รับใบเสนอราคาฟรี

ข่าวอุตสาหกรรม

บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / อธิบายเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ: ทำงานอย่างไรและเพราะเหตุใด
จดหมายข่าว
[#อินพุต#]

อธิบายเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ: ทำงานอย่างไรและเพราะเหตุใด

โครงข่ายไฟฟ้าสมัยใหม่ต้องการอุปกรณ์สวิตชิ่งและอุปกรณ์ป้องกันที่สามารถรบกวนกระแสไฟฟ้าขัดข้องได้อย่างรวดเร็ว เชื่อถือได้ และซ้ำๆ โดยไม่ต้องบำรุงรักษามากเกินไปหรือส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ (VCB) ได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นสำหรับสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางอย่างแม่นยำเนื่องจากตอบสนองความต้องการเหล่านี้ทั้งหมด พบได้ในสถานีไฟฟ้าย่อย โรงงานอุตสาหกรรม อาคารพาณิชย์ และการติดตั้งพลังงานทดแทนทั่วโลก เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีที่เติบโตเต็มที่แต่ก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ซึ่งวิศวกรไฟฟ้า ผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวก และผู้ควบคุมระบบโครงข่ายพึ่งพาทุกวัน บทความนี้จะอธิบายวิธีการทำงาน อะไรที่ทำให้เหนือกว่าทางเลือกอื่น และวิธีการนำไปใช้และดูแลรักษาอย่างมีประสิทธิภาพ

เบรกเกอร์สุญญากาศคืออะไรและทำงานอย่างไร?

A เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ เป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดหนึ่งซึ่งการอาร์คดับ - กระบวนการดับอาร์กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อหน้าสัมผัสแยกออกจากโหลด - เกิดขึ้นภายในตัวขัดขวางสุญญากาศที่ปิดสนิท เครื่องขัดขวางสุญญากาศเป็นหัวใจของอุปกรณ์: เปลือกเซรามิกหรือแก้วที่รักษาแรงดันภายในประมาณ 10⁻⁶ ถึง 10⁻⁴ mbar ซึ่งเป็นระดับสุญญากาศที่รุนแรงเกินกว่าที่ปั๊มเชิงกลเพียงอย่างเดียวสามารถทำได้ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมปกติ

เมื่อเบรกเกอร์ได้รับสัญญาณทริป — ไม่ว่าจะจากรีเลย์ป้องกันที่ตรวจจับความผิดปกติหรือจากการทำงานแบบแมนนวล กลไกที่ชาร์จด้วยสปริงจะขับเคลื่อนหน้าสัมผัสที่กำลังเคลื่อนที่ออกจากหน้าสัมผัสคงที่ภายในตัวขัดขวางสุญญากาศ เมื่อหน้าสัมผัสเริ่มแยกตัว กระแสยังคงไหลต่อไปในช่วงสั้นๆ ผ่านส่วนโค้งไอโลหะที่ก่อตัวจากวัสดุหน้าสัมผัสนั่นเอง เนื่องจากแทบไม่มีโมเลกุลของก๊าซในสุญญากาศที่จะคงสภาพไอออไนเซชัน ส่วนโค้งนี้จึงมีอยู่ในสถานะพลาสมาของโลหะที่กลายเป็นไอเท่านั้น ที่จุดข้ามศูนย์ของกระแสธรรมชาติตามธรรมชาติ — จุดทุกๆ 8.3 มิลลิวินาทีในระบบ 60 เฮิร์ตซ์ หรือทุกๆ 10 มิลลิวินาทีในระบบ 50 เฮิร์ตซ์ — ส่วนโค้งจะดับลงและความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกของช่องว่างสุญญากาศจะฟื้นตัวเกือบจะในทันที ผลลัพธ์ที่ได้คือการหยุดชะงักของกระแสไฟฟ้าได้สำเร็จภายในศูนย์กระแสไฟฟ้าตัวแรกหรือตัวที่สองหลังจากการแยกหน้าสัมผัส ทำให้เบรกเกอร์สุญญากาศมีเวลาหยุดชะงักที่เร็วที่สุดในบรรดาเทคโนโลยีสวิตชิ่งใดๆ

โดยทั่วไปหน้าสัมผัสมักทำจากโลหะผสมทองแดง-โครเมียม ซึ่งเป็นวัสดุที่เลือกมาโดยเฉพาะเนื่องจากความสามารถในการสร้างส่วนโค้งแบบกระจายแทนที่จะเป็นส่วนที่มีความเข้มข้น ส่วนโค้งแบบกระจายจะกระจายพลังงานอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวสัมผัส ลดการกัดเซาะและยืดอายุการสัมผัสเป็นหมื่นครั้งก่อนที่จะต้องเปลี่ยนใหม่

ส่วนประกอบสำคัญของเบรกเกอร์สุญญากาศ

การทำความเข้าใจส่วนประกอบแต่ละชิ้นที่ประกอบเป็น VCB จะช่วยชี้แจงทั้งคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพและข้อกำหนดในการบำรุงรักษา ชุดประกอบเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศที่สมบูรณ์ประกอบด้วยระบบย่อยแบบรวมหลายระบบที่ทำงานร่วมกัน

ผู้ขัดขวางสุญญากาศ

เครื่องขัดขวางสุญญากาศเป็นหน่วยที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาซึ่งประกอบด้วยหน้าสัมผัสคงที่และเคลื่อนไหวได้ เครื่องสูบลมโลหะที่ช่วยให้หน้าสัมผัสเคลื่อนที่เคลื่อนที่ได้ในขณะที่ยังคงรักษาการซีลสูญญากาศไว้ และเกราะโลหะที่ป้องกันไอของโลหะไม่ให้สะสมบนซองฉนวนระหว่างการเกิดประกายไฟ ตัวซองจดหมายนั้นทำจากอลูมินาเซรามิกหรือแก้วบอโรซิลิเกต ซึ่งเป็นวัสดุที่เลือกใช้สำหรับการต้านทานการปล่อยก๊าซ หมายความว่าพวกมันจะไม่ปล่อยก๊าซที่ติดอยู่ภายใต้สภาวะสุญญากาศสูง ซึ่งจะทำให้แรงดันภายในลดลงเมื่อเวลาผ่านไป เครื่องขัดขวางสุญญากาศที่ผลิตอย่างถูกต้องจะรักษาระดับสุญญากาศตามพิกัดตลอดอายุการใช้งานของเบรกเกอร์ โดยทั่วไปคือ 20 ถึง 30 ปี

กลไกการทำงาน

กลไกการทำงานจะกักเก็บพลังงานไว้ในสปริง ไม่ว่าจะเป็นสปริงปิดเดี่ยวหรือสปริงปิดและเปิดแยกกัน ซึ่งจะปล่อยพลังงานเพื่อขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของหน้าสัมผัสเมื่อถูกกระตุ้น แนะนำให้ใช้กลไกแบบสปริงชาร์จเนื่องจากให้ความเร็วในการสัมผัสที่รวดเร็วและสม่ำเสมอ โดยไม่คำนึงถึงความแปรผันของแรงดันไฟฟ้าควบคุม การออกแบบสมัยใหม่บางแบบใช้แอคทูเอเตอร์แบบแม่เหล็กแทนสปริง โดยใช้แม่เหล็กถาวรเพื่อยึดหน้าสัมผัสให้อยู่ในตำแหน่งเปิดหรือปิด และการใช้ตัวเก็บประจุเพื่อสลับระหว่างสถานะ ทำให้ทำงานได้เร็วยิ่งขึ้นและมีชิ้นส่วนกลไกสึกหรอน้อยลง

ระบบฉนวนและที่อยู่อาศัย

ตัวขัดขวางและชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าได้รับการรองรับภายในโครงสร้างฉนวนที่ทำจากอีพอกซีเรซินแบบหล่อ ซึ่งให้การแยกจากเฟสต่อเฟสและจากเฟสสู่พื้น กล่องหุ้มด้านนอกสำหรับ VCB แรงดันไฟฟ้าปานกลางส่วนใหญ่เป็นโครงแบบดึงออกที่ทำจากเหล็กหรือสเตนเลสสตีล ซึ่งช่วยให้สามารถใส่เบรกเกอร์เข้าและออกจากตู้สวิตช์เกียร์เพื่อการทดสอบและบำรุงรักษาโดยไม่ต้องตัดพลังงานให้กับวงจรที่อยู่ติดกัน

VD4 12kV Medium-Voltage Indoor Vacuum Circuit Breaker, 630A–1250A

พิกัดแรงดันและกระแส: ในกรณีที่ใช้เบรกเกอร์สุญญากาศ

เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศส่วนใหญ่เป็นเทคโนโลยีแรงดันไฟฟ้าปานกลาง ช่วงการใช้งานมาตรฐานครอบคลุมตั้งแต่ 3.6 kV ถึง 40.5 kV ครอบคลุมระดับแรงดันไฟจ่ายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานีย่อยสาธารณูปโภค โรงงานอุตสาหกรรม และสวิตช์เกียร์ของอาคารพาณิชย์ หากต่ำกว่าช่วงนี้ เบรกเกอร์แบบแม่พิมพ์และเบรกเกอร์อากาศจะประหยัดกว่า เหนือสิ่งอื่นใด เบรกเกอร์ที่หุ้มฉนวนแก๊ส SF₆ ยังคงโดดเด่นสำหรับการใช้งานระบบส่งไฟฟ้าแรงสูงที่สูงกว่า 72.5 kV แม้ว่าขอบเขตจะค่อยๆ ขยับขึ้นเนื่องจากเทคโนโลยีผู้ขัดขวางสุญญากาศยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

กระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับ VCB แรงดันไฟฟ้าปานกลางโดยทั่วไปจะทำงานตั้งแต่ 630 A ถึง 4000 A ในขณะที่กระแสไฟลัดวงจรที่ได้รับการจัดอันดับ - กระแสไฟฟ้าขัดข้องสูงสุดที่เบรกเกอร์สามารถขัดจังหวะได้อย่างปลอดภัย - อยู่ในช่วงตั้งแต่ 16 kA ถึง 63 kA ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ตารางต่อไปนี้สรุปการจัดอันดับ VCB ทั่วไปและบริบทการใช้งานโดยทั่วไป:

แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ กระแสไฟต่อเนื่องทั่วไป พิกัดการลัดวงจร การใช้งานทั่วไป
3.6 – 7.2 กิโลโวลต์ 630 – 2000 ก 16 – 31.5 กิโลแอมป์ สวิตช์เกียร์ MV อุตสาหกรรม การควบคุมมอเตอร์
12 – 15 กิโลโวลต์ 1250 – 3150 อ 25 – 50 กิโลแอมป์ สถานีไฟฟ้าย่อยจำหน่ายสาธารณูปโภค
24 กิโลโวลต์ 16.00 – 4000 ก 31.5 – 50 กิโลแอมป์ งานส่งย่อยอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
36 – 40.5 กิโลโวลต์ 16.00 – 4000 ก 31.5 – 63 กิโลแอมป์ สถานีไฟฟ้าย่อยหลัก ฟาร์มลม/โซลาร์ฟาร์ม

ข้อดีของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศเหนือเทคโนโลยีของคู่แข่ง

เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศเข้ามาแทนที่เซอร์กิตเบรกเกอร์น้ำมันและเซอร์กิตเบรกเกอร์ระเบิดลมในการใช้งานแรงดันไฟฟ้าปานกลางเมื่อหลายสิบปีก่อน และยังคงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าทางเลือก SF₆ ในมิติที่สำคัญหลายประการ การทำความเข้าใจข้อดีเหล่านี้อธิบายได้ว่าทำไม VCB จึงกลายเป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับการติดตั้งแรงดันไฟฟ้าปานกลางใหม่ส่วนใหญ่ทั่วโลก

  • ความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม: เครื่องขัดจังหวะสุญญากาศไม่มีก๊าซหรือน้ำมันที่เป็นอันตราย SF₆ (ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์) ที่ใช้ในเบรกเกอร์หุ้มฉนวนก๊าซคู่แข่ง มีศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน 23,500 เท่าของ CO₂ และอยู่ภายใต้การควบคุมด้านกฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้นในยุโรป อเมริกาเหนือ และที่อื่นๆ VCB ไม่มีความรับผิดต่อสิ่งแวดล้อมที่เท่าเทียมกัน ทำให้เป็นเทคโนโลยีที่ต้องการสำหรับองค์กรที่มีความมุ่งมั่นด้านความยั่งยืน
  • ข้อกำหนดการบำรุงรักษาต่ำ: เนื่องจากไม่ต้องเสียน้ำมัน ไม่ต้องตรวจสอบแรงดันแก๊ส และหน้าสัมผัสที่ออกแบบมาสำหรับการทำงานเชิงกล 10,000 ถึง 30,000 ครั้ง เบรกเกอร์สุญญากาศจึงต้องการการบำรุงรักษาตามกำหนดเวลาเพียงเล็กน้อย การตรวจสอบตามปกติเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบสถานะการชาร์จของสปริงของกลไก การตรวจสอบพื้นผิวฉนวน และการทดสอบความต้านทานต่อการสัมผัสเป็นระยะ ซึ่งเป็นงานที่มักทำได้โดยไม่ต้องถอดเบรกเกอร์ออกจากบริการ
  • ขนาดกะทัดรัด: ขนาดทางกายภาพที่เล็กของเครื่องขัดขวางสุญญากาศเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์น้ำมันหรือก๊าซที่เทียบเท่า ช่วยให้สวิตช์เกียร์ที่ใช้ VCB ได้รับการออกแบบให้อยู่ในห้องขังที่ล้อมรอบด้วยโลหะขนาดกะทัดรัด เหมาะสำหรับการติดตั้งในสถานที่ที่มีพื้นที่จำกัด เช่น สถานีย่อยในเมือง ชั้นใต้ดินของอาคาร และแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง
  • การหยุดชะงักของข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็ว: การกู้คืนไดอิเล็กทริกของช่องว่างสุญญากาศหลังจากกระแสเป็นศูนย์ในแทบจะทันทีทำให้ VCB สามารถขัดจังหวะกระแสไฟลัดได้ภายในหนึ่งถึงสองรอบ ซึ่งจำกัดระยะเวลาของพลังงานไฟฟ้าลัด และลดความเครียดทางกลและความร้อนบนสายเคเบิล หม้อแปลง และระบบบัสที่เชื่อมต่อกับวงจรฟอลต์
  • ไม่มีความเสี่ยงจากไฟไหม้: เบรกเกอร์สุญญากาศไม่มีวัสดุไวไฟ ต่างจากเบรกเกอร์วงจรน้ำมันซึ่งก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้และการระเบิดหากน้ำมันร้อนเกินไปหรือหากความล้มเหลวร้ายแรงทำให้ถังแตก เบรกเกอร์สุญญากาศไม่มีวัสดุไวไฟ ทำให้เหมาะสำหรับการติดตั้งภายในอาคารที่ถูกครอบครองและในสภาพแวดล้อมที่ไวต่อไฟ โดยไม่จำเป็นต้องใช้หลุมกักเก็บน้ำมันหรือผนังระเบิด
  • อายุการใช้งานยาวนาน: เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศที่ได้รับการดูแลอย่างดีสามารถใช้งานได้นาน 25 ถึง 30 ปี โดยมีการเปลี่ยนตัวขัดขวางสุญญากาศที่จุดกึ่งกลางอายุการใช้งานโดยประมาณ ทำให้ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานมีการแข่งขันสูงเมื่อเทียบกับทางเลือกอื่นที่ต้องมีการบำรุงรักษาหลักบ่อยครั้งกว่า

ข้อจำกัดและความท้าทายที่ต้องระวัง

ไม่มีเทคโนโลยีใดที่ไร้ข้อจำกัด และเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศก็ไม่มีข้อยกเว้น การทำความเข้าใจข้อจำกัดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันและการออกแบบระบบที่ถูกต้อง

ข้อจำกัดทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดของ VCB คือแนวโน้มที่จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าพุ่ง — เรียกว่าการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าหรือการจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกิน — เมื่อเปลี่ยนกระแสอุปนัยขนาดเล็ก เช่น กระแสแม่เหล็กของหม้อแปลงที่ไม่ได้โหลด หรือกระแสไม่มีโหลดของมอเตอร์ เมื่อ VCB ตัดกระแสก่อนกระแสธรรมชาติเป็นศูนย์ (กระแสตัด) พลังงานที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำของวงจรจะถูกบังคับให้เข้าสู่ความจุไฟฟ้าที่หลงทางของวงจรอย่างกะทันหัน ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินจากการสั่นที่สามารถเข้าถึงแรงดันไฟฟ้าของระบบได้หลายเท่า สำหรับอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน เช่น หม้อแปลงชนิดแห้ง มอเตอร์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าเกินเหล่านี้อาจทำให้เกิดความเครียดของฉนวนและทำให้อายุเร็วขึ้น เครื่องป้องกันไฟกระชาก ตัวเก็บประจุไฟกระชาก หรือเครือข่าย RC snubber ที่เชื่อมต่อที่ขั้วต่ออุปกรณ์เป็นมาตรการบรรเทาผลกระทบมาตรฐานเมื่อใช้ VCB ในหน้าที่การสลับเหล่านี้

ความสมบูรณ์ของสุญญากาศเป็นข้อพิจารณาอีกประการหนึ่ง แม้ว่าตัวขัดขวางสุญญากาศสมัยใหม่จะมีความน่าเชื่อถืออย่างมากในการรักษาสุญญากาศภายในไว้เป็นเวลาหลายทศวรรษ แต่การสูญเสียสุญญากาศซึ่งเกิดจากข้อบกพร่องในการผลิต ความเสียหายทางกล หรือความล้มเหลวของซีล ส่งผลให้ตัวขัดขวางไม่สามารถดับส่วนโค้งได้ ซึ่งอาจก่อให้เกิดความล้มเหลวร้ายแรงในระหว่างการพยายามขัดจังหวะข้อบกพร่อง แนะนำให้ใช้การทดสอบความสมบูรณ์ของสุญญากาศเป็นประจำโดยใช้ชุดการทดสอบแรงดันสูงความถี่สูง (การทดสอบ "การทดสอบ HV" หรือ "Hipot") ในระหว่างการบำรุงรักษาเป็นระยะ เพื่อตรวจสอบสภาพของผู้ขัดขวางก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวในการให้บริการ

การใช้งานในอุตสาหกรรมและกลุ่มกริด

ความเก่งกาจของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศทำให้แพร่หลายในแทบทุกส่วนของโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานไฟฟ้า การใช้งานครอบคลุมสภาพแวดล้อมและสภาวะการทำงานที่หลากหลาย

สถานีไฟฟ้าย่อยจำหน่ายสาธารณูปโภค

ในสถานีย่อยการกระจายสาธารณูปโภคที่ทำงานที่ 11 kV, 13.8 kV, 15 kV หรือ 33 kV เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ป้องกันตัวป้อนหลักและอุปกรณ์แบ่งส่วนบัส ทำงานภายใต้การควบคุมของรีเลย์ป้องกันแบบดิจิทัลที่ตรวจจับกระแสเกิน ข้อผิดพลาดของดิน และข้อผิดพลาดส่วนต่าง ซึ่งจะทำให้เบรกเกอร์สะดุดภายในเสี้ยววินาทีของการตรวจจับข้อผิดพลาด รอบการทำงานที่มีการขัดจังหวะสูง — ความสามารถในการขัดจังหวะกระแสไฟฟ้าลัดที่ได้รับการจัดอันดับหลายครั้งโดยไม่ต้องบำรุงรักษา — มีคุณค่าอย่างยิ่งในเครื่องป้อนสาธารณูปโภคที่อาจประสบกับเหตุการณ์ความผิดปกติบ่อยครั้งเนื่องจากการสัมผัสกับสัตว์ป่า พืชพรรณ หรือเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศ

ระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรม

โรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น โรงงานปิโตรเคมี โรงถลุงเหล็ก โรงงานซีเมนต์ ศูนย์ข้อมูล และการทำเหมืองแร่ ใช้เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศอย่างกว้างขวางในสวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางสำหรับการสตาร์ทและการป้องกันมอเตอร์ การสลับหม้อแปลง การใช้งานบัสไท และการขนานเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การดำเนินการสวิตชิ่งบ่อยครั้งที่กำหนดลักษณะเฉพาะของระบบกำลังทางอุตสาหกรรม (การสตาร์ทมอเตอร์ การถ่ายโอนโหลด การกำหนดค่าบัสใหม่) อยู่ในขีดความสามารถอายุการใช้งานของ VCB สมัยใหม่อย่างดี และขนาดที่กะทัดรัดเหมาะสมกับกลุ่มผลิตภัณฑ์สวิตช์เกียร์หุ้มโลหะตามแบบฉบับของห้องไฟฟ้าอุตสาหกรรม

การบูรณาการพลังงานทดแทน

ฟาร์มกังหันลมและการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ระดับสาธารณูปโภคต้องใช้ระบบรวบรวมแรงดันไฟฟ้าปานกลางเพื่อรวบรวมพลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแต่ละเครื่องและยกระดับเป็นแรงดันไฟฟ้าในการส่ง เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศช่วยปกป้องตัวป้อนรวบรวมแรงดันไฟฟ้าปานกลางและหม้อแปลงสเต็ปอัพกังหันลมด้านสูง ข้อกำหนดในการบำรุงรักษาต่ำมีคุณค่าอย่างยิ่งในพื้นที่หมุนเวียนระยะไกล ซึ่งการเข้าถึงการบำรุงรักษาทำได้ยากและมีค่าใช้จ่ายสูง และความสะอาดของสิ่งแวดล้อมเหมาะสมกับภารกิจด้านความยั่งยืนของโครงการพลังงานหมุนเวียน

แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาที่เพิ่มความน่าเชื่อถือของเบรกเกอร์สุญญากาศให้สูงสุด

แม้ว่าเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบสุญญากาศจะมีการบำรุงรักษาต่ำอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับตัวเลือกน้ำมันและก๊าซ โปรแกรมการบำรุงรักษาแบบมีโครงสร้างยังคงมีความสำคัญต่อการรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ตลอดอายุการใช้งาน การละเลยการบำรุงรักษาไม่ได้ช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลว เพียงแต่ทำให้การค้นหาปัญหาที่กำลังพัฒนาล่าช้าออกไปจนกว่าจะถึงช่วงเวลาสำคัญ

  • การทดสอบความต้านทานการสัมผัส: วัดความต้านทานหน้าสัมผัสผ่านแต่ละขั้วโดยใช้ไมโครโอห์มมิเตอร์หรือเครื่องมือ DLRO ค่าที่สูงกว่าข้อกำหนดเฉพาะของผู้ผลิตอย่างมีนัยสำคัญ (โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 50 ถึง 100 ไมโครโอห์ม) บ่งชี้ถึงการสึกหรอของการสัมผัส การปนเปื้อน หรือการสูญเสียแรงกดจากการสัมผัสซึ่งต้องมีการตรวจสอบ
  • การทดสอบความสมบูรณ์ของสุญญากาศ: ใช้การทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูงความถี่สูงที่ระดับการทดสอบไดอิเล็กทริกที่กำหนดบนหน้าสัมผัสแบบเปิดของผู้ขัดขวางแต่ละตัวเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของสุญญากาศ การคายประจุหรือการพังทลายของแสงบ่งบอกถึงการสูญเสียสุญญากาศซึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนตัวขัดขวางทันที
  • การทดสอบเวลา: ใช้เครื่องวิเคราะห์เซอร์กิตเบรกเกอร์เพื่อวัดเวลาเปิดและปิดหน้าสัมผัส การเด้งกลับของหน้าสัมผัส และการซิงโครไนซ์ระหว่างเฟส การเบี่ยงเบนจากข้อกำหนดระบุถึงการสึกหรอของกลไก ความล้าของสปริง หรือการเสื่อมสภาพของสารหล่อลื่น
  • การทดสอบความต้านทานของฉนวน: การทดสอบส่วนประกอบฉนวนของ Megger เช่น บุชชิ่ง ส่วนรองรับอีพอกซี และตัวขัดขวาง จะระบุความชื้นที่เข้ามาหรือการปนเปื้อนบนพื้นผิวที่อาจลดความสามารถในการทนต่ออิเล็กทริก
  • กลไกการหล่อลื่น: ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวในกลไกการทำงานจำเป็นต้องมีการหล่อลื่นเป็นระยะด้วยจาระบีเฉพาะที่แนะนำโดยผู้ผลิต การใช้สารหล่อลื่นที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดการเกาะติด กลไกทำงานช้า หรือในกรณีที่รุนแรง อาจเกิดการยึดกลไกที่ป้องกันไม่ให้เบรกเกอร์สะดุดระหว่างเกิดข้อผิดพลาด

ผู้ผลิตส่วนใหญ่แนะนำให้มีการบำรุงรักษาอย่างครอบคลุมเป็นระยะเวลาสามถึงห้าปีสำหรับเบรกเกอร์ในการให้บริการตามปกติ โดยมีการตรวจสอบเบรกเกอร์บ่อยครั้งมากขึ้นโดยอาจมีสวิตช์บ่อยครั้งหรือสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง การเก็บบันทึกโดยละเอียดของการเข้ารับการบำรุงรักษาแต่ละครั้ง รวมถึงค่าที่วัดได้ทั้งหมดและการดำเนินการแก้ไขใดๆ ที่ดำเนินการ จะให้ข้อมูลแนวโน้มที่จำเป็นในการคาดการณ์เมื่อส่วนประกอบต่างๆ ใกล้จะสิ้นสุดอายุการใช้งานและกำหนดเวลาการเปลี่ยนในเชิงรุกมากกว่าเชิงโต้ตอบ