Analizzatore di interruttori automatici EGIL200

Quando si collega il trasduttore, andare alla schermata "Connessione" e selezionare il canale di movimento. Qui è possibile controllare la posizione del trasduttore in modalità di monitoraggio. Assicurarsi che il trasduttore di movimento sia impostato a circa il 50% (dal 40 al 60%). La maggior parte dei meccanismi degli interruttori automatici non si muove oltre i 90 - 100 gradi, quindi ciò consente un ampia corsa in entrambe le direzioni.

Nota: se si utilizza un trasduttore angolare digitale, non è necessario controllarlo poiché può ruotare più volte.

La prima volta che si misura, ad esempio, un'operazione di chiusura, selezionare la sequenza operativa con il pulsante "Sequenza" nell'angolo inferiore destro della schermata. Se si desidera effettuare una seconda registrazione della stessa sequenza (ad esempio, chiusura), selezionare l'etichetta "Tmg Cls" nel menu a sinistra della finestra del grafico, quindi ruotare l'interruttore a rotazione "Aziona/Misura".

La stampante è dotata di una spia di stato a LED che indica diverse situazioni.

• La spia di stato verde è accesa: Condizioni normali
• Spia gialla lampeggiante con:

o    2 lampeggi: la stampante si sta surriscaldando; farla raffreddare e riprovare

o    3 lampeggi: carta esaurita; sostituire con un nuovo rotolo per stampante

o    4 lampeggi: la carta è inceppata; aprire il coperchio e rimuovere l'inceppamento

Per sostituire il rotolo di carta, spingere delicatamente il pulsante verde verso l'alto. In questo modo si aprirà il coperchio. Rimuovere il vecchio rotolo e sostituirlo con uno nuovo, accertandosi di inserire alcuni centimetri di carta attraverso l'apposita fessura.

Nota: la carta ha un lato anteriore e un lato posteriore. Se, durante la stampa dei risultati, la carta esce in bianco, aprire il coperchio e girare il rotolo di carta in modo che la carta venga fornita nella direzione opposta. Riprovare a stampare.
 

Molti interruttori automatici (CB), in particolare i CB progettati secondo lo standard IEEE, sono dotati di uno schema di relè X-Y per un circuito anti-pompaggio. Questo circuito è progettato per proteggere l'interruttore/resistore nel caso in cui due segnali di controllo vengano applicati contemporaneamente per un periodo prolungato. Il tempo di chiusura viene misurato dall'eccitazione della bobina di chiusura al primo contatto metallo su metallo. Quando è presente un relè X nel circuito di controllo, è necessario sottrarre il tempo per eccitare il relè X dal tempo di chiusura complessivo.

Nota: è possibile utilizzare il contatto ausiliario (Aux fasatura) per misurare il relè X.

Controllare tutti i collegamenti sui cavi di fasatura, sia all'interruttore sia all'analizzatore. In caso di ossidazione o grasso nel punto di collegamento, provare a lucidare l'area in cui sono collegati i morsetti. Controllare la pressione elastica dei morsetti di fasatura.

Un funzionamento lento con una velocità corretta è un problema di tensione d'esercizio, bobina o sistema di blocco. Prima di tutto, controllare la tensione di esercizio durante il funzionamento per verificare che sia vicina al valore nominale. Se la tensione di esercizio è corretta, eseguire la manutenzione del sistema di blocco pulendo e lubrificando secondo necessità, altrimenti la bobina dovrà essere sostituita. Vedere la sezione relativa all'interpretazione dei risultati per ulteriori dettagli sulla misurazione della corrente di bobina.

Ripetere la misurazione con la tensione nominale. Misurare la tensione per tutta la durata del test per verificare una fonte di tensione adeguata.

Negli interruttori automatici moderni, i tempi dei contatti sono misurati in millisecondi. Per gli interruttori automatici meno recenti, possono essere specificati in cicli. I contatti che vengono solitamente valutati includono i contatti principali, i contatti delle resistenze e i contatti ausiliari. Durante la fasatura vengono eseguite cinque diverse operazioni o sequenze: chiusura, apertura, chiusura-apertura, apertura-chiusura (richiusura) e apertura-chiusura-apertura.

