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Empfohlene Prüfungen für Leistungsschalter

Empfohlene Prüfungen für Leistungsschalter

Es folgt eine Liste umfassender Leistungsschalter-Prüfungen, die für alle Typen von Leistungsschaltern (Ausnahmen sind angegeben) empfohlen sind.

  • Zeitliche Abläufe und Wege; Prüfung, um die Leistungscharakteristik von Leistungsschaltern festzustellen und zu validieren. Zum Beispiel zählt zur Hauptcharakteristik der Leistungsschalter Folgendes: Zustandswechsel von Hauptkontakt und Widerstandskontakt (geöffnet-geschlossen, geschlossen-geöffnet usw.) und Hilfskontakten (z. B. 52a und 52b) im zeitlichen Verlauf, verschiedene festgelegte Wege, die die Hauptkontakte zurücklegen (z. B. Gesamtweg, Überfahren, Rückprall, Hub und Kontaktweg), Geschwindigkeit (durchschnittlich und momentan), Verweilzeit und Totzeit.
  • Bewegung; siehe zeitliche Abläufe und Wege. Die Stellbewegung der Kontakte wird erfasst, indem ein Wegaufnehmer am beweglichen Teil des Betätigungsmechanismus des Leistungsschalters oder des Unterbrechers angebracht wird. Darüber wird der Zustand des Unterbrechers und der Dämpfer bewertet und es werden mechanische Probleme am Betätigungsmechanismus erkannt. Die Bewegung wird als Kurve Weg im Verhältnis zur Zeit dargestellt. Es werden mehrere Parameter gemessen. So bezeichnet zum Beispiel ein Überfahren den Weg, den die Kontakte über ihre Ruhestellung hinaus zurücklegen. Er wird gemessen, um zu überprüfen, ob die Dämpfer-Baugruppen ordnungsgemäß im Leistungsschalter arbeiten. Die Messwerte der Bewegungskurven werden mit Referenzdaten abgeglichen, die der Hersteller des Leistungsschalters bereitstellt.

 

