ามากยิ่งนำไฟฟ้าได้ดี ความหนาของสารนำไฟฟ้าที่มากเกินไปจะเพิ่มระยะห่างระหว่างชิ้นส่วนสัมผัสโลหะ ส่งผลให้การนำไฟฟ้าลดลง

②พื้นผิวสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูงเกิดออกซิไดซ์ ซึ่งเพิ่มความต้านทานสัมผัส ยิ่งความต้านทานสัมผัสมาก การเกิดความร้อนก็ยิ่งชัดเจน การกระทำของความร้อนนี้จะเร่งการเกิดฟิล์มออกไซด์และการสะสมไหม้ ซึ่งสุดท้ายนำไปสู่ความล้มเหลวจากความร้อนเกิน

③ค่าการนำไฟฟ้าของส่วนต่อเชื่อมของสวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูงลดลง ตัวอย่างเช่น การคลายตัวของสลักเกลียวที่ชิ้นส่วนสัมผัสคงที่ การแทรกซึมของน้ำฝนและฝุ่นลงบนพื้นผิวสัมผัสทำให้เกิดออกซิเดชัน และการกัดกร่อนแบบกัลวานิกที่เกิดจากการสัมผัสระหว่างชิ้นส่วนนำไฟฟ้าทองแดงและอะลูมิเนียม เป็นต้น ซึ่งสามารถทำให้สวิตช์ตัดวงจรเกิดความร้อนผิดปกติได้

4. วิธีแก้ไขความผิดปกติจากการร้อนเกินของสวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูง

มี 3 วิธีในการจัดการกับความร้อนเกินของสวิตช์ตัดวงจร ดังนี้

(1) เมื่อหน้าสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจรร้อนเกิน ควรทำความสะอาดสิ่งสกปรกบนหน้าสัมผัสเคลื่อนที่และหน้าสัมผัสคงที่ตามข้อกำหนดทางเทคนิค พร้อมทั้งขัดส่วนโลหะของหน้าสัมผัสให้เป็นเงา และทาสารนำไฟฟ้าตามข้อกำหนด

(2) พื้นผิวสัมผัสเกิดออกซิเดชัน เมื่อทำการตรวจซ่อม ให้บำบัดส่วนสัมผัสโลหะเพื่อให้พื้นผิวสัมผัสเรียบและมีลักษณะเงาโลหะ ทาเกรสไฟฟ้า (power grease) ในปริมาณที่เหมาะสม จากนั้นวัดความต้านทานสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจร

(3) เมื่อหน้าสัมผัสเคลื่อนที่และหน้าสัมผัสคงที่สัมผัสกันไม่ดี ระหว่างการติดตั้งและบำรุงรักษาควรขันสลักเกลียวให้แน่น และทาเกรสไฟฟ้า (electrical grease) บนส่วนสัมผัสเพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าและป้องกันการกัดกร่อนหรือออกซิเดชันของส่วนสัมผัส

① สารนำไฟฟ้าที่หนาเกินไปจะลดค่าการนำไฟฟ้าของหน้าสัมผัส ที่จริงแล้วเป็นปัญหาที่เกิดจากสารนำไฟฟ้าคุณภาพต่ำในแง่ทางไฟฟ้า การใช้สารนำไฟฟ้าคุณภาพต่ำสำหรับการเชื่อมต่อ ไม่เพียงแต่จะไม่ช่วยลดความต้านทาน แต่จะทำให้ความต้านทานเพิ่มขึ้น

ความผิดปกติทั่วไปและการแก้ไขของสวิตช์ตัดวงจร

สารนำไฟฟ้าคุณภาพต่ำจะไหล แตก หรือแม้กระทั่งแข็งตัวและจับตัวเป็นก้อนที่อุณหภูมิสูง ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานสัมผัสได้ 25 เท่าหรือแม้กระทั่ง 70 เท่า อย่างไรก็ตาม สารนำไฟฟ้าคุณภาพสูงยังคงรักษารูปร่างไว้ได้หลังจากผ่านอุณหภูมิสูง และยังคงมีลักษณะละเอียดนุ่ม ซึ่งสามารถมีบทบาทสำคัญมากในการเชื่อมต่อรอยต่อ โดยช่วยลดความต้านทานและป้องกันได้ดี

ความผิดปกติทั่วไปและการแก้ไขของสวิตช์ตัดวงจร

② ใช้สารนำไฟฟ้าคุณภาพสูงที่สลักเกลียว ซึ่งไม่เพียงช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้า ป้องกันการกัดกร่อนและออกซิเดชัน แต่ยังยับยั้งการคลายตัวและความล้าจากแรงเค้นอันเนื่องมาจากการขยายและหดตัวทางความร้อนและการสั่นสะเทือน

สรุปคำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับสวิตช์ตัดวงจร

1. ข้อขัดข้องทั่วไปมีอะไรบ้าง?

