ตู้สวิตช์เกียร์แรงสูงเป็นอุปกรณ์ตู้ไฟฟ้าที่ใช้ในระบบไฟฟ้า หน้าที่ของตู้สวิตช์เกียร์แรงสูงคือการเปิด ปิด ควบคุม และป้องกันระบบไฟฟ้าในกระบวนการผลิต ส่งจ่าย แจกจ่าย และแปลงพลังงานไฟฟ้า ส่วนประกอบภายในตู้สวิตช์เกียร์แรงสูงประกอบด้วย เครื่องตัดวงจรแรงสูง สวิตช์ตัดตอนแรงสูง สวิตช์รับโหลดแรงสูง และกลไกขับเคลื่อนแรงสูง เป็นต้น
ตู้สวิตช์เกียร์แรงสูงมีวิธีการจำแนกหลายแบบ เช่น การจำแนกตามการติดตั้งเครื่องตัดวงจรสามารถแบ่งเป็นตู้สวิตช์เกียร์แรงสูงแบบเคลื่อนย้ายได้และตู้สวิตช์เกียร์แรงสูงแบบติดตั้งคงที่ หรือการจำแนกตามโครงสร้างตู้สามารถแบ่งเป็นตู้สวิตช์เกียร์แรงสูงแบบเปิด ตู้สวิตช์เกียร์แรงสูงแบบปิดล้อมด้วยโลหะ ตู้สวิตช์เกียร์แรงสูงแบบปิดล้อมด้วยโลหะชนิดหุ้มเกราะ
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจริงภายในตู้สวิตช์เกียร์ โดยเฉพาะที่จุดต่อบัสบาร์ มักจะสูงกว่าข้อมูลที่วัดได้ในการทดสอบแบบมาตรฐานเสมอ สาเหตุหลักมีดังนี้
(1) ข้อมูลที่วัดได้จากการทดสอบแบบมาตรฐานมักดำเนินการในห้องปฏิบัติการ มีระยะเวลาไม่นาน โดยทั่วไปไม่เกิน 8 ชั่วโมง ไม่มีผลสะสมจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และไม่เทียบเท่ากับการทำงานระยะยาวของอุปกรณ์ที่ให้ความร้อนต่อเนื่อง
(2) โลหะต่างชนิดกันมีผลการขยายตัวต่างกัน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของสลักเกลียวเหล็กน้อยกว่าบัสบาร์ทองแดงและอลูมิเนียมมาก โดยเฉพาะที่ข้อต่อแบบใช้สลักเกลียว ในระหว่างการทำงาน เมื่อโหลดกระแสและอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ระดับการขยายและหดตัวของอลูมิเนียมหรือทองแดงกับเหล็กจะแตกต่างกัน ส่งผลให้เกิดครีป (Creep) นั่นคือโลหะเกิดการเปลี่ยนรูปทางพลาสติกอย่างช้าๆ ภายใต้ความเค้น กระบวนการครีปยังมีความสัมพันธ์อย่างมากกับอุณหภูมิที่ข้อต่อ
อุปกรณ์ทดสอบอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสำหรับตู้สวิตช์เกียร์อุณหภูมิสูง
จากการปฏิบัติพิสูจน์แล้วว่าเมื่ออุณหภูมิการทำงานของข้อต่อเกิน 80 °C โลหะที่ข้อต่อจะขยายตัวเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป และตำแหน่งของพื้นผิวสัมผัสจะคลาดเคลื่อน ส่งผลให้เกิดรูขนาดเล็กและการเกิดออกซิเดชัน เมื่อโหลดกระแสลดลงและอุณหภูมิกลับสู่ตำแหน่งเดิม พื้นผิวสัมผัสจะไม่สามารถสัมผัสกันโดยตรงเหมือนระหว่างการติดตั้งครั้งแรก เนื่องจากมีฟิล์มออกไซด์ปกคลุมพื้นผิวสัมผัส ความต้านทานสัมผัสที่เพิ่มขึ้นในแต่ละรอบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะเพิ่มความร้อนในรอบถัดไป และอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้สภาพการทำงานของข้อต่อแย่ลงไปอีก เกิดเป็นวงจรอุบาทว์
(3) การขันสลักเกลียวยึดรอยต่อแน่นเกินไป ผู้ติดตั้งหรือซ่อมบางคนเข้าใจผิดว่ายิ่งขันแน่นยิ่งดี โดยเฉพาะบัสบาร์อลูมิเนียมซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นต่ำ เมื่อแรงดันจากน็อตถึงจุดวิกฤต หากวัสดุมีกำลังต่ำ และเพิ่มแรงกดที่ไม่เหมาะสมอีก จะทำให้ผิวสัมผัสเสียรูปและปูดออก ความต้านทานสัมผัสเพิ่มขึ้น ส่งผลต่อประสิทธิภาพการสัมผัสของตัวนำ
(4) ค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุตัวนำที่เลือกไม่เป็นไปตามข้อกำหนด และวัตถุดิบตัวนำส่วนใหญ่ไม่บริสุทธิ์เพียงพอ
(5) ปัจจัยอื่นในหน้างาน เช่น กระบวนการติดตั้งและบำรุงรักษาไม่เหมาะสม เช่น การจัดการผิวสัมผัสบัสบาร์ระหว่างการแปรรูป การเชื่อมต่อ และการติดตั้งไม่ถูกต้อง ไม่เรียบ ไม่แบนราบ และไม่ได้ทาจาระบีไฟฟ้าเฉพาะ พื้นที่สัมผัสลดลง ความต้านทานสัมผัสเพิ่มขึ้น และเกิดความร้อน
บทความอื่นที่เกี่ยวข้อง:
ทำไมการทดสอบความต้านทานสัมผัสต้องใช้กระแส 100A ขึ้นไป?
อันตรายและการแก้ไขความต้านทานสัมผัสเกินของเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือสวิตช์แรงสูง
วิธีวัดความต้านทานสัมผัสโดยไม่ต้องเปลี่ยนวงจร?
วิธีทดสอบความต้านทานสัมผัสของสวิตช์เกียร์แรงสูงหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์อย่างถูกต้อง?
ทำไมความต้านทานสัมผัสเกินจึงเกิดขึ้นในวงจรรองไฟฟ้า?
รายการตรวจสอบการทดสอบรับรองและบำรุงรักษาสถานีย่อย 110kV/220kV คืออะไร?
บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด
เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน
