Высоковольтный выключатель — один из ключевых элементов подстанции. Именно он отключает ток при аварии и защищает оборудование.
На большинстве современных подстанций работают элегазовые выключатели. Они рассчитаны на длительную службу — до 30 лет.
Но срок службы не означает, что выключатель можно оставить без контроля. Есть деталь, износ которой напрямую влияет на безопасность работы. Это дугогасительный контакт.
Что происходит внутри выключателя при отключении?
Внутри полюса выключателя находятся два типа контактов.
Главный контакт проводит ток в нормальном режиме.
Дугогасительный контакт начинает работать в момент отключения.
Он принимает на себя электрическую дугу и гасит её.
Во время отключения токов короткого замыкания нагрузка на контакт становится максимальной. Именно в этот момент происходит основной износ.
Почему дугогасительный контакт постепенно разрушается?
Когда цепь размыкается, между контактами возникает электрическая дуга. Температура в зоне дуги очень высокая. Поэтому наконечник контакта делают из тугоплавкого металла.
Но со временем даже такой материал меняется. Появляются характерные признаки износа:
- уменьшается длина контактного наконечника;
- на поверхности появляется эрозия;
- изменяется форма рабочей части.
Когда длина контакта становится меньше допустимого значения, выключатель может потерять способность гасить дугу.
Это уже риск аварийной ситуации.
Что рекомендуют производители выключателей?
Даже при длительном сроке службы производители оборудования советуют регулярно проверять состояние дугогасительных контактов.
Такие рекомендации дают многие компании:
- ABB;
- Siemens;
- AREVA;
- УЭТМ;
- ЗЭТО.
Контроль обычно выполняют во время технического обслуживания.
Главная задача диагностики — определить остаточную длину дугогасительного контакта.
Этот параметр показывает степень его износа.
Как проверяют состояние контактов?
Сегодня используют два основных метода.
Механическая проверка
Самый прямой способ — разобрать выключатель и измерить контакт. Но на практике это сложная процедура. Последовательность работ выглядит так:
- из полюса откачивают элегаз;
- демонтируют дугогасительную камеру;
- разбирают её;
- измеряют длину контакта.
После этого всё нужно собрать обратно и снова заполнить камеру газом.
Такая проверка требует времени и дополнительных работ.
Метод динамического измерения сопротивления (DCRM)
Есть и другой подход. Он основан на простой физике: у дугогасительного контакта сопротивление выше, чем у главного.
Во время отключения выключателя можно одновременно измерять: сопротивление контактов и ход контактной системы
По изменению сопротивления определяется момент работы дугогасительного контакта. А значит — можно оценить его длину.
Главное преимущество — выключатель не нужно разбирать.
Измерение выполняется при штатном отключении оборудования, которое предварительно снято с рабочего напряжения. Такой метод всё чаще используют на подстанциях. Но для него нужен специализированный измерительный прибор.
В СКБ ЭП для этой задачи разработали устройство DCRT-200.
Во второй части разберём, как работает этот прибор и какие данные он показывает во время диагностики выключателей.