Откривање кварова на контактним везама расклопних уређаја и надземних водова

Као што знате, у зависности од дизајна, намене, начина повезивања материјала, области примене и других фактора, постоје контактни спојеви са вијцима, заварени, залемљени и пресовани (пресани и уврнути). Удаљене одстојне жице се такође могу односити на контактне везе.

Дефекти заварених контактних спојева

Приликом рада у контактним спојевима изведеним заваривањем, узроци кварова могу бити: одступања од наведених параметара, подрези, мехурићи, удубљења, недостатак продора, улегнуће, пукотине, инклузије шљаке и гаса (шупљине), незаптивени кратери, горење жице језгра, дивергенција спојених жица, погрешан избор прикључака, недостатак заштитних премаза на прикључцима итд.

Технологија термичког заваривања не обезбеђује поуздан рад заварених конектора за жице великог попречног пресека (240 мм2 и више).То је због чињенице да због недовољног загревања при заваривању жица које треба спојити и неравномерне конвергенције њихових крајева, спољашњи слојеви су спаљени, недостатак продора, шупљине и шљаке се појављују на месту заваривања. Као резултат, смањује се механичка чврстоћа завареног споја, што при механичким оптерећењима мањим од израчунатих доводи до лома (сагоревања) жице у петљи анкера.

Дефекти заваривања у петљи за потпору сидра довели су до хитног искључења краткотрајних надземних водова. Ако се појединачне жице ломе у завареном споју, то доводи до повећања отпора контакта и његове температуре. Брзина развоја дефеката у овом случају ће значајно зависити од низа фактора: вредности струје оптерећења, напона жице, утицаја ветра и вибрација итд. На основу спроведених експеримената, установљено је да:

• смањење активног попречног пресека проводника за 20 — 25% услед ломљења појединачних проводника можда неће бити откривено током ИЦ контроле из хеликоптера, што је повезано са ниском емисивношћу проводника, удаљености топлотног изолатора од стаза на 50 — 80 м, утицај ветра, сунчевог зрачења и других фактора;

• при одбацивању неисправних контактних спојева направљених заваривањем, коришћењем термовизира или пирометра, треба имати на уму да је стопа развоја дефеката у овим спојевима много већа него код вијчаних контактних спојева са пресовањем;

• дефекте контактних спојева направљених заваривањем на температури вишка од око 5°Ц, откривене термовизијском камером током прегледа хеликоптером надземног вода, треба класификовати као опасне;

• челичне навлаке које нису уклоњене са завареног дела жица могу да дају лажан утисак о могуће грејање, због велике емисивности загрејане површине.

Дефекти утиснутих контактних веза

У контактним везама направљеним пресовањем долази до неправилног одабира папучица или чаура, непотпуног уметања језгра у ушицу, недовољног притискања, померања челичног језгра у конектору жице итд. Као што знате, један од начина да се управљати пресованим конекторима је да им је измерен отпор једносмерној струји.

Критеријум за минималну контактну везу је отпор еквивалентног пресека целог проводника. Калуповани конектор се сматра повољним ако његов отпор није већи од 1,2 пута еквивалентне дужине целе жице.

Када се квачило притисне, његов отпор нагло опада, али се са повећањем притиска стабилизује и незнатно се мења. Отпор конектора је веома осетљив на стање контактне површине пресованих жица. Појава алуминијум-оксида на контактним површинама доводи до наглог повећања контактног отпора конектора и повећања производње топлоте.

Небитне промене контактног отпора контактног споја током процеса пресовања, као и повезано мало ослобађање топлоте у њему, указују на недовољну ефикасност у откривању недостатака у њима непосредно након монтаже уз помоћ инфрацрвених уређаја.

Током рада пресованих контактних спојева, присуство дефеката у њима ће допринети интензивнијем формирању оксидних филмова са повећањем пролазног отпора и појавом локалног прегревања. Због тога се може претпоставити да инфрацрвена контрола нових пресованих контактних веза не дозвољава откривање дефеката кримповања и да треба да се изврши за конекторе који су у експлоатацији одређени период (1 година или више).

Главне карактеристике обликованих конектора су степен савијања и механичка чврстоћа. Како се механичка чврстоћа конектора повећава, његов контактни отпор се смањује. Максимална механичка чврстоћа конектора одговара минималном електричном отпору контакта.