คำตอบ: ข้อขัดข้องทั่วไปของสวิตช์ตัดวงจร ได้แก่:

(1) ส่วนสัมผัสร้อนเกิน

(2) ฉนวนพอร์ซเลนเสียหายและเกิดการคายประจุแบบแฟลชโอเวอร์

(3) ปฏิเสธการดึงและปิด

(4) เปิดและปิดผิดพลาด

2. สาเหตุที่ส่วนสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจรร้อนเกินระหว่างการทำงานคืออะไร?

คำตอบ: สวิตช์ตัดวงจรร้อนเกินระหว่างการทำงาน เกิดจากโหลดหนัก ความต้านทานสัมผัสเพิ่มขึ้น และไม่ได้ปิดสนิทเต็มที่ระหว่างการทำงาน

3. สาเหตุที่ความต้านทานสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจรเพิ่มขึ้นคืออะไร?

คำตอบ: สาเหตุที่ความต้านทานสัมผัสเพิ่มขึ้นคือ แรงผลักที่จุดสัมผัสระหว่างใบมีดกับใบมีดมีมาก และใบมีดปิดไม่แน่น ทำให้พื้นผิวเกิดออกซิเดชันและเพิ่มความต้านทานสัมผัส ประการที่สอง สวิตช์ตัดวงจรจะเกิดอาร์กระหว่างกระบวนการดึงและปิด ทำให้สัมผัสไหม้ และเพิ่มความต้านทานสัมผัส

4. จะตัดสินได้อย่างไรว่าสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจรร้อนเกิน?

คำตอบ: สามารถตัดสินได้จากการเปลี่ยนสีของส่วนสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจร หรือสีของแผ่นทดสอบอุณหภูมิ และยังสามารถพิจารณาจากระดับความเข้มของสีของใบมีด โดยทั่วไปจะตัดสินตามผลการวัดอุณหภูมิอินฟราเรด

5. ควรจัดการอย่างไรเมื่อสัมผัสและจุดสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจรร้อนเกิน?

คำตอบ: เมื่อพบว่าสัมผัสและจุดสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจรร้อนเกิน ขั้นแรกให้รายงานผู้ควบคุม พยายามลดหรือโอนย้ายโหลด เสริมการตรวจสอบ จากนั้นจัดการตามการต่อวงจรที่แตกต่างกัน:

(1) การต่อวงจรแบบบัสบาร์คู่ หากสวิตช์มีดด้านบัสบาร์ร้อนเกิน ให้หยุดการทำงานของสวิตช์ตัดวงจรที่ร้อนเกินผ่านการสลับบัสบาร์ และตัดไฟฟ้าเพื่อซ่อมบำรุง

(2) การเชื่อมต่อบัสเดี่ยว ต้องลดโหลดลง ต้องเพิ่มการตรวจสอบ และต้องใช้มาตรการเพื่อทำให้เย็นลง หากมีเงื่อนไขเหมาะสม ควรหยุดใช้งานให้มากที่สุดเท่าที่ทำได้

(3) การสลับเบรกเกอร์บายพาสที่มีอยู่กับเบรกเกอร์บายพาส

(4) หากสวิตช์ตัดวงจรด้านสายไฟร้อนเกินไป วิธีการแก้ไขโดยพื้นฐานเหมือนกับบัสเดี่ยว และควรจัดให้มีการซ่อมบำรุงโดยตัดไฟโดยเร็วที่สุด ในช่วงการซ่อมบำรุง ควรลดโหลดและเพิ่มการตรวจสอบ

(5) การทำงานแบบวงจรเปิดของระบบสายไฟแบบหนึ่งและครึ่งเบรกเกอร์เป็นไปได้

(6) สำหรับจุดสัมผัสและหน้าสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจรด้านบัสที่ร้อนเกินไป หลังจากดึงสวิตช์ตัดวงจรออกแล้ว หลังจากการตรวจสอบในสถานที่ หากตรงตามระยะปลอดภัยสำหรับการทำงานที่มีไฟฟ้า สามารถถอดข้อต่อตัวนำลงด้านบัสด้วยอิเล็กโทรไลซิสแล้วจึงดำเนินการแก้ไข

6. วิธีการตรวจสอบและจัดการกับความล้มเหลวของการทำงานด้วยไฟฟ้าของสวิตช์ตัดวงจร?