  • Spulenstrom; Diese Messung kann online oder offline erfolgen und dient dazu, potenzielle mechanische und/oder elektrische Probleme bei der Betätigung der Spulen zu erkennen, und zwar schon deutlich bevor sie als tatsächliche Fehler zutage treten. Auch werden dadurch Informationen über die Schmierung und den Betrieb der Arretierung gewonnen. Auch die Qualität der Prüfspannungsversorgung ist über diese Prüfungen ermittelbar. Die Diagnose ist unter Umständen am effektivsten, wenn sie als „First-Trip“-Messung erfolgt. Die First-Trip-Analyse wird durchgeführt, wenn der Leistungsschalter eingebaut ist und über einen langen Zeitraum nicht betätigt worden ist. In diesem Szenario lassen sich Probleme mit der Schmierung am einfachsten erkennen. Als Analysemethode am besten geeignet ist der Vergleich mit früheren Ergebnissen.
  • Messung des statischen (Kontakt-)Widerstands (SRM); Messung der Hauptkontakte im Mikro-Ohm-Bereich. Bei dieser Prüfung wird Gleichstrom durch das Hauptkontaktsystem des Leistungsschalters gespeist, während der Leistungsschalter geschlossen ist. Dabei wird der Spannungsabfall gemessen, woraus sich der Widerstand berechnen lässt. Der Widerstand sagt etwas über den Zustand der leitenden Teile aus.
  • Messung des dynamischen (Kontakt-)Widerstands (DRM); Mit dieser Prüfung wird festgestellt, wie lang und in welchem Zustand der stromführende Teil der Lichtbogenkontakte in SF6-Leistungsschaltern in Puffer-Bauart sind. Bei der DRM-Prüfung wird Gleichstrom durch die Hauptkontakte des Leistungsschalters gespeist, während der Leistungsschalter betätigt wird. Das Analysegerät berechnet den Widerstand als Funktion der Zeit und stellt ihn dar. Wird gleichzeitig die Bewegung des Kontakts erfasst, kann der Widerstand an jeder Stellung des Kontakts bestimmt werden. Über die DRM-Messung lässt sich die Länge des Lichtbogenkontakts zuverlässig einschätzen. Das ist anderenfalls nur möglich, indem der Leistungsschalter demontiert wird. In SF6-Leistungsschaltern besteht der Lichtbogenkontakt in der Regel aus einer Wolfram/Kupfer-Legierung. Bei jeder Stromunterbrechung brennt diese ab und wird dadurch stetig kürzer.
  • Vibration; nichtinvasive Prüfung, die auf der Annahme beruht, dass jede mechanische Bewegung ein Geräusch bzw. Schwingungen verursacht und dass durch deren Messung und den Vergleich der Ergebnisse mit früheren Prüfergebnissen der Zustand der jeweiligen Ausrüstung bewertet werden kann. Der Leistungsschalter kann währenddessen in Betrieb bleiben. Mit einem Aufnehmer wird ein Öffnen/Schließen-Vorgang analysiert. Der erste Betätigungsvorgang kann sich vom zweiten und dritten aufgrund von Korrosion oder anderen Problemen mit dem Kontakt von Metall auf Metall unterscheiden. Die Vibrationsmethode erkennt Fehler, für die sich mit herkömmlichen Methoden kaum Anzeichen zeigen. Sie ist in den Dokumenten des CIGRE und des IEEE veröffentlicht.
  • Motorstrom; Ob diese Prüfung relevant ist, hängt vom Betätigungsmechanismus des Leistungsschalters ab. Eine Messung des Motorstroms betrifft nur Leistungsschalter mit Federantrieb.
  • Messung der Mindestaufnahme (Mindestspannung zum Betrieb des Leistungsschalters); Mit dieser Prüfung soll festgestellt werden, mit welcher Mindestspannung der Leistungsschalter zum Betrieb in der Lage ist – die zeitlichen Parameter der Kontakte spielen hier keine Rolle. Es interessiert nur, ob der Leistungsschalter funktioniert oder nicht. Gemessen wird, wie viel Kraft erforderlich ist, um die Spulenarmatur zu bewegen. Die Prüfung beginnt mit niedriger Spannung: Es wird ein Kontrollimpuls an den Leistungsschalter gesendet. Die Spannung wird kleinschrittig (5 V) erhöht, bis der Leistungsschalter in Betrieb geht. Dieser Spannungswert wird festgehalten und soll zu zukünftigen Zeitpunkten unverändert sein.
  • Mindestspannung; Diese Prüfung ist in internationalen Normen spezifiziert und empfohlen. Ziel dieser Prüfung ist es, sicherzustellen, dass der Leistungsschalter beim niedrigsten Spannungspegel, den die Batterie der Station liefert, bei einem Stromausfall zum Weiterbetrieb in der Lage ist. Im Zuge der Prüfung wird der niedrigste spezifizierte Betriebsspannungswert angelegt und es wird überprüft, dass der Leistungsschalter weiterhin innerhalb der spezifizierten Betriebsparameter funktioniert. Die Standard-Prüfspannung beträgt 85 % (und 70 %) der Nennspannung für Geschlossen (und Geöffnet).
  • Spannung Umspannstation; Es wird empfohlen, den Spannungswert der Batterie oder der Stromversorgung zu messen, während der Leistungsschalter in Betrieb ist, um zu überprüfen, ob der Leistungsschalter den gewünschten Spezifikationen entspricht. Ist der Spannungswert niedrig oder nicht korrekt, kann es sein, dass man versehentlich Parameter am Leistungsschalter anpasst, obwohl die Störung von der Stromversorgung herrührt.
  • Leistungsfaktor/Verlustfaktor/tanDelta und Betriebskapazität; Bietet die Möglichkeit, die Integrität der Isolation an den Komponenten des Leistungsschalters zu überprüfen.
  • Vakuumflaschenprüfung; anwendbar für Vakuum-Leistungsschalter. Die Vakuumflasche wird mit Hochspannungsgleichstrom oder -wechselstrom geprüft, um festzustellen, ob das Vakuum intakt ist.
  • SF6-Leckage; anwendbar für SF6-Leistungsschalter. Mithilfe von Gasleckdetektoren (Schnüffler) oder Wärmebildern werden Leckagen von SF6 gesucht. Diese können an jeder Stelle des Leistungsschalters auftreten. Am häufigsten kommen sie jedoch an der Verbindungsstelle von zwei Teilen vor, wie Ventil-Armaturen, Durchführungen und Flanschen. Es können auch Leckagen durch Porosität auftreten. Dann leckt der Tank selbst. Das ist jedoch selten der Fall.
  • Feuchtigkeit/Reinheit; Eine kleine Menge SF6-Gas wird am Leistungsschalter abgezapft und durch ein Feuchtigkeits-/Reinheitsanalysegerät geleitet. So wird der Feuchtigkeitsgehalt und die Konzentration des Gases geprüft. Die Feuchtigkeit in einem SF6-Leistungsschalter muss auf ein Minimum beschränkt bleiben, da die Feuchtigkeit anderenfalls Korrosion und Überschlag im Leistungsschalter verursachen kann. Tritt ein Lichtbogen im Leistungsschalter auf (d. h. bei Störung oder normaler Betriebsunterbrechung), wirkt das SF6 mit Wasser zusammen und erzeugt korrosive Nebenprodukte.
  • Druckluftprüfung; anwendbar für Druckluft-Leistungsschalter. In verschiedenen Betriebszuständen werden Druckluftpegel, Druckabfallrate und Luftstrom gemessen.

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