伴随着电气产品的使用的日益增多,生产厂家的不断壮大,由于各种因素造成的户内开关设备和控制设备故障问题也越来越突出,为此相关的标准的不断和设计和是规范在不断的制定和完善化的修订中,从中我们也感觉到问题的突出地上升到一定的高度,涵盖的面也更广了,同时也更多的体现注重安全,从使用者的角度考虑的更多。那究竟我们日常所用的开关成套设备在运行中有那些故障问题,,而其形成的类型和原因又是什么,是我们必须要考虑的。究其问题是多种多样的,而其造成的原因有设计的,制造的,材料的,使用的方法,环境等等诸多因素,我们必须深入分析和总结我们设备的故障问题的根源,从实际着手解决,才能保证成套设备的设计,生产和使用达到理想的使用状态,满足用户需要,也避免很多问题甚至危险事故的发生。
首先, 我们谈一下,我们日常工作中经常碰到的一些故障问题,然后在结合现在实际分析具体的常规原因,以提高设备的安全可靠性,减少故障,促进成套设备的更好发展。
一:常见故障问题的表现方面
1、仪表、灯灯只是装置不能正常指示,或者指示读数不符合系统实际情况。
2、电气元件不能按规定正常动作。
3、元件刚刚使用就已经损坏、破损或刚刚通电运行就不能使用。
4、设备元件经常误动作。
5、元件设备运行发出异响。
6、设备元件的运行振动强烈。
7故障指示,报警系统不能正确指示报警。
8、保护装置,没检测到或者没起作用。
9、元件烧熔爆炸(断路器,熔断器,电容等)
10、外观结构方面不够理想,工艺,美观不足。
11、柜体的门、组件变形,无法打开或打不到位。
12、设备主体结构变形,水平公差超出范围,无法正常拼装和连接。
13、设备结构及元件操作不灵活,有卡涩或无法操作。
14、相同抽屉单元不能互换的问题。
15、既定的防护功能运行中无法实现或达不到规定要求。
16、高压五防的功能在实际系统中不能实现。
17、N排或则PEN的正常工作时的过热。
18、正常安装和使用设备,实际使用时介电强度达不到要求,绝缘配合达不到和经常闪络等。
19、设备正常运行,母排、电缆或元件过热,内部温升超标。
20、设备外壳带电。
21、人和动物的触电事故。
22、电弧灼伤,事故级联,电缆熔化,柜体烧毁。
23、母线及重要元件短路熔化,柜体炸裂或严重变形等严重短路故障。
24、元件、图纸、说明、文字符号等互不相符合,现场安装使用和检测无法实现。
25、电缆连接维护困难,柜体安装调整困难。
二:设备故障问题的造成原因的分类
1、设计问题,技术图纸,参数,要求等基础技术类问题。
2、产品设备加工过程的问题。
3、产品使用操作方面的问题
4、设备运行和使用环境和条件方面
5、设备基础材料、元件方面
6安装运输管理,维护调整。
7设备本身固有结构特点和使用问题
8工程前后期衔接、辅助说明和指导方面
三:设备故障问题与分类原因的结合分析
1、 在故障问题中的第一个主要影响因素是基础材料原件、质量的问题。上面提到的常见故障问题中有很多主因是质量问题造成的。所以,首先确保基础材料、原件质量才能减少问题频度,也为排除故障,寻找根源做好第一步工作。①加工基础材料、元件工艺性能不过关,造成成套设备结构工艺,美观性不够理想。②元件质量不过关可能造成指示、测量装置读数不对,无法指示或不符合系统实际情况。一次元件、二次元件不能正常工作或误动作,控制功能不能实现,运行时有异响,元件烧毁爆炸。③元件材料、质量不过关可能造成正常安装破损,刚刚运行就坏掉。在正常范围内的非正常发热,振动。指示和报警错误。保护功能没有实现等④柜体及其他辅助设备材料问题。柜体材料不过关,柜体结构容易变形,连接,安装孔等尺寸不准,安装困难,主体结构拼接性不好,闭锁功能未能实现或者实的不足,正常操作几次变形无法实现,正常力的可强制操作,连锁保护不精确等)⑤绝缘件的材料不过关,工艺差导致介电性能不好,容易老化、发生闪络,故障燃烧不能阻燃或阻燃效果达不到要求。⑥铜排、电缆等关键元件材料导电率、材料机械性能不过关,机械性能不好,加工安装容易出现裂痕,破损。铜排规定条件下运行发热,柜内温升超标。电弧灼伤,电缆熔化,柜体烧毁。
2、 材料、基础元件等保证的基础上,产品的第一保证要素和基础工作就是技术工作。包括设计的图纸的合理性,选型、参数的准确性,技术图纸的完整性,技术要求描述的全面性,设计的及时评审等等技术问题。①设计考虑欠缺可能造成结构工艺性能不好,柜体不牢固,容易变形。工艺排列不美观,操作方便性不好,安装维护困难。设计公差尺寸不合理造成安装困难,门开下挂,开启困难,抽屉等零部件灵活性不够,容易卡涩,互换性不足。设计不合理达不到规定的防护要求,闭锁要求,设计考虑不全面造成的某些功能要求无法实现,设计考虑欠缺,造成的通风散热不好等。②设计选型不准确,参数错误等造成仪表,指示装置不能测量和指示或测量和指示不正确(比如:互感器变比和表的配合,测量和指示元件的输入电压或电流与系统不符,所选型号不带要求功能,选择参数过大过小,选择精度等级不够等),设计型号或功能范围设定错误,导致元件的不动作,经常误动作,有异声或振动等(例如设定的动作响应参数范围过大可能导致某些的不动作,过小造成的频繁误动作, 型号检定范围不符,元件在规定条件下不动作,或刚通电运行就损坏,参数设定超出,元件过载而振动)设计参数过小,型号不符合要求造成元件、电缆、铜排无法安装敷设,过载发热、柜体温升超标,甚至造成元件电缆烧毁,铜排熔化,柜体爆炸等。③设计遗漏造成的保护功能不全,壳体带电,五防功能达不到要求而造成的人和动物等触电。带负荷元件的烧毁,电弧灼伤,事故级联。设计的遗漏造成的加工和使用的无法实现。④技术图纸,技术要求等不完整、不正确和清楚造成基础材料元件与要求不符合,功能不全或根本不能实现,设备产品加工不能实现(元件具体型号要求,柜体材料要求,安装使用外部条件等(温度,海拔,湿度)),图纸的不全可能造成二期工程与前期的衔接问题,不同厂家同类产品的配合问题,安装基础与柜体配合不符的问题,使用人员不能操作的问题,现场无法调试和使用等问题,电缆连接和维护的混乱和困难。
3、 设备产品加工、安装运输,运行维护调整方面是产品的生产到使用的重要过程。也是问题比较集中发现的地方。基础材料、元件和技术上保证了根本,而这方面是最终保障产品使用性能,减少故障的骨干。①设备的生产加工工艺差,导致外观结构方面不够理想,工艺,美观性不足。柜体容易变形,造成门打不开等问题(比如一些门的关合不畅,面板锈蚀,开启关合有声响,一些元件操作困难,仪表布置不方便查看等)。②生产安装不规范,现场安装没有达到要求造成的破损变形,安装连接困难,维护更换困难,防护等级达不到要求,(安装过程少装固定件,固定螺丝减少,安装,没有调整配合,螺丝安装不紧导致的,现场安装没有进一步调整,安装没有消除应力,安装没有考虑受力点,吊装方式造成的变形损坏,连接不规范造成的偏差,排列连接不合理造成的困难等等)③安装,检验和维护不到位造成的元件的接触不灵活,时通时断,接触点面积不足和压力不紧造成的元件异响,通电振动甚至通电发热和电缆和元件烧毁。④安装调整不到位,润滑不良,造成的门的开启困难,抽屉卡涩,机构操作不灵活,闭锁功能无法实现,(孔位连接是有间隙的,尤其是一些考虑调整的配合,所以要控制调整的方向和公差精度等。规定插、导轨擦润滑的要擦规定的润滑剂,机构要按配合的顺序调整,螺丝的使用型号和安装力矩也有规定,不按规定就容易造成机构操作困难和无法操作到位)元件安装设定没有按要求规定造成的不动作和误动作。⑤错装漏装相关元件造成的操作功能的缺失,无检测到的信号,保护装置不动作,以及壳体带电,元件爆炸甚至造成触电事故等⑥运输管理混乱造成的设备变形损坏,附件丢失。接触点松动,接触不良,元件不动作。抽屉等部件互换性降低等。
4、 设备的使用环境,安装条件,设备产品的使用和操作及说明和指导方面,是在产品基本性能品质满足要求的技术上,为真正实现产品的的使用性能,减少外界因素造成设备故障问题的重要方面。①设备外部运行环境与设备要求不符合(海拔高度,湿度,粉尘颗粒,风速等等)可能造成设备的绝缘配合问题,绝缘老化迅速,造成相间闪络,柜内温升超标乃至元件烧毁等②资料说明及指导书的欠缺错误导致的安装使用没有按规定要求造成的功能无法实现,元件不动作,操作破坏设备元件,设备的性能达不到要求,无法进行正常的安装,维护和检修(常见说明书的错误导致的一些加工错误的浪费,安装使用的操作无法实现,机构的安安装说明的错误导致的连锁的无法实现,操作费力困难、卡涩。仪表指示的烧毁或无法使用等)③使用和辅助说明等文字性资料错误导致的用户使用理解上的错误,使得基础制作,柜体安装使用,都不能很好配合或无法实现(错误的说明可能导致,安装空间与实际需要不符,电缆无法拉出连接,予埋位置、预先开孔不符合,电缆长度不足,门无法打开,使用不方便等等问题)
5、 其他的是不同型号特点柜子的结构特点和使用问题及厂家,前后期工程等外部配合和合理选择使用的问题。每种成套产品都有自己的特点和缺点,而每个厂家同类产品是不相同的,都有自己的企业产品标准,所以产品的选择使用就要注意,不同的柜型又有适用元件的范围,又有本身柜体一些缺点,避免矛盾的重叠。同时同一个工程可能由几家公司提供成套产品,这其中的配合问题会导致很多使用和安装连接的故障问题(比如国产JYN、KYN手车柜和合资厂生产的8BK20开关柜等手车柜,由于本身的结构特点,触头接触发热量很大,散热性不好,实际温升数据进行分析后发现开关柜的温升水平均超过试验测得数据,所以在元件品质,参数选择和安装外部环境等方面要注意,还有一些元件不适合柜体方案的也是设备总出问题的原因)。