Дефекти вијчаних контактних веза

Контактни конектори направљени вијцима најчешће имају дефекте због недостатка подлошки при спајању бакарне жице на равну клему од бакра или легуре алуминијума, недостатка Беллевилле опруга, због директног спајања алуминијумског врха на бакарне клеме. унутрашње опреме у агресивном или влажном окружењу, као резултат недовољног момента затезања вијака итд.

Вијчани контактни спојеви алуминијумских сабирница за велике струје (3000 А и више) немају довољну стабилност у раду.Ако контактни прикључци за струје до 1500 А захтевају затезање вијака сваке 1-2 године, онда је код сличних прикључака за струје од 3000 А и више потребна годишња поправка, уз неопходно чишћење контактних површина. Потреба за таквом операцијом је због чињенице да је у цевоводима за велике струје (аутобуси електрана и сл.) од алуминијума интензивнији процес формирања оксидних филмова на површини контактних спојева.

Процес формирања оксидних филмова на површини вијчаних контактних спојева олакшавају различити температурни коефицијенти линеарне експанзије челичних вијака и алуминијумске шине. Када струја кратког споја или наизменична струја прође кроз сабирницу, долази до вибрација, посебно када је сабирница дуга, и долази до деформације (збијања) контактне површине алуминијумске сабирнице. У овом случају, сила која вуче две контактне површине аутобуса заједно слаби и слој мазива између њих испарава. Као резултат формирања оксидних филмова, контактна површина контаката, тј. смањује се број и величина контактних површина (тачака) кроз које струја пролази, а истовремено се повећава густина струје у њима. Може да достигне хиљаде ампера по квадратном центиметру, због чега се загревање ових тачака значајно повећава.

Температура последње тачке достиже тачку топљења контактних материјала и између контактних површина формира се кап течног метала. Температура капљица, растући, достиже кључање, простор око контактног споја се јонизује, а у реакторском постројењу може настати вишефазни кратки спој.Под утицајем магнетних сила, лук се може померати гуме РУ са свим последицама које произилазе.

Искуство у раду показује да, уз сабирнице велике струје, контактне везе са једним вијком немају довољну поузданост. Потоњи, у складу са ГОСТ 21242-75, дозвољени су за употребу на називним струјама до 1000 А, али се оштећују већ при струјама од 400-630 А. Побољшање поузданости контактних веза са једним вијком захтева низ техничке мере за стабилизацију електричног њиховог отпора.

Процес развоја кварова у контактној вези са вијцима, по правилу, траје дуго и зависи од низа фактора: струје оптерећења, начина рада (стабилно оптерећење или променљиво), изложености хемикалијама, оптерећења ветром, затезања вијака. силе, доступност стабилизације контактног притиска итд.

Отпор контакта контактне везе постепено се повећава до одређеног тренутка, након чега долази до оштрог погоршања контактне површине са интензивним ослобађањем топлоте, што карактерише хитно стање контактне везе.

Сличне резултате добили су стручњаци из Инфраметрик-а (САД) током термичких испитивања вијчаних контактних спојева. Повећање температуре грејања током испитивања је постепено током целе године, а затим почиње период наглог повећања ослобађања топлоте.

Дефекти контактних спојева настали увијањем

Оштећења на контактним везама насталим увијањем настају углавном због недостатака у инсталацији.Непотпуно увртање жица у овалним конекторима (мање од 4,5 обртаја) ће извући жицу из конектора и прекинути је. Необрађене жице стварају висок контактни отпор, што доводи до прегревања жице у конектору са могућим прегоревањем. Постоје случајеви вишекратног извлачења громобранске жице типа АЈС-70/39 из овалног конектора марке СОАС-95-3 са ДВ 220 кВ увијених на мањи број обртаја.

Заграде за растојање

Незадовољавајући дизајн неких верзија одстојника, изложеност силама вибрација и други фактори могу довести до хабања или ломљења жица. У овом случају, кроз одстојник ће тећи струја, чија ће вредност бити одређена природом и степеном развоја дефекта.

На основу материјала "Инфрацрвена дијагностика електричне опреме дистрибутивних уређаја" Аутор Базханов С.А.