I contatti principali sono responsabili del trasporto della corrente quando l'interruttore automatico è chiuso e, soprattutto, dell'estinzione dell'arco e della prevenzione di una nuova ripresa della corrente quando l'interruttore automatico si apre per eliminare un guasto. I contatti dei resistori di pre-inserzione dissipano le sovratensioni che possono verificarsi durante la chiusura degli interruttori a tensione più elevata collegati a linee di trasmissione lunghe. I resistori di post-inserzione sono utilizzati sugli interruttori automatici Air Blast meno recenti per proteggere i contatti principali durante il funzionamento. I resistori di pre-inserzione e post-inserzione sono comunemente indicati dall'acronimo PIR. I contatti ausiliari (AUX) sono contatti che si trovano all'interno del circuito di controllo e forniscono informazioni sullo stato dell'interruttore automatico, aiutando a controllarne il funzionamento.

L'interruttore automatico è classificato in cicli e questo specifica il tempo necessario per eliminare un guasto. Il tempo di apertura dei contatti sarà inferiore al tempo nominale dell'interruttore automatico perché il tempo di apertura dei contatti è quando i contatti si separano effettivamente. Durante il funzionamento, dopo la separazione dei contatti, è ancora presente un arco che colma la distanza tra i contatti e che deve essere spento. Il tempo di apertura dei contatti deve essere inferiore a 1/2 - 2/3 del tempo di interruzione nominale dell'interruttore automatico, mentre i tempi di chiusura sono generalmente più lunghi rispetto ai tempi di apertura. La differenza temporale fra le tre fasi, nota come distribuzione tra poli o simultaneità tra fasi, deve essere inferiore a 1/6 di ciclo per le operazioni di apertura e inferiore a 1/4 di ciclo per le operazioni di chiusura, in conformità a entrambi gli standard IEC62271-100 e IEEE C37.09. Se l'interruttore automatico presenta più interruzioni in una fase, queste devono attivarsi quasi simultaneamente. Se un contatto funziona più velocemente degli altri, un'interruzione avrà una tensione significativamente più alta su questo rispetto agli altri, causando un guasto. IEC richiede una tolleranza inferiore a 1/8 di ciclo, mentre IEEE consente 1/6 di ciclo per questa distribuzione intra-polare. Anche con i limiti specificati da IEEE e IEC, la simultaneità della maggior parte degli interruttori automatici è spesso specificata in 2 ms o meno. Il rimbalzo dei contatti viene misurato anche con i canali di temporizzazione. Il rimbalzo dei contatti viene misurato in termini di tempo (ms) e spesso può comparire nelle operazioni di chiusura. Un rimbalzo eccessivo indica che la pressione della molla nei contatti si sta indebolendo.

I resistori e di pre-inserzione (PIR) vengono utilizzati insieme ai contatti principali durante la chiusura. Viene inserito prima il resistore per dissipare le sovratensioni, a seguire i contatti principali; successivamente, il contatto del resistore viene cortocircuitato o rimosso dal circuito. Il parametro principale da valutare qui è il tempo di inserzione del resistore ovvero il tempo di permanenza del contatto del resistore nel circuito prima della chiusura dei contatti principali. I tempi di inserzione tipici del resistore sono compresi tra mezzo ciclo e un ciclo completo. Se il contatto principale è più veloce del contatto del resistore, l'interruttore non funziona correttamente.

I contatti ausiliari (AUX) vengono utilizzati per controllare l'interruttore automatico e comunicarne lo stato. I contatti A seguono lo stato dei contatti principali: se l'interruttore è aperto, il contatto A è aperto e, se l'interruttore è chiuso, il contatto A è chiuso. I contatti B seguono lo stato opposto dell'interruttore: il contatto B è chiuso quando l'interruttore è aperto e viceversa. Non esistono limiti temporali generalizzati per la differenza tra il funzionamento dei contatti AUX e quello dei contatti principali. Tuttavia, è sempre di fondamentale importanza comprendere e controllare il funzionamento di questi dispositivi e compararlo ai risultati ottenuti in passato. I contatti AUX impediscono che le bobine aperte e chiuse vengano eccitate troppo a lungo e si brucino. I contatti AUX possono anche controllare il tempo di stazionamento dei contatti, ovvero il tempo di chiusura dei contatti principali durante un'operazione di chiusura-apertura.

Quando si esegue l'analisi dei tempi e della corsa, la curva di movimento fornisce più informazioni rispetto a qualsiasi altra misurazione. È fondamentale capire se l'interruttore automatico funziona correttamente o meno. Per misurare il movimento, collegare un trasduttore di corsa all'interruttore automatico, misurando la posizione del meccanismo o dei contatti in funzione del tempo. Il trasduttore misurerà una distanza angolare o lineare. Le misurazioni angolari vengono spesso convertite in una distanza lineare tramite una costante di conversione o una tabella di conversione. Una misura lineare può essere convertita in un'altra unità di misura anche utilizzando un rapporto. L'obiettivo è quello di convertire il movimento del trasduttore nel movimento effettivo dei contatti e determinare la corsa dei contatti principali. Dalla corsa, è possibile calcolare vari parametri. Se non è disponibile alcuna costante o tabella di conversione, la corsa e i relativi parametri possono ancora essere valutati così come sono, ma potrebbero non corrispondere alle specifiche del produttore.

La velocità viene misurata sia nelle operazioni di apertura che di chiusura. Il parametro più critico da misurare sull'interruttore automatico è la velocità dei contatti di apertura. Un interruttore ad alta tensione è progettato per interrompere una specifica corrente di cortocircuito; ciò richiede un funzionamento a una velocità specifica per creare un flusso di raffreddamento adeguato di aria, olio o gas, a seconda del tipo di interruttore. Questo flusso raffredda l'arco elettrico quanto basta per interrompere la corrente al successivo punto di incrocio zero. La velocità viene calcolata tra due punti sulla curva di movimento. Esistono diversi modi per scegliere questi punti di calcolo della velocità: il più comune è quello di contatto/separazione e un tempo prima/dopo o a distanze inferiori alle posizioni di chiusura o apertura.

La curva di corsa sopra indicata rappresenta un'operazione di chiusura/apertura. La corsa dei contatti viene misurata dalla posizione di "riposo in apertura" alla posizione di "riposo in chiusura". Quando l'interruttore automatico si chiude, i contatti superano la posizione di chiusura; questo è noto come extra corsa. Dopo l'extra corsa, i contatti possono spostarsi oltre la posizione di riposo in chiusura (verso l'apertura); questo è il parametro di rimbalzo. Questi parametri (ad esempio, corsa, extra corsa e rimbalzo) vengono misurati anche durante l'operazione di apertura, ma sono riferiti alla posizione di "riposo in apertura" anziché alla posizione di chiusura.

L'operazione di apertura riportata nel grafico sopra mostra sia l'extra corsa sia il rimbalzo. Il grafico indica il punto in cui i contatti si toccano e si separano. La distanza dal contatto/separazione alla posizione di riposo in chiusura è indicata come wipe o penetrazione. La distanza attraverso la quale l'arco elettrico dell'interruttore viene spento è chiamata zona d'arco. Questa è la posizione sulla curva in cui si desidera calcolare la velocità di scatto di cui sopra. Poiché le operazioni di apertura si verificano ad alta velocità, spesso viene utilizzato uno smorzatore per rallentare il meccanismo verso la fine della corsa. La posizione in cui è attivo lo smorzatore è chiamata zona di smorzamento. In molti interruttori, è possibile misurare lo smorzamento dalla curva di corsa. Alcuni interruttori, tuttavia, potrebbero richiedere un trasduttore separato collegato per misurare lo smorzamento. È possibile misurare lo smorzamento sia nelle operazioni di apertura che di chiusura. Lo smorzamento può avere parametri di distanza o tempo associati alla curva.

La corsa dell'interruttore automatico è molto piccola per gli interruttori automatici a vuoto, circa 10 - 20 mm, e aumenta nella gamma 100 - 200 mm per gli interruttori automatici in SF6, con corse più lunghe necessarie per tensioni più elevate. Gli interruttori automatici a olio possono avere lunghezze della corsa superiori a 500 mm. Se si confronta la corsa di due interruttori automatici diversi, queste dovrebbero essere comprese entro pochi mm l'una dall'altra, purché siano dello stesso tipo e utilizzino lo stesso meccanismo. Se non si trovano limiti, è possibile confrontare l'extra corsa e il rimbalzo con la corsa dell'interruttore; dovrebbero essere inferiori a circa il 5% della corsa totale. È necessario esaminare l'eventuale rimbalzo eccessivo o extra corsa per evitare ulteriori danni ai contatti e al meccanismo di funzionamento; spesso la causa è un guasto nello smorzatore.

La misurazione periodica della tensione d'esercizio e della corrente di bobina può aiutare a rilevare potenziali problemi meccanici e/o elettrici nelle bobine di azionamento con largo anticipo rispetto alla loro comparsa come guasti veri e propri. L'analisi principale si concentra sulla traccia della corrente di bobina; la traccia della tensione di controllo rispecchierà la curva della corrente in funzione. Il parametro principale per la valutazione della tensione è la tensione minima raggiunta durante il funzionamento. La corrente massima di bobina (se consentito il raggiungimento del valore massimo) è una funzione diretta della resistenza e della tensione di attivazione della bobina.  