คำตอบ: หลังจากการทำงานด้วยไฟฟ้าของสวิตช์ตัดวงจรล้มเหลว ขั้นแรกให้ตรวจสอบว่ามีข้อผิดพลาดในการดำเนินการหรือไม่ จากนั้นตรวจสอบว่าวงจรกำลังการทำงานและวงจรแหล่งจ่ายไฟอยู่ในสภาพดีหรือไม่ และว่าฟิวส์ขาดหรือหลวมหรือไม่ วงจรบล็อกไฟฟ้าปกติหรือไม่

7. วิธีการจัดการกับการเสียรูปจากการเชื่อมของหน้าสัมผัสสวิตช์ตัดวงจร ฉนวนเสียหาย และการคายประจุที่รุนแรง?

คำตอบ: ในสถานการณ์เหล่านี้ ควรตัดไฟทันที และเพิ่มการตรวจสอบก่อนตัดไฟ

8. สวิตช์ตัดวงจรควรปฏิเสธการเปิดหรือปิดอย่างไร?

คำตอบ:

(1) เนื่องจากความล้มเหลวทางกล เช่น สลักเพลาหลุด สลักลิ่มหลุด เหล็กหล่อแตก หรือความล้มเหลวของวงจรไฟฟ้า แท่งมีดอาจขาดจากกลไกการทำงาน ทำให้สวิตช์ตัดวงจรปฏิเสธการปิด ในกรณีนี้ ควรใช้แท่งฉนวนในการดำเนินการ หรือในกรณีที่รับรองความปลอดภัยส่วนบุคคล ใช้ประแจในการหมุนเพลาของสวิตช์ตัดวงจรแต่ละเฟส

(2) ปฏิเสธการเปิด เมื่อสวิตช์ตัดวงจรไม่สามารถเปิดได้ หากกลไกการทำงานแข็งตัว สามารถเขย่าเบาๆ และสังเกตฉนวนรองรับและส่วนต่างๆ ของกลไก เพื่อค้นหาอุปสรรคตามตำแหน่งที่เกิดการเสียรูปและการเคลื่อนที่ หากอุปสรรคเกิดขึ้นในส่วนสัมผัสของสวิตช์ตัดวงจร ไม่ควรดึงออกโดยใช้แรง มิฉะนั้นอาจทำให้ฉนวนรองรับเสียหายและก่อให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรง ในกรณีนี้ สามารถเปลี่ยนโหมดการทำงานของอุปกรณ์เพื่อจัดการได้เท่านั้น

9. วิธีการจัดการกับสวิตช์ตัดวงจรที่ไม่เข้าที่?

คำตอบ: สวิตช์ตัดวงจรไม่ได้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง ส่วนใหญ่เกิดจากการกัดกร่อนของกลไก การติดขัด การบำรุงรักษาและการปรับตั้งไม่เหมาะสม เป็นต้น หากเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น สามารถเปิดสวิตช์ตัดวงจรแล้วปิดใหม่ได้ สำหรับสวิตช์ตัดวงจร 220KV สามารถใช้แท่งฉนวนดันเข้าไปได้ และหากจำเป็น ควรดำเนินการตัดไฟเพื่อแก้ไข สวิตช์ตัดวงจรแรงดันสูงควรได้รับการตรวจสอบและซ่อมบำรุง 1-2 ครั้งทุก 2 ปี

บทความอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง:
ทำไมการทดสอบความต้านทานสัมผัสจึงต้องใช้กระแส 100A ขึ้นไป?
อันตรายและการแก้ไขความต้านทานสัมผัสที่มากเกินไปในเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือสวิตช์แรงดันสูง
วิธีการวัดความต้านทานสัมผัสโดยไม่ต้องเปลี่ยนวงจร?
วิธีการทดสอบความต้านทานสัมผัสของสวิตช์เกียร์แรงดันสูงหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์อย่างถูกต้อง?
ทำไมความต้านทานสัมผัสที่มากเกินไปจึงเกิดขึ้นในวงจรรองทางไฟฟ้า?
รายการตรวจสอบการทดสอบสำหรับการรับรองและการบำรุงรักษาสถานีย่อย 110kV/220kV คืออะไร?

บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด

เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน