Analizatory wyłączników automatycznych TM1700 

Podłącz kabel Ethernet do urządzenia i komputera, a następnie włącz urządzenie TM1700 i komputer. W CABA Local wybierz kartę „System Settings” (Ustawienia systemowe) i wybierz opcję „Versions” (Wersje). Adres IP urządzenia jest wyświetlany u dołu ekranu. W niektórych przypadkach trzeba trochę przewinąć w dół, aby móc zobaczyć adres. Jeśli adres jest wyświetlany jako 0.0.0.0, odczekaj dwie minuty, aby komputer PC i urządzenie TM1700 nawiązały połączenie. Można również sprawdzić, czy urządzenie TM1700 ma naklejkę ze swoim adresem IP.

W CABA Win wybierz „Options” (Opcje), a następnie „System settings” (Ustawienia systemowe) i kliknij kartę „Communication” (Komunikacja). Upewnij się, że wybrano ustawienie Ethernet. Kliknij opcję „Scan Network” (Skanuj sieć) a w wyskakującym oknie powinna pojawić się nazwa hosta TM wraz z adresami MAC i IP. Zaznacz jednostkę TM i kliknij „OK”. Adres IP powinien pojawić się automatycznie. Jeśli skanowanie nie znajdzie urządzenia TM1700, wprowadź ręcznie jego adres IP w polu adresu IP i upewnij się, że dla opcji „Port No.” (Nr portu) wybrano wartość 6000.

Uwaga: CABA Win łączy się z urządzeniem TM1700, tylko gdy jest ono w trybie pomiaru. Należy wybrać wyłącznik, a następnie zdarzenie testowe. Po kliknięciu przycisku „New recording” (Nowy zapis) zostanie wyświetlone zdalne okno oprogramowania CABA, które łączy się z urządzeniem TM1700. Aby uzyskać więcej informacji, obejrzyj powyższy film przedstawiający uruchamianie oprogramowania CABA Win.  

Wewnętrzny akumulator komputera jest uszkodzony, ale mimo to można wykonać test. Skontaktuj się z pomocą techniczną firmy Megger, aby uzyskać instrukcje dotyczące wymiany akumulatora lub w najbliższym dogodnym terminie wyślij urządzenie do centrum serwisowego. 

Najpierw naciśnij klawisze Ctrl+Alt+Del i wybierz opcję „Task Manager” (Menedżer zadań), a następnie na karcie „Processes” (Procesy) odszukaj i zaznacz na liście rozwijanej pozycję „HMI.exe”. Kliknij przycisk „Zakończ proces” w prawym dolnym rogu. Następnie zostanie wyświetlony pulpit, na którym trzeba kliknąć „Start”, a następnie “Shut Down” (Zamknij). 

Tryb wyświetlania Megger jest wyłączony. Podłącz klawiaturę USB do urządzenia TM1700. Włącz urządzenie TM1700, a gdy na ekranie pojawi się pierwszy tekst, naciśnij kilkakrotnie przycisk DEL, aby przejść do konfiguracji systemu BIOS. Hasło to „energy”. Przejdź do karty Advanced (Zaawansowane) i zmień parametr „Megger Display mode” (Tryb wyświetlania Megger) na „Enabled” (Włączony). Wybierz opcję „Save and Exit” (Zapisz i wyjdź), a następnie kliknij przycisk „OK”.   

Przycisk znajdujący się pod ekranem w lewym dolnym rogu włącza i wyłącza ekran dotykowy; użyj tego przycisku.  

Upewnij się, że w urządzeniu zainstalowano odpowiednie sterowniki przeznaczone do użytku z systemem Windows XP. Zapoznaj się z częścią „Optional software” (Oprogramowanie opcjonalne) w podręczniku użytkownika urządzenia. 

Jeśli wyłącznik automatyczny jest wyposażony w cewki AC, sekcja sterowania nie może wykryć styków pomocniczych. Jeśli masz sekcję Timing Aux, ustaw wyłącznik w widoku „Breaker View” (Widok wyłącznika), tak aby mierzony był więcej niż jeden styk pomocniczy na mechanizm. Sekcja Timing Aux będzie mierzyć styk pomocniczy po podłączeniu go do styków „a” „b”. Aby korzystać z modułu Aux, możesz również utworzyć plan testowy za pomocą edytora planów testowych. 

Urządzenie wykrywa położenie wyłącznika automatycznego za pośrednictwem sekcji sterowania, tj. pozycji mechanizmu sterującego. W związku z tym, jeśli wybrano wspólny mechanizm działania, tylko jedna dioda LED wskazuje położenie całego wyłącznika. Jeśli wyłącznik automatyczny ma trzy mechanizmy działania, należy oddzielnie podłączyć przewody sterujące do każdego z tych mechanizmów, aby uzyskać wskazanie położenia każdej z trzech faz. Dodatkowo należy w ustawieniach włączyć funkcję „Auto detect” (Automatyczne wykrywanie).  

Listę parametrów można dostosować. Jeśli parametr nie znajduje się na liście, możesz dodać go do swojej konfiguracji wyłącznika w edytorze planów testowych. Aby zmiany wprowadzone w edytorze planów testowych były skuteczne, zaznacz wyłącznik i wybierz opcję „New test” (Nowy test) za pomocą głównego programu CABA Win. Kolejne pomiary będą teraz zawierać dodane parametry. 

Jeśli szablon jest zdefiniowany jako domyślny, nie będzie można go usunąć. Aby móc go usunąć, ustaw najpierw inny szablon jako domyślny. 

Podczas podłączania przetwornika należy przejść do ekranu „Connection” (Połączenie) i wybrać kanał ruchu. W tym miejscu można sprawdzić położenie przetwornika w trybie monitorowania. Upewnij się, że przetwornik ruchu jest ustawiony na około 50% (od 40 do 60%). Większość mechanizmów wyłączników automatycznych nie porusza się o więcej niż 90 do 100 stopni, co zapewnia dużą swobodę ruchu w obu kierunkach.  

Uwaga: w przypadku korzystania z cyfrowego przetwornika położenia kątowego nie ma potrzeby sprawdzania tego, ponieważ może on obracać się wielokrotnie.   

Wiele wyłączników automatycznych, zwłaszcza modele zaprojektowany zgodnie z wytycznymi IEEE, ma schemat przekaźników X-Y w obwodzie funkcji przeciwdziałania pompowaniu. Obwód ten jest przeznaczony do ochrony przerywacza/rezystora w przypadku zastosowania dwóch sygnałów sterujących jednocześnie i przez dłuższy okres czasu czas. Czas zwarcia jest mierzony od wzbudzenia cewki zwierającej do pierwszego kontaktu metal-metal. Jeśli w obwodzie sterowania znajduje się przekaźnik X, czas do zasilenia przekaźnika X należy odjąć od całkowitego czasu zwarcia. Uwaga: do pomiaru przekaźnika X można użyć styku pomocniczego (Timing Aux). 

Sprawdź wszystkie połączenia przewodów testowych czasu działania, zarówno do wyłącznika, jak i analizatora. Jeśli w punkcie połączenia występuje utlenienie lub smar, spróbuj wypolerować miejsce połączenia zacisków. Sprawdź nacisk sprężyny zacisków przewodów testowych czasu działania.  

Jest to problem z napięciem roboczym, cewką lub układem zatrzasku. Najpierw należy sprawdzić napięcie robocze podczas pracy urządzenia, aby upewnić się, że jest ono bliskie wartości nominalnej. Jeśli napięcie robocze jest prawidłowe, wykonaj czynności serwisowe przy układzie zatrzasku, czyszcząc go i smarując stosownie do potrzeb. W przeciwnym razie konieczna będzie wymiana cewki. Więcej informacji na temat pomiaru prądu cewki można znaleźć w części poświęconej interpretacji wyników.  

Powtórz pomiar przy napięciu nominalnym. Zmierz napięcie w trakcie testu, aby sprawdzić, czy źródło napięcia jest odpowiednie. 

W nowoczesnych wyłącznikach automatycznych czasy styku są mierzone w milisekundach. W przypadku starszych wyłączników prądowych czasy można określić w cyklach. Oceniane styki obejmują styki główne, styki oporowe i styki pomocnicze. Podczas testów czasu działania wykonywanych jest pięć różnych operacji lub sekwencji: Zamknij, Otwórz, Zamknij-Otwórz, Otwórz-Zamknij i Otwórz-Zamknij-Otwórz.  

Główne styki są odpowiedzialne za przenoszenie prądu, gdy wyłącznik automatyczny jest zwarty, a co najważniejsze, za wygaszenie łuku i zapobieganie jego ponownemu zapaleniu, gdy wyłącznik automatyczny rozwiera się w celu wyeliminowania usterki. Rezystory załączające rozpraszają wszelkie przepięcia, które mogą wystąpić po zwarciu wyłączników wysokiego napięcia podłączonych do długich przewodów przesyłowych. Rezystory wyłączające są stosowane w starszych wyłącznikach wydmuchowych w celu ochrony głównych styków podczas rozwierania. Rezystory załączające i wyłączające są często określane akronimem PIR. Styki pomocnicze (AUX) to styki w obwodach sterujących, które informują wyłącznik automatyczny o stanie, w jakim się on znajduje, i pomagają sterować jego działaniem.  

Wyłącznik automatyczny ma wartość znamionową podaną w cyklach, która określa, ile czasu wyłącznik potrzebuje na usunięcie usterki. Czas przerwy w obwodzie będzie krótszy niż czas znamionowy wyłącznika automatycznego, ponieważ czas przerwy w obwodzie rozpoczyna się, gdy styki w rzeczywistości się rozdzielają. Podczas pracy, gdy styki rozdzielą się, w szczelinie między stykami nadal występuje łuk, który musi zostać zgaszony. Czas rozwarcia styków powinien być krótszy niż 1/2 do 2/3 znamionowego czasu trwania rozwarcie wyłącznika automatycznego, a czasy zwarcia są zazwyczaj dłuższe niż czasy rozwarcia. Różnica czasu pomiędzy trzema fazami, nazywana rozrzutem biegunów lub równoczesnością faz, zgodnie z normami IEC62271-100 i IEEE C37.09 powinna być mniejsza niż 1/6 cyklu operacji rozwierania i mniejsza niż 1/4 cyklu operacji zwierania. Jeśli wyłącznik automatyczny ma wiele przerw w jednej fazie, powinny one działać niemal równocześnie. Jeśli jeden styk działa szybciej niż pozostałe, to jedno przerwanie będzie miało znacznie wyższe napięcie w porównaniu z innymi, powodując usterkę. Norma IEC wymaga tolerancji poniżej 1/8 cyklu, podczas gdy IEEE dopuszcza dla tego rozrzutu wewnątrzbiegunowego 1/6 cyklu. Nawet przy wartościach granicznych określonych przez IEEE i IEC jednoczesność większości wyłączników automatycznych jest często określana na 2 ms lub mniej. Za pomocą kanałów testów czasu działania mierzy się także odbicie styku. W przypadku odbicia styku istotny jest jego czas (ms). Często pojawia się ono podczas operacji zwierania. Nadmierne odbicie oznacza osłabienie nacisku sprężyny na styki.

Rezystory załączające są używane w połączeniu ze stykami głównymi przy zwieraniu. Rezystor jest wsuwany w pierwszej kolejności w celu rozproszenia przepięć, następne w kolejności są styki główne, a później styk oporowy jest zwierany lub odłączany od obwodu. Głównym parametrem do oceny jest czas wsuwania rezystora. Jest to czas, przez jaki styk oporowy znajduje się w obwodzie przed zwarciem styków głównych. Typowy czas wsuwania rezystora wynosi od połowy cyklu do pełnego cyklu. Jeśli styk główny jest szybszy niż styk oporowy, wyłącznik nie działa prawidłowo.  

Styki pomocnicze (AUX) służą do sterowania wyłącznikiem automatycznym i zapewnienia mu informacji o stanie. Stan styków A jest zgodny ze stanem styków głównych, tzn. jeśli wyłącznik jest rozwarty, styk A także jest rozwarty, a jeśli wyłącznik jest zwarty, styk A także jest zwarty. Stan styków B jest przeciwny do stanu wyłącznika, tzn. są one zwierane, gdy wyłącznik jest rozwarty, i odwrotnie. Nie ma ogólnych limitów czasowych dla różnicy między zadziałaniem styku pomocniczego i styku głównego. Jednak nadal ważne jest, aby zrozumieć i sprawdzić działanie tych elementów oraz porównać je z poprzednimi wynikami. Styki AUX uniemożliwiają zbyt długie zasilanie cewek zwierajacych i rozwierajacych, przeciwdziałając ich wypaleniu się. Styki AUX mogą również sterować czasem zatrzymania styku, tzn. czasem zwarcia głównych styków podczas operacji zwierania-rozwierania.  

Podczas analizy czasu i drogi krzywa ruchu dostarcza więcej informacji niż jakikolwiek inny pomiar. Ważne jest, aby zrozumieć, czy wyłącznik automatyczny działa prawidłowo. Aby zmierzyć ruch, należy podłączyć do wyłącznika automatycznego przetwornik ruchu, który mierzy zmianę położenia mechanizmu lub styków w czasie. Przetwornik zmierzy odległość kątową lub liniową. Pomiary kątowe są często konwertowane na odległość liniową z użyciem stałej konwersji lub tabeli konwersji. Pomiar liniowy może być również konwertowany z użyciem współczynnika. Celem jest przełożenie ruchu przetwornika na rzeczywisty ruch styków i określenie skoku styków głównych. Na podstawie skoku można obliczyć różne parametry. Jeśli nie jest dostępna żadna stała ani tabela konwersji, skok i powiązane parametry można oszacować, ale mogą one nie odpowiadać specyfikacjom producenta.  

Prędkość mierzy się zarówno podczas rozwierania, jak i zwierania. Najbardziej krytycznym parametrem mierzonym na wyłączniku automatycznym jest prędkość rozwierania się styków. Wyłącznik wysokiego napięcia służy do przerywania określonego prądu zwarciowego. Wymaga to działania z określoną prędkością w celu wytworzenia odpowiedniego chłodzącego strumienia powietrza, oleju lub gazu, w zależności od typu wyłącznika. Strumień ten schładza łuk elektryczny na tyle, aby przerwać przepływ prądu przy następnym przejściu przez punkt zerowego napięcia. Prędkość oblicza się pomiędzy dwoma punktami na krzywej ruchu. Istnieją różne sposoby wyboru punktów obliczania prędkości. Najczęściej są to punkty zetknięcia/separacji styków, czasu przed/za lub punkty położone w określonych odległościach poniżej pozycji zwartej lub rozwartej.  

Powyższa krzywa ruchu reprezentuje operację Zamknij-Otwórz. Skok styków jest mierzony od pozycji „spoczynkowej rozwartej” do pozycji „spoczynkowej zwartej”. Gdy wyłącznik automatyczny zwiera obwód, styki przechodzą poza położenie zwarcia, co nazywa się przekroczeniem zakresu. Następnie styki mogą przesunąć się poza położenie spoczynkowe zwarte (w kierunku rozwarcia); jest to nazywane odbiciem. Parametry te (tj. skok, przekroczenie zakresu i odbicie) również mierzy się przy operacji rozwierania, ale punktem odniesienia nie jest pozycja zwarta, tylko pozycja „rozwarta spoczynkowa”.  

W operacji rozwierania na powyższym wykresie widać zarówno przekroczenie zakresu, jak i odbicie. Wykres wskazuje miejsca, w którym styki się zwierają i rozdzielają. Odległość od zetknięcia/separacji styków do pozycji spoczynkowej zwartej jest określana jako przeciąganie lub penetracja. Dystans, na którym następuje zgaszanie łuku elektrycznego, nazywany jest strefą wyładowania łukowego. Jest to pozycja na krzywej, w której należy obliczyć wspomnianą powyżej prędkość ruchu. Ponieważ operacje rozwierania odbywają się z dużymi prędkościami, często używa się tłumika, który spowalnia mechanizm w miarę zbliżania się do końca zakresu ruchu. Położenie, w którym działa tłumik, określa się mianem strefy tłumienia. W wielu wyłącznikach tłumienie można zmierzyć na podstawie krzywej ruchu. Niektóre wyłączniki mogą jednak wymagać oddzielnego przetwornika do pomiaru tłumienia. Tłumienie można mierzyć zarówno podczas operacji rozwierania, jak i zwierania. Tłumienie może mieć obejmować ustawienia odległości lub czasu powiązane z krzywą.  

Skok wyłącznika automatycznego jