تحلیل خطا و اقدامات مقابله با آن در تابلو برق

تابلو برق چیست؟

تابلو برق شامل یک یا چند تابلو برق ولتاژ پایین و تجهیزات کنترل، اندازه‌گیری، سیگنال، حفاظت، تنظیم و سایر تجهیزات مرتبط است که سازنده مسئول تمام اتصالات الکتریکی و مکانیکی داخلی و مجموعه‌ای کامل از اجزای ساختاری در کنار هم است. عملکرد اصلی کابینت کلید، باز و بسته کردن، کنترل و محافظت از تجهیزات الکتریکی در فرآیند تولید، انتقال، توزیع و تبدیل انرژی الکتریکی است. اجزای موجود در کابینت کلید عمدتاً شامل قطع کننده مدار، کلید قطع کننده، کلید بار، مکانیزم عملکرد، سلف متقابل و دستگاه‌های محافظ مختلف است.

تحلیل خطا و اقدامات مقابله با آن در تابلو برق
تجهیزات تابلو برق 12 تا 40.5 کیلوولت بیشترین تعداد تجهیزات پست در سیستم شبکه برق را تشکیل می‌دهند. در سال‌های اخیر، حوادث تابلو برق به طور مکرر رخ داده است که منجر به خسارات اقتصادی، تلفات جانی و سایر تأثیرات بد اجتماعی شده است.
خطر پنهان حوادث و نقص‌های ذاتی عمدتاً بر حالت سیم‌کشی، ظرفیت آزادسازی قوس داخلی، عایق داخلی، گرما و ضد قفل شدن و غیره متمرکز است. از طریق تدوین اقدامات متقابل هدفمند، تعداد حوادث مربوط به تابلو برق و کابینت شبکه حلقه‌ای تا حد زیادی کاهش می‌یابد و قابلیت اطمینان عملکرد شبکه برق به طور پیوسته بهبود می‌یابد.

۱. مشکل پنهان در حالت سیم‌کشی
۱.۱ نوع خطر پنهان
۱.۱.۱ برقگیر در کابینت تلویزیون مستقیماً به باس متصل است
طبق الزامات مشخصات طراحی معمول، برقگیر تلویزیون باید توسط اتصال باس گاری دستی، چیدمان موقعیت قفسه تلویزیون، حالت اتصال و موارد مختلف تأیید شود. برخی از برقگیرهای تلویزیون از طریق ایزولاسیون به باس متصل می‌شوند. هنگامی که تلویزیون در حال تعمیر است، برقگیر هنوز در حال شارژ است و کارکنان عملیات انبار را در معرض خطر شوک الکتریکی قرار می‌دهد. برقگیر در کابینت تلویزیون عمدتاً دارای اشکال سیم‌کشی زیر است، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است:

حالت اتصال تابلو برق پنهان است

۱، حالت سیم‌کشی اول: صاعقه‌گیر کابینت تلویزیون و تلویزیون در انبار عقب نصب شده‌اند، فیوز روی ماشین نصب شده است، صاعقه‌گیر مستقیماً به باس متصل است، تلویزیون از طریق دست ایزولاسیون و باس متصل است.
2، حالت سیم کشی دو: گیرنده رعد و برق کابینت تلویزیون در اتاق اتوبوس نصب شده است، به طور مستقیم با اتوبوس، تلویزیون و فیوز نصب شده روی ماشین متصل است.
3، حالت سیم کشی سه: رعد و برق کابینه تلویزیون به طور جداگانه در انبار عقب یا انبار جلو نصب شده است، به طور مستقیم با اتوبوس، تلویزیون و فیوز نصب شده روی ماشین متصل است.
۴، حالت سیم‌کشی چهارم: تلویزیون و فیوز در محفظه کابینت ثابت سری XGN نصب شده‌اند، برقگیر به طور جداگانه در محفظه دیگری نصب شده است که مستقیماً به باس متصل است.
5، حالت سیم کشی پنج: صاعقه گیر، تلویزیون و فیوز در انبار عقب نصب شده اند، صاعقه گیر مستقیماً به باس متصل است، تلویزیون از طریق ماشین دستی ایزولاسیون به باس متصل است.
6، حالت سیم کشی شش: صاعقه گیر، فیوز و تلویزیون در یک ماشین دستی نصب شده اند، صاعقه گیر بعد از مرحله به فیوز وصل می شود.
این چیدمان مربوط به سیم‌کشی اشتباه است، به محض اینکه فیوز در حین کار خراب شود، تجهیزات محافظت برقگیر را از دست می‌دهند.

۱.۱.۲ کابینت پایینی کابینت سوئیچ کاملاً از کابینت پشتی جدا نشده است
کابینت‌های پایینی و پشتی برخی از کابینت‌های کلید سری KYN، مانند کابینت‌های کلید درون خطی ترانسفورماتور اصلی، کابینت‌های کلید کوپلینگ مادگی و کابینت‌های کلید تغذیه، کاملاً ایزوله نیستند. هنگامی که پرسنل وارد کابینت‌های پایینی می‌شوند، ممکن است به طور تصادفی باس یا قسمت برقدار سر کابل را لمس کنند و در نتیجه دچار برق گرفتگی شوند.
همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، خطر پنهان بین کابینت پایینی و کابینت پشتی کابینت سوئیچ ایزوله نشده است:

شکل ۳ هیچ خطر پنهانی بین کابینت پایینی و کابینت پشتی کابینت سوئیچ ایزوله نشده است

۱.۲، اقدامات متقابل
کابینت سوئیچ با حالت سیم‌کشی پنهان باید یک بار اصلاح شود.
نمودار شماتیک تغییر حالت سیم‌کشی کابینت کلید در شکل ۵ نشان داده شده است:

شکل ۵ نمودار شماتیک تغییر حالت سیم‌کشی تابلو برق

۱.۲.۱ طرح اصلاح فنی برای حالت سیم‌کشی برقگیر در کابینت تلویزیون
۱. برای حالت سیم‌کشی اول، صاعقه‌گیر را از محفظه خارج کنید، حالت سیم‌کشی تلویزیون بدون تغییر باقی بماند، سوراخ دیوار اتاق اتوبوس اصلی مسدود شود، صاعقه‌گیر به یک فیوزگیر دستی روی ماشین دستی تبدیل شود و صاعقه‌گیر به صورت موازی با فیوز و مدار تلویزیون قرار گیرد.
۲. برای حالت سیم‌کشی دوم، صاعقه‌گیر را از محفظه اتوبوس بردارید، صاعقه‌گیر را به ماشین سیار منتقل کنید و آن را دوباره در یک فیوز و صاعقه‌گیر قرار دهید، صفحه نصب جعبه کنتاکت پایینی، بافل جعبه کنتاکت و مکانیزم شیر را اضافه کنید، تلویزیون را در سطل عقب نصب کنید و آن را از طریق سیم رابط به کنتاکت پایینی ماشین دستی ایزولاسیون وصل کنید.
این طرح را می‌توان روی ماشین دستی اصلی اجرا کرد، اما می‌توان جایگزینی ماشین دستی جدید را نیز در نظر گرفت.
۳. برای حالت سیم‌کشی سه، صاعقه‌گیر محفظه اصلی را بردارید، صاعقه‌گیر را به ماشین سیار منتقل کنید و آن را دوباره در یک فیوز و صاعقه‌گیر قرار دهید، سوراخ دیوار اتاق اتوبوس اصلی را ببندید، صفحه نصب جعبه کنتاکت پایینی ماشین دستی، بافل جعبه کنتاکت و مکانیزم شیر را اضافه کنید، تلویزیون را در محفظه عقب نصب کنید و آن را از طریق سیم رابط به کنتاکت پایینی وصل کنید.
این طرح را می‌توان روی ماشین دستی اصلی اجرا کرد، اما می‌توان جایگزینی ماشین دستی جدید را نیز در نظر گرفت.

۴. برای سیم‌کشی حالت چهار، برقگیر را در سایر قطعات جدا کنید، برقگیر را به فیوز و قطعات تلویزیون منتقل کنید، آن را به کلید قطع وصل کنید و آن را به صورت موازی با فیوز و مدار تلویزیون وصل کنید.
5، برای حالت سیم کشی پنجم، صاعقه گیر، موقعیت نصب تلویزیون بدون تغییر، سیم اصلی صاعقه گیر مستقیماً به کنتاکت دستی ایزولاسیون ماشین متصل است، و اتاق اتوبوس اصلی از طریق سوراخ دیوار متصل می‌شود.
۶. برای حالت اتصال ۶، حالت طرح‌بندی مربوط به اتصال اشتباه است. به محض اینکه فیوز در حین کار فیوز شود، تجهیزات حفاظت برقگیر را از دست می‌دهند.
برقگیر و فیوز را از ماشین دستی اصلی بردارید، موقعیت سیم‌کشی را تغییر دهید، برقگیر را به فیوز بالایی و به موازات فیوز و مدار تلویزیون متصل کنید.

۱.۲.۲ اقدامات احتیاطی برای ایزولاسیون ناقص بین کابینت پایینی و کابینت پشتی کابینت سوئیچ
از آنجا که ساختار این نوع محصول کابینت کلید ثابت است، اگر صفحه جداکننده در تبدیل نصب شود، شکل ساختار داخلی و توزیع فضا تغییر خواهد کرد و عملکرد حفاظت داخلی محصول قابل تضمین نیست. بنابراین، لازم است قبل از انجام کار، تعمیر و نگهداری جانبی ترانسفورماتور اصلی 10 کیلوولت و تعمیر و نگهداری سوئیچ ترانسفورماتور اصلی تأیید شود.

۲. ظرفیت ناکافی آزادسازی قوس داخلی
۲.۱ انواع خطرات پنهان
در عمل، خودِ کابینت کلید فلزی بسته دارای نقص است، همراه با شرایط عملیاتی بد ناشی از زوال عملکرد عایق یا عملکرد نادرست و دلایل دیگر، باعث خطای قوس داخلی می‌شود.
قوس ایجاد شده توسط اتصال کوتاه دارای دمای بالا و انرژی زیادی است. خود قوس یک گاز پلاسمای بسیار سبک است. تحت تأثیر برق و گاز داغ، قوس با سرعت بالا در کابینت حرکت می‌کند و باعث گسترش سریع محدوده خطا می‌شود.
در این مورد، گاززدایی، مواد عایق، ذوب فلز، افزایش دما و فشار داخلی کابینت سوئیچ، اگر کانال تخلیه فشار واجد شرایط طراحی یا نصب نشده باشد، فشار زیاد باعث می‌شود که کابینت خود را در صفحه، تخته در، لولاها و پنجره دیگری قرار دهد و دچار تغییر شکل و شکستگی جدی شود، قوس ایجاد شده توسط هوای با دمای بالا در کابینت، خود را در موقعیت دیگری قرار می‌دهد و باعث سوختگی‌های جدی پرسنل تعمیر و نگهداری در نزدیکی تجهیزات می‌شود.
حتی تهدید کننده زندگی.
در حال حاضر، مشکلاتی از جمله عدم تنظیم کانال تخلیه فشار، تنظیم غیرمنطقی کانال تخلیه فشار، عدم آزمایش و تأیید ظرفیت آزادسازی قوس داخلی و عدم دقت در ارزیابی در طول آزمایش وجود دارد.

۲.۲، اقدامات متقابل
[انتخاب] عملکرد قوس الکتریکی خطای داخلی کابینت سوئیچ باید در سطح IAC باشد، مدت زمان مجاز قوس الکتریکی داخلی نباید کمتر از 0.5 ثانیه باشد، جریان تست، جریان تحمل کوتاه مدت نامی است.
برای محصولاتی که جریان قطع اتصال کوتاه نامی آنها بالاتر از 31.5 کیلوآمپر است، آزمایش قوس الکتریکی خطای داخلی می‌تواند مطابق با 31.5 کیلوآمپر انجام شود.
[اصلاح] کانال تخلیه فشار را اضافه یا تغییر دهید و آزمایش قوس داخلی و تأیید آن را دقیقاً مطابق با الزامات استاندارد آزمایش نوع انجام دهید.
[حفاظت] فشرده‌سازی مناسب اختلاف سطح حفاظت ترانسفورماتور اصلی، زمان خرابی مداوم قوس خطا را کاهش می‌دهد.

3، مشکل عایق داخلی
۳.۱ نوع خطر پنهان
در سال‌های اخیر، حجم محصولات کابینت کلید و پریز کاهش یافته، نقص‌ها و عیوب عملکرد عایق کابینت افزایش یافته است.
عملکرد اصلی در: فاصله صعود و فاصله هوا کافی نیست، به خصوص کابینت دستی، اکنون بسیاری از تولیدکنندگان به منظور کوتاه کردن اندازه کابینت، تعداد قطع کننده مدار نصب شده در کابینت، دوشاخه ایزوله و فاصله بین زمین را تا حد زیادی کاهش می‌دهند، اما اقدامات موثری برای اطمینان از استحکام عایق انجام نداده‌اند.
فرآیند مونتاژ ضعیف، به دلیل کیفیت مونتاژ پایین، یک قطعه در کابینت سوئیچ می‌تواند تست فشار را با موفقیت پشت سر بگذارد، اما کل کابینت سوئیچ پس از مونتاژ نمی‌تواند این تست را با موفقیت پشت سر بگذارد.
ظرفیت تماس ناکافی یا تماس بد است، وقتی ظرفیت تماس ناکافی یا تماس بد باشد، افزایش دمای موضعی، کاهش عملکرد عایق، و ایجاد انعطاف‌پذیری زمین یا فاز رخ می‌دهد؛
پدیده تراکم، بخاری داخلی به راحتی آسیب می‌بیند، نمی‌تواند به طور عادی کار کند، پدیده تراکم در کابینت سوئیچ، عملکرد عایق را کاهش می‌دهد.
عملکرد عایق‌بندی ضعیف لوازم جانبی نگهدارنده.
به منظور کاهش هزینه، برخی از تولیدکنندگان سطح عایق‌بندی پایین‌تری را برای لوازم جانبی پشتیبان اتخاذ می‌کنند که عملکرد کلی عایق‌بندی کابینت سوئیچ را کاهش می‌دهد.

۳.۲، اقدامات متقابل
ما نباید کورکورانه به دنبال کوچک‌سازی تابلو برق باشیم. ما باید تابلو برق مناسب را با توجه به شرایط پروژه، طرح پست، بهره‌برداری و نگهداری، تعمیرات اساسی تجهیزات و سایر عوامل خریداری کنیم.
برای تجهیزاتی که از هوا یا هوا/ماده عایق به عنوان واسطه عایق استفاده می‌کنند، ضخامت، استحکام میدان طراحی و قدمت ماده عایق باید در نظر گرفته شود و سازنده باید آزمایش تراکم را طبق الزامات استاندارد انجام دهد.
برای قطعاتی مانند غلاف دیواری در کابینت سوئیچ و کابینت شبکه حلقه‌ای، شیر مکانیکی و خمیدگی باس بار، اگر فاصله عایق هوای خالص کمتر از 125 میلی‌متر (12 کیلوولت) و 300 میلی‌متر (40.5 کیلوولت) باشد، هادی باید به غلاف عایق مجهز شود.
برای جلوگیری از اعوجاج میدان الکتریکی در قسمت‌هایی که قدرت میدان متمرکز است، مانند بوش ورودی و خروجی، شیر مکانیکی و گوشه باس، باید اقداماتی مانند پخ زدن و صیقل دادن انجام شود.
باس بار داخل کابینت، برخی از تجهیزات را که فاصله خزش عایق آنها نمی‌تواند شرایط ضد رسوب را برآورده کند، مانند بطری‌های چینی، پشتیبانی می‌کند. برای بهبود شرایط فنی عملکرد تجهیزات قدیمی، پوشش عایق RTV را اسپری کنید.

۴. نقص تب
۴.۱ انواع خطرات پنهان
تماس نقطه اتصال حلقه بد است، مقاومت تماس افزایش می‌یابد، مشکل گرمایش برجسته است، مانند تماس ایزولاسیون ضعیف تماس؛
طراحی دریچه کابینت زرهی فلزی منطقی نیست، هوا همرفتی نیست، توانایی اتلاف گرما ضعیف است، مشکلات گرمایشی در کابینت بیشتر است.
پوشش دیوار، ترانسفورماتور جریان و سایر سازه‌های نصب، حلقه بسته الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهند که منجر به جریان گردابی می‌شود و باعث ایجاد پدیده گرمایش جدی در برخی از مواد بافل عایق می‌شود.
تجهیزات خشک (ترانسفورماتور جریان ریخته‌گری، ترانسفورماتور ولتاژ ریخته‌گری، ترانسفورماتور خشک) که به صورت جزئی در کابینت کلید بسته شده‌اند، قطر سیم پیچ انتخاب شده ناکافی است، کنترل فرآیند ریخته‌گری دقیق نیست و به راحتی در معرض آسیب بیش از حد قرار می‌گیرد.
۴.۲، اقدامات متقابل
اتلاف حرارت کابینت سوئیچ را تقویت کنید و یک دمنده و یک فن القایی نصب کنید.
در صورت قطع برق، فشار تماس کنتاکت‌های دینامیکی و استاتیکی باید بررسی و در صورت لزوم تعویض شود. همزمان، فنر کنتاکت خستگی نیز باید تعویض شود.
تحقیقات در مورد فناوری اندازه‌گیری دما در داخل کابینت را افزایش دهید و از فناوری‌های جدیدی مانند اندازه‌گیری دمای بی‌سیم برای حل مشکل دشوار اندازه‌گیری دما استفاده کنید.

5، جلوگیری از قفل شدن خطا کامل نیست
۵.۱ خطرات بالقوه
بیشتر کابینت‌های کلید و پریز برق مجهز به قفل ضد خطا هستند، اما قفل ضد خطای جامع و اجباری آن، الزامات را برآورده نمی‌کند.
بخشی از کابینت سوئیچ زرهی روی درب عقب قابل باز شدن است، بدون قفل ضد خطا، بدون بافل ایزولاسیون دوتایی، پس از لمس مستقیم قطعات برقدار باز می‌شود و پیچ‌ها از نوع پیچ‌های شش ضلعی معمولی هستند که در صورت بروز حادثه برق گرفتگی در کابینت برقدار، باز کردن درب را آسان می‌کند.
بخشی از ترانسفورماتور اصلی، زن، تلویزیون، ترانسفورماتور و سوئیچ دیگر بدون سوئیچ زمینی، پس از اینکه درب کابینت زیر و سوئیچ زمینی قفل مکانیکی ایجاد نکردند، می‌توانند پیچ ​​را مستقیماً پس از باز کردن درب باز کنند، در صورت بسته نشدن درب، می‌توانند برق را نیز ببندند، که به راحتی باعث می‌شود پرسنل تعمیر و نگهداری به اشتباه باز شوند، وارد فاصله الکتریکی شوند، و پرسنل دچار شوک شوند.
قسمت‌های بالایی و پایینی درب پشتی برخی از کابینت‌های سوئیچ را نمی‌توان به طور مستقل قفل کرد و درب بالایی توسط درب پایینی قفل می‌شود.
وقتی سوئیچ اتصال به زمین پریز بسته می‌شود، قفل درب کابینت پایینی برداشته می‌شود و درب کابینت پشتی نیز می‌تواند باز شود که به راحتی می‌تواند باعث برق گرفتگی شود.
مانند تابلو برق KYN28؛
پس از بیرون کشیدن تعدادی از دستگیره‌های تابلو برق، می‌توان به راحتی بلوک عایق را بالا کشید. بدون جلوگیری از قفل شدن تصادفی، بدنه باردار در معرض دید قرار می‌گیرد و کارکنان مستعد باز کردن اشتباه بافل شیر تماس استاتیک تابلو برق هستند که منجر به حادثه برق گرفتگی می‌شود.

۵.۲، اقدامات متقابل
برای اینکه عملکرد ضد خطای کابینت سوئیچ کامل نباشد، زیرا پشت درب کابینت را می‌توان باز کرد و باز کردن می‌تواند مستقیماً قطعات برقدار کابینت سوئیچ ولتاژ بالا را لمس کند، قفل مکانیکی نصب شده را تنظیم کنید، برنامه ضد خطای کامپیوتر را برای قفل کردن پیکربندی کنید.
بین کلید اتصال به زمین و درب کابینت پشتی در کابینت‌های سوئیچ مانند GG1A و XGN، قفل اتصال به زمین نصب کنید و دستگاه نمایش زنده را برای قفل کردن عملکرد کلید اتصال به زمین نصب کنید.
قابلیت اطمینان دستگاه ضد خطا را مرتباً بررسی کنید و در صورت قطع برق، قفل مکانیکی بین هندکار و سوئیچ اتصال زمین، سوئیچ قطع و سوئیچ اتصال زمین را بررسی کنید.

۶، نتیجه‌گیری
تجهیزات تابلو برق، یکی از تجهیزات مهم پست برق در شبکه برق است. برای اطمینان از عملکرد پایدار آن، کنترل باید در تمام جنبه‌ها مانند طراحی، مواد، فرآیند، آزمایش، انتخاب نوع، بهره‌برداری و نگهداری تقویت شود.
مطابق با الزامات طراحی معمول، همراه با استانداردهای ملی و صنعتی، الزامات فنی طراحی را مطرح می‌کند، اساساً خطرات پنهان سیم‌کشی را از بین می‌برد.
طبق استانداردهای ملی و صنعتی و همچنین اقدامات ضد حادثه، الزامات سختگیرانه‌ای برای اسناد مناقصه تجهیزات تدوین کنید تا از ورود محصولات فاقد صلاحیت به شبکه جلوگیری شود.
نظارت بر تولید در محل را تقویت کنید، نکات کلیدی تولید و آزمایش کارخانه را به دقت بررسی کنید و قاطعانه از خروج محصولات فاقد صلاحیت از کارخانه جلوگیری کنید.
مدیریت نقص کابینت سوئیچ را به طور فعال انجام دهید، اجرای اقدامات ضد حادثه را تقویت کنید.
بهبود عملکرد ضد خطای کابینت سوئیچ، تقویت مدیریت دستگاه قفل ضد خطا، نصب دستگاه نمایش زنده و همکاری با سیستم "پیشگیری پنجگانه"، برای اطمینان از قفل جامع و اجباری ضد خطا.