Analizzatori di interruttori automatici TM1800

Collegare il cavo Ethernet tra lo strumento e il PC, quindi accendere l'unità TM1800 e il PC. In CABA Local, selezionare la scheda "System settings" (Impostazioni di sistema), quindi "Versions" (Versioni). L'indirizzo IP dell'unità viene visualizzato nella parte inferiore dello schermo. In alcuni casi, è necessario scorrere verso il basso per visualizzare l'indirizzo. Se l'indirizzo viene visualizzato come 0.0.0.0, attendere due minuti per consentire al PC e all'unità TM1800 di stabilire la comunicazione. Controllare inoltre se sull'unità TM1800 è apposto un adesivo con l'indirizzo IP.

In CABA Win, selezionare "Options" (Opzioni), quindi "System settings" (Impostazioni di sistema), quindi la scheda "Communication" (Comunicazione). Accertarsi che l'impostazione "Ethernet" sia selezionata. Fare clic su "Scan network" (Esegui scansione rete), nella finestra a comparsa viene visualizzato il nome host dell'unità TM insieme all'indirizzo MAC e all'indirizzo IP. Evidenziare l'unità TM e fare clic su "OK". L'indirizzo IP dovrebbe essere visualizzato automaticamente. Se la scansione della rete non rileva lo strumento TM1800, inserire manualmente l'indirizzo IP di TM1800 nel campo "IP address" (Indirizzo IP) e accertarsi che il campo "Port No." ('N. porta) sia impostato su 6000.

Nota: CABA Win si collega all'unità TM1800 solo quando è in modalità di misurazione. Selezionare quindi un interruttore automatico e un tipo di test. Dopo aver fatto clic su "New recording" (Nuova registrazione), viene visualizzata un'unità CABA che si collega all'unità TM1800. Per ulteriori dettagli, vedere il video del software CABA Win riportato sopra.

La batteria interna del computer è difettosa, ma è comunque possibile eseguire un test. Contattare il supporto tecnico Megger per le istruzioni sulla sostituzione delle batterie o inviare lo strumento a un centro di assistenza il prima possibile.

Anzitutto, premere Ctrl+Alt+Canc e selezionare "Task Manager" (Gestione attività); quindi, nella scheda "Processes" (Processi), individuare ed evidenziare "HMI.exe" nell'elenco a discesa. Fare clic sul pulsante "End Process" (Termina attività) nell'angolo in basso a destra. Verrà visualizzato il desktop; fare clic su "Start", quindi su "Shut Down" (Arresta il sistema).

Verificare che nello strumento siano installati i driver corretti e che siano compatibili con Windows XP. Fare riferimento alla sezione sul "Software opzionale" nel Manuale per l'utente dello strumento.

Ciò potrebbe essere dovuto a un modulo difettoso. È necessario rimuovere i moduli e inserirli uno alla volta. Attenzione: i moduli non possono essere rimossi o inseriti mentre l'unità TM1800 è accesa.

Spegnere lo strumento TM1800 e rimuovere il modulo. Controllare la parte inferiore del modulo e verificare l'eventuale presenza di pin rotti o piegati. Raddrizzare con cautela eventuali pin rotti, se presenti. Reinserire il modulo in TM1800 e riavviare l'unità. Se il problema persiste, spegnere lo strumento e spostare il modulo in uno slot diverso dello strumento TM1800, se disponibile. Riaccendere TM1800; se il modulo non viene ancora rilevato, è necessario inviarlo a Megger per la riparazione o la sostituzione. Attenzione: i moduli non possono essere rimossi o inseriti mentre l'unità TM1800 è accesa.

Lo strumento rileva la posizione dell'interruttore automatico tramite la sezione di controllo, ovvero la posizione del meccanismo di azionamento. Pertanto, se viene selezionato un meccanismo di funzionamento comune, solo un LED indica la posizione dell'intero interruttore automatico. Se l'interruttore automatico ha tre meccanismi di funzionamento, è necessario collegare separatamente i cavi di controllo a ciascun meccanismo per ottenere un'indicazione di posizione di ciascuna delle tre fasi. Inoltre, è necessario attivare "Auto detect" (Rilevamento automatico) nelle impostazioni.

Se l'interruttore automatico è dotato di bobine CA, la sezione di controllo non è in grado di rilevare i contatti ausiliari. Se si dispone di una sezione Timing Aux (Temporizzazione dei contatti ausiliari), impostare l'interruttore automatico in "Breaker view" (Vista dell'interruttore automatico) per misurare più di un contatto ausiliario per meccanismo. La sezione Timing Aux (Temporizzazione dei contatti ausiliari) misura quindi il contatto ausiliario quando lo si collega ai contatti "a" e "b". È inoltre possibile creare un piano di test con l'Editor dei piani di test in modo da utilizzare il modulo Aux.

L'elenco dei parametri è regolabile. Se il parametro non è presente nell'elenco, è possibile aggiungerlo nell'Editor dei piani di test per configurare gli interruttori automatici. Per rendere effettive le modifiche nell'Editor dei piani di test, contrassegnare l'interruttore automatico e selezionare "New test" (Nuovo test) con il programma principale CABA Win. Le misurazioni successive conterranno ora i parametri aggiunti.

Se il modello in questione è impostato come predefinito, non sarà possibile eliminarlo. Modificare l'impostazione predefinita su un altro modello, quindi eliminare il modello in questione.

Quando si collega il trasduttore, andare alla schermata "Connection" (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.  

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. Se 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 (temporizzazione dei contatti ausiliari) per misurare il relè X.

