高圧開閉装置-は電力システムの重要な機器であり、その信頼性は電源の安全性に直接影響します。以下は、障害モード、原因、監視、診断方法の体系的な概要です。
I. 主な故障症状と原因
1. 絶縁不良
症状: キャビネット内のフラッシュオーバーと故障により、単相地絡または相間短絡が発生し、しばしば爆発や火災を伴います。{0}
原因:
絶縁劣化：断熱材の経年劣化、湿気、塵埃の蓄積、結露。
不十分な絶縁クリアランス: 不適切な設計または設置により、キャビネット内の距離が要件を満たさなくなります。
過電圧: 落雷または機器の耐電圧レベルを超える動作過電圧。
部分放電: 内部絶縁欠陥 (空隙、不純物) が長期的な部分放電を引き起こし、最終的には故障につながります。-
異物侵入：小動物、金属片等によりショートの原因となります。
2. 通電（導通回路）障害-
症状：接続部分が異常に発熱し溶け、火災につながる可能性があります。
原因:
接触不良：サーキットブレーカーの接点、断路器、ケーブルコネクタなどの酸化、緩み、機械的磨耗により接触抵抗が増加します。
過負荷：定格電流を超えて連続運転すること。
設計または材料の欠陥: 導体の断面積が不十分であるか、材料の品質が低い。{0}}
3. 機械的故障
症状: スイッチが動作しない、誤動作する、動作中に固着する、または完全に開閉できない。
原因:
作動機構の故障：バネの疲労、変形、破損。油圧/空圧機構の圧力損失または漏れ。モーターまたは電磁石の損傷。
トランスミッション部品のトラブル：コンロッド、レバー、ピン等の変形、摩耗、脱落。
潤滑不良：機構部の潤滑グリスが乾燥または劣化しています。
4. スイッチ特性の故障
症状: 開閉速度、時間、同期性が要件を満たしておらず、遮断容量に影響を与えます。
原因:
操作機構の性能の変化（バネ力不足など）。
消弧媒体の性能の低下 (例: SF6 ガス漏れ、真空度の低下)。
制御回路の故障です。
5. 二次回路および制御システムの障害
症状: 保護システムの誤動作 (誤ったトリップ/トリップ失敗)、誤った信号、遠隔制御の実行不能。
原因:
配線端子の緩み、ケーブルの絶縁体の損傷。
リレーまたはマイクロプロセッサ ベースの保護装置の故障。{0}
電源（DCまたはAC）の異常。
II.監視および診断方法
最新のモニタリング テクノロジーは、「定期メンテナンス」から「状態ベースのメンテナンス」および「予測メンテナンス」に移行しています。{0}}
1. 絶縁状態の監視
部分放電監視: 最も重要なオンライン絶縁監視方法です。
方法: 過渡接地電圧センサー、超高周波センサー、超音波センサーなどを使用して PD 信号を検出します。{0}
診断: 放電の振幅、周波数、位相、その他のパターンを分析することにより、絶縁欠陥の種類 (表面放電、内部放電など) と重大度を判断できます。
SF6 ガス監視 (ガス-絶縁開閉装置用):
密度/圧力監視: ガス漏れの監視。
水分含有量の監視: 水分含有量が高いと、絶縁と消弧性能が低下します。
分解生成物の分析: SO2、H2S などを検出し、内部放電または過熱障害を反映します。
環境の温度と湿度の監視: 断熱性能の低下につながる結露を防止します。
2. 温度監視
接触タイプ-: 光ファイバー格子温度センサー、無線温度タグ。接点やケーブルコネクタなどのホットスポットに直接取り付けられます。
非接触式: 赤外線サーマルイメージャ (定期検査に使用)。キャビネット外面の異常な温度分布を検知できます。
診断: アラームしきい値を設定し、負荷電流分析と組み合わせて、接触不良または過負荷を判断します。
3. 機械的特性のモニタリング
開閉コイル電流波形解析：電流波形の特性（開始時間、ピーク値、持続時間など）を解析することにより、機構の詰まりやトリップの問題を診断します。
振動信号解析：機構部に加速度センサーを設置し、開閉動作時の振動波形を記録します。過去の正常波形と比較することで、機械的異常（ボルトの緩み、部品の変形など）を特定します。
ストローク-時間特性の監視: 可動接点のストローク曲線を監視し、速度、オーバートラベル、同期性などのパラメータを計算し、消弧室と機構の状態を判断します。
4. 電気的特性のモニタリング
サーキットブレーカーの動作特性: 開閉時間と速度をオンラインで記録します。
エネルギー貯蔵モーターの動作状態：エネルギー貯蔵時間、電流、サイクル数を監視します。
5. インテリジェント統合診断
マルチパラメータの融合: 温度、部分放電、機械的特性、負荷電流などのマルチソース データを統合プラットフォームにアップロードします。{{1}
データ分析と人工知能:
傾向分析: 主要なパラメータの傾向を時間の経過とともに観察します。
しきい値アラーム: マルチレベルの警告とアラームのしきい値を設定します。-
エキスパート システム/機械学習: 故障モデルを確立し、アルゴリズム (ニューラル ネットワークやサポート ベクター マシンなど) を通じて故障パターン認識と健全性評価を実行して、残りの寿命を予測します。
状態評価と意思決定支援：開閉装置の「健全性指標」を総合的に評価し、「運転継続」「監視強化」「計画的メンテナンス」「即時停止」などの推奨事項を提供します。
概要と推奨事項
| 障害の種類 | 主要な監視パラメータ | 主な監視技術 |
|---|---|---|
| 絶縁不良 | 部分放電、ガスパラメータ、温度および湿度 | TEV/UHF/超音波センサー、ガスセンサー |
| 電流-の故障 | 温度、負荷電流 | ワイヤレス温度測定、光ファイバー温度測定、赤外線サーマルイメージング |
| 機械的故障 | 振動、コイル電流、変位{0}}時間 | 加速度センサー、電流センサー、変位センサー |
| 全体的な健康状態 | マルチパラメータの融合- | オンライン監視システム + インテリジェント診断プラットフォーム |
実装に関する推奨事項:
階層型構成: 重要な変電所や高負荷回路の開閉装置のオンライン監視を優先します。{0}
人間と機械のコラボレーション: オンライン監視は、定期的な手動検査や予防テスト（耐電圧テストなど）を完全に置き換えることはできません。
データ主導のアプローチ-: 機器のライフサイクル全体のデータベースを確立し、インテリジェントな診断のためのデータ基盤を構築します。
標準を優先: IEC や GB などの標準に基づいて監視しきい値と診断ルールを開発します。
システム監視および診断テクノロジーを導入することで、高電圧開閉装置の動作信頼性が大幅に向上し、「故障後の修理」から「事前警告」への移行が可能になり、電力網の安全で安定した動作が保証されます。{0}
お問い合わせ
Shaanxi Huadian 高圧開閉装置は、安全な絶縁、正確な保護、インテリジェントな制御を提供し、高圧配電システムの堅固な信頼性を保証します。{{1}当社の経験豊富なエンジニアのチームは、専門的な電気設計とシステムの最適化を提供し、可能な限り最高のソリューションを保証します。お問い合わせは下記までご連絡ください。pannie@hdswitchgear.com.