Quando si applica una tensione su una bobina, la curva di corrente mostra prima una transizione rettilinea, la cui velocità di aumento dipende dalle caratteristiche elettriche della bobina e dalla tensione di alimentazione (punti 1 - 2). Quando l'indotto bobina (che aziona il dispositivo di blocco sul gruppo energetico del meccanismo di azionamento) inizia a muoversi, il rapporto elettrico cambia e la corrente di bobina diminuisce (punti 3 - 5). Da questo punto in poi, la bobina e il sistema di blocco hanno completato la relativa funzione di rilascio dell'energia immagazzinata nel meccanismo. Quando l'indotto raggiunge la posizione di fine corsa meccanico, la corrente di bobina aumenta fino a raggiungere la corrente proporzionale alla tensione di bobina (punti 5 - 8). Il contatto ausiliario apre quindi il circuito e la corrente di bobina scende a zero con un decadimento di corrente causato dall'induttanza presente nel circuito (punti 8 - 9).

Il valore di picco del primo picco di corrente inferiore è correlato alla corrente di bobina completamente saturata (corrente massima) e questa relazione fornisce un'indicazione della diffusione alla tensione di attivazione più bassa. Se la bobina dovesse raggiungere la corrente massima prima dell'inizio del movimento dell'indotto e del dispositivo di blocco, l'interruttore non scatterebbe. Se questo picco cambia rispetto alle misurazioni precedenti, la prima cosa da controllare è la tensione di controllo e il valore minimo raggiunto durante il funzionamento. Tuttavia, è importante notare che la relazione tra i due picchi di corrente varia, in particolare, con la temperatura. Questo vale anche per la tensione di attivazione più bassa. Se il tempo tra i punti 3 - 5 aumenta o la curva si sposta verso l'alto o verso il basso in questa area, ciò indica un dispositivo di blocco difettoso o una bobina difettosa. La causa più comune è la mancanza di lubrificazione del sistema di blocco; si consiglia pertanto di pulire e lubrificare il dispositivo di blocco.

AVVERTENZA: Seguire i protocolli di sicurezza dell'interruttore automatico durante gli interventi di manutenzione. Come requisito minimo, prima di un intervento di manutenzione, l'alimentazione di controllo dell'interruttore deve essere disattivata e l'energia del meccanismo deve essere scaricata o bloccata.

Se il sistema di blocco è lubrificato correttamente, il passo successivo consiste nel verificare la resistenza delle bobine di chiusura e apertura per assicurarsi che sia corretta e sostituirla secondo necessità. 

Le tabelle seguenti indicano le modalità di guasto tipiche associate alle misurazioni di tempo e corsa sugli interruttori automatici ad alta tensione nonché le possibili soluzioni al problema.

AVVERTENZA: Seguire i protocolli di sicurezza dell'interruttore automatico durante gli interventi di manutenzione. Come requisito minimo, prima di un intervento di manutenzione, l'alimentazione di controllo dell'interruttore deve essere disattivata e l'energia del meccanismo deve essere scaricata o bloccata.

Le misurazioni in micro-ohm, dette comunemente anche misurazioni della resistenza statica (SRM) o test DLRO (ohmmetro a bassa resistenza digitale) (talvolta chiamate anche test Ducter™), vengono eseguite sull'interruttore automatico mentre i contatti sono chiusi per rilevare la possibile degradazione o presenza di danni nei contatti principali. Se la resistenza dei contatti principali è troppo elevata, si verifica un riscaldamento eccessivo che può danneggiare l'interruttore automatico. I valori tipici sono inferiori a 50 μΩ sugli interruttori automatici di distribuzione e trasmissione, mentre i valori degli interruttori automatici del generatore sono spesso inferiori a 10 μΩ. Se il valore è eccessivamente alto, potrebbe essere necessario ripetere il test più volte o applicare la corrente per 30 - 45 secondi per eseguire il "burn in" dei contatti; questo aiuterà a forzare l'ossidazione o il grasso che potrebbe essere presente sui contatti. I risultati del test in micro-ohm per tutte e tre le fasi devono essere compresi entro il 50% l'una dall'altra ed eventuali valori anomali devono essere esaminati. Verificare sempre che i collegamenti siano corretti e ripetere il test quando i valori sono alti. IEC richiede una corrente di prova di 50 A o superiore, mentre IEEE richiede 100 A o più.

Le funzionalità di EGIL200 possono essere facilmente estese aggiungendo software e accessori. Esempi noti di funzioni aggiuntive sono DualGround™,SDRM e First Trip.