Controllare tutti i collegamenti sui puntali di temporizzazione, 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 temporizzazione.

È presente un problema nella tensione di esercizio, nella bobina o nel 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 temporizzazione vengono eseguite cinque diverse operazioni o sequenze: chiusura, apertura, chiusura-apertura, apertura-chiusura 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-inserimento 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-inserimento sono utilizzati sugli interruttori automatici Air Blast meno recenti per proteggere i contatti principali durante il funzionamento.

I resistori di pre-inserimento e post-inserimento 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; questo valore specifica il tempo necessario per eliminare un guasto. Il tempo di apertura dei contatti è inferiore al tempo nominale dell'interruttore automatico perché il tempo di apertura dei contatti misura quando i contatti sono effettivamente separati. Durante il funzionamento, dopo la separazione dei contatti, è ancora presente un arco che colma la distanza tra i contatti e che deve essere estinto. 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. Lo standard IEC richiede una tolleranza inferiore a 1/8 di ciclo, mentre lo standard IEEE consente 1/6 di ciclo per questa distribuzione intra-polare. Anche con i limiti specificati dagli standard IEEE e IEC, la simultaneità della maggior parte degli interruttori automatici è spesso specificata in 2 ms o meno. Anche il valore del rimbalzo dei contatti viene misurato 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 di pre-inserimento (PIR) vengono utilizzati insieme ai contatti principali al momento della chiusura. Viene inserito prima il resistore per dissipare le sovratensioni, a seguire i contatti principali; successivamente, il contatto del resistore viene messo in cortocircuito o rimosso dal circuito. Il parametro principale da valutare in questo caso è il tempo di inserimento del resistore ovvero il tempo di permanenza del contatto del resistore nel circuito prima che i contatti principali vengano chiusi. I tempi di inserimento 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 automatico 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 controllare anche il tempo di permanenza, ovvero per quanto tempo i contatti principali rimangono chiusi in 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 convertire il movimento del trasduttore nel movimento effettivo dei contatti e determinare la corsa dei contatti principali. Utilizzando il valore della 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 di apertura dei contatti. 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 della 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 (ossia, corsa, extra corsa e rimbalzo) vengono misurati anche durante l'operazione di apertura, ma fanno riferimento 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 a cui l'arco elettrico dell'interruttore viene estinto è chiamata zona d'arco. Questa è la posizione sulla curva in cui si desidera calcolare la velocità di sgancio di cui sopra. Poiché le operazioni di apertura si verificano ad alta velocità, spesso viene utilizzato un dissipatore viscoso per rallentare il meccanismo verso la fine della corsa. La posizione in cui è attivo il dissipatore viscoso è chiamata zona di smorzamento. In molti interruttori, è possibile misurare lo smorzamento dalla curva della corsa. Alcuni interruttori, tuttavia, potrebbero richiedere un trasduttore separato collegato per misurare lo smorzamento. È possibile misurare lo smorzamento sia in fase di apertura che in fase 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 di vecchio tipo possono avere lunghezze della corsa superiori a 500 mm. Se si confronta la corsa di due interruttori automatici diversi, queste devono differire l'una dall'altra di pochi millimetri, 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; questi valori devono essere inferiori di circa il 5% rispetto alla corsa totale. È necessario indagare le cause dell'eventuale rimbalzo eccessivo o extra corsa per evitare ulteriori danni ai contatti e al meccanismo di funzionamento; spesso la causa è un guasto nel dissipatore viscoso.

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 della 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 della corrente mostra prima una transizione rettilinea, la cui velocità di salita dipende dalle caratteristiche elettriche della bobina e dalla tensione di alimentazione (punti 1 - 2). Quando l'indotto della bobina (che aziona il dispositivo di blocco sul gruppo energetico del meccanismo di azionamento) inizia a muoversi, il rapporto elettrico cambia e la corrente della 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 della bobina aumenta fino a raggiungere un valore di corrente proporzionale alla tensione della bobina (punti 5 - 8). Il contatto ausiliario quindi apre il circuito e la corrente della bobina scende a zero con un decadimento di corrente causato dall'induttanza nel circuito (punti 8 - 9). 

Il valore del primo picco di corrente inferiore è correlato alla corrente della bobina completamente satura (corrente massima); questo rapporto fornisce un'indicazione dell'estensione fino alla tensione di sgancio 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. Ciò vale anche per la tensione di sgancio 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 sostituire le bobine 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. Lo standard IEC richiede una corrente di test di 50 A o superiore, mentre lo standard IEEE richiede 100 A o più.

Il metodo di test DRM è stato sviluppato come test diagnostico per valutare l'usura del contatto d'arco negli interruttori automatici SF6. Il test viene condotto applicando una corrente CC, di circa 200 A o superiore, su un interruttore automatico e misurando la caduta di tensione e la corrente quando l'interruttore automatico viene azionato. Un test DRM non deve essere confuso con una misurazione della resistenza statica (misurazione microohm), che misura la resistenza del contatto quando l'interruttore automatico viene chiuso.

L'analizzatore degli interruttori automatici calcola e traccia la resistenza in funzione del tempo, insieme al movimento, se si utilizza un trasduttore adatto. Quando contemporaneamente viene registrato un movimento del contatto, è possibile leggere la resistenza in ciascun punto di contatto. Poiché vi è una differenza significativa nella resistenza tra il contatto principale e il contatto ad arco, il grafico della resistenza e il grafico del movimento indicheranno la durata del contatto d'arco. In alcuni casi, i produttori di interruttori automatici possono fornire curve di riferimento per il tipo di contatto in questione.