Detektering af defekter i kontaktforbindelserne til koblingsanlæg og luftledninger

Som du ved, afhængigt af design, formål, metode til tilslutning af materialer, anvendelsesområde og andre faktorer, er der kontaktsamlinger med bolte, svejset, loddet og krympet (presset og snoet). Fjernafstandsledninger kan også henvise til kontaktforbindelser.

Fejl ved svejsede kontaktsamlinger

Under arbejde i kontaktsamlinger lavet ved svejsning kan årsagerne til defekter være: afvigelser fra de specificerede parametre, underskæringer, bobler, huler, manglende gennemtrængning, nedbøjning, revner, slagger og gasindeslutninger (hulrum), uforseglede kratere, afbrænding af kerneledninger, divergens af de tilsluttede ledninger, forkert valg af klemmer, manglende beskyttende belægninger på forbindelserne mv.

Termisk svejseteknologi sikrer ikke pålidelig drift af svejsede konnektorer til ledninger med et stort tværsnit (240 mm2 og mere).Dette skyldes det faktum, at på grund af utilstrækkelig opvarmning under svejsning af ledningerne, der skal forbindes, og ujævn konvergens af deres ender, brændes de ydre lag, manglen på indtrængning, krympende hulrum og slagger vises på svejsestedet . Som et resultat falder den mekaniske styrke af den svejste forbindelse, hvilket ved mekaniske belastninger lavere end beregnet fører til et brud (brænding) af tråden i ankerløkken.

Svejsefejl i ankerstøtteløkker har ført til nødstop af kortlivede luftledninger. Hvis de enkelte ledninger knækker i den svejste samling, fører det til en stigning i kontaktmodstanden og dens temperatur. Hastigheden for udvikling af defekter i dette tilfælde vil afhænge væsentligt af en række faktorer: værdien af ​​belastningsstrømmen, ledningsspændingen, virkningen af ​​vind og vibrationer osv. Baseret på de udførte eksperimenter viste det sig, at:

• reduktion af lederens aktive tværsnit med 20 — 25 % på grund af brud på individuelle ledere må ikke detekteres under IR-styring fra en helikopter, hvilket er forbundet med lederens lave emissivitet, varmeisolatorens afstand fra sporet ved 50 — 80 m, påvirkning af vind, solstråling og andre faktorer;

• når man afviser defekte kontaktsamlinger lavet ved svejsning ved hjælp af et termisk billedapparat eller pyrometer, skal man huske på, at udviklingshastigheden af ​​defekter i disse samlinger er meget højere end i boltede kontaktsamlinger med presning;

• defekter i kontaktsamlinger fremstillet ved svejsning ved en overtemperatur på omkring 5 ° C, detekteret af et termisk kamera under inspektion af en luftledningshelikopter, bør klassificeres som farlige;

• stålbøsninger, der ikke fjernes fra den svejsede del af trådene, kan give et forkert indtryk af mulig opvarmning, på grund af den høje emissivitet af den opvarmede overflade.

Defekter ved trykkontaktforbindelser

I kontaktforbindelserne lavet ved krympning er der ukorrekt udvælgelse af ører eller muffer, ufuldstændig indføring af kernen i tappen, utilstrækkelig presning, forskydning af stålkernen i ledningsforbindelsen osv. Som du ved, er en af ​​måderne til at styre de krympede stik er til deres DC modstand blev målt.

Kriteriet for minimumskontaktforbindelsen er modstanden af ​​den tilsvarende sektion af hele lederen. Et støbt stik anses for fordelagtigt, hvis dets modstand ikke er mere end 1,2 gange den tilsvarende længde af hele ledningen.

Når koblingen trykkes ned, falder dens modstand kraftigt, men med stigende tryk stabiliseres den og ændres ubetydeligt. Konnektorens modstand er meget følsom over for tilstanden af ​​kontaktfladen af ​​de krympede ledninger. Udseendet af aluminiumoxid på kontaktfladerne fører til en kraftig stigning i kontaktens kontaktmodstand og en stigning i varmeudviklingen.

De ubetydelige ændringer i kontaktmodstanden af ​​kontaktleddet under presseprocessen, såvel som den tilhørende lave varmeafgivelse i den, indikerer den utilstrækkelige effektivitet til at opdage defekter i dem umiddelbart efter montering ved hjælp af infrarøde enheder.

Under driften af ​​pressede kontaktled vil tilstedeværelsen af ​​defekter i dem bidrage til mere intensiv dannelse af oxidfilm med en stigning i forbigående modstand og forekomsten af ​​lokal overophedning. Derfor kan det antages, at infrarød styring af nye krympede kontaktforbindelser ikke tillader detektering af crimpfejl og bør udføres for stik, der har været i drift i en vis periode (1 år eller mere).

De vigtigste egenskaber ved støbte stik er graden af ​​krympning og mekanisk styrke. Når den mekaniske styrke af stikket øges, falder dets kontaktmodstand. Den maksimale mekaniske styrke af stikket svarer til kontaktens mindste elektriske modstand.

Defekter ved boltede kontaktforbindelser

Kontaktforbindelser lavet med bolte har oftest defekter på grund af manglen på skiver ved tilslutning af en kobbertråd til en flad terminal lavet af kobber eller aluminiumslegering, manglen på Belleville fjedre, på grund af den direkte forbindelse af aluminiumsspidsen til kobberterminalerne af indendørs udstyr med et aggressivt eller vådt miljø, som følge af utilstrækkeligt bolttilspændingsmoment mv.

Boltede kontaktsamlinger af aluminiumsskinner til høje strømme (3000 A og mere) har ikke tilstrækkelig stabilitet i drift.Hvis kontaktforbindelser for strømstyrke op til 1500 A kræver tilspænding af bolte hvert 1-2 år, så skal tilsvarende forbindelser til strømme på 3000 A og mere årligt repareres, med den nødvendige rengøring af kontaktfladerne. Behovet for en sådan operation skyldes det faktum, at i rørledninger til store strømme (busser af kraftværker osv.) lavet af aluminium er processen med dannelse af oxidfilm på overfladen af ​​kontaktleddene mere intensiv.

Processen med dannelse af oxidfilm på overfladen af ​​boltede kontaktforbindelser lettes af forskellige temperaturkoefficienter for lineær udvidelse af stålbolte og aluminiumsskinne. Når kortslutningsstrøm eller vekselstrøm passerer gennem samleskinnen, opstår der vibrationer, især når skinnen er lang, og der opstår deformation (komprimering) af kontaktfladen på aluminiumsskinnen. I dette tilfælde svækkes kraften, der trækker bussens to kontaktflader sammen, og laget af smøremiddel mellem dem fordamper. Som et resultat af dannelsen af ​​oxidfilm vil kontaktarealet af kontakterne, dvs. antallet og størrelsen af ​​de kontaktområder (punkter), som strømmen passerer igennem, falder, og samtidig øges strømtætheden i dem. Det kan nå tusindvis af ampere per kvadratcentimeter, som et resultat af hvilket opvarmningen af ​​disse punkter øges betydeligt.

Temperaturen på sidstnævnte punkt når kontaktmaterialernes smeltepunkt, og der dannes en dråbe flydende metal mellem kontaktfladerne. Temperaturen på dråberne, stigende, når kogning, rummet omkring kontaktforbindelsen ioniseres, og der kan dannes en flerfaset kortslutning i reaktoranlægget.Under påvirkning af magnetiske kræfter kan buen bevæge sig dæk RU med alle de deraf følgende konsekvenser.

Driftserfaring viser, at sammen med højstrøms skinner har enkeltbolts kontaktforbindelser utilstrækkelig pålidelighed. Sidstnævnte må i overensstemmelse med GOST 21242-75 bruges ved nominelle strømme op til 1000 A, men de er beskadigede allerede ved strømme på 400-630 A. Forbedring af pålideligheden af ​​enkeltbolts kontaktforbindelser kræver en række tekniske foranstaltninger til at stabilisere den elektriske deres modstand.

Processen med udvikling af defekter i en boltet kontaktforbindelse tager som regel lang tid og afhænger af en række faktorer: belastningsstrøm, driftsform (stabil belastning eller variabel), eksponering for kemikalier, vindbelastning, bolttilspænding kræfter, tilgængelighed af kontakttrykstabilisering mv.

Kontaktforbindelsens kontaktmodstand øges gradvist indtil et vist tidspunkt, hvorefter der sker en kraftig forringelse af kontaktfladen med intens varmeafgivelse, hvilket kendetegner kontaktforbindelsens nødtilstand.

Lignende resultater blev opnået af specialister fra Inframetrix (USA) under termiske test af boltede kontaktsamlinger. Stigningen i opvarmningstemperaturen under testene sker gradvist hen over året, og derefter begynder en periode med kraftig stigning i varmeafgivelsen.

Defekter i kontaktsamlinger lavet ved vridning

Skader på kontaktforbindelser ved vridning opstår hovedsageligt på grund af installationsfejl.Ufuldstændig snoning af ledninger i ovale stik (mindre end 4,5 omdrejninger) vil trække ledningen fra stikket og bryde det. Ubehandlede ledninger skaber en høj kontaktmodstand, hvilket resulterer i, at ledningen i stikket overophedes med mulig udbrænding. Der er tilfælde af gentagen trækning af lynbeskyttelsestråd af typen AJS-70/39 fra oval konnektor af mærket SOAS-95-3 fra 220 kV luftledninger snoet ved et lavere antal drejninger.

Afstandsbeslag

Det utilfredsstillende design af nogle versioner af afstandsstykker, udsættelse for vibrationskræfter og andre faktorer kan føre til gnidninger eller brud på ledninger. I dette tilfælde vil en strøm strømme gennem afstandsstykket, hvis værdi vil blive bestemt af arten og graden af ​​udvikling af defekten.

Baseret på materialerne "Infrarød diagnostik af elektrisk udstyr til distributionsanordninger" Forfatter Bazhanov S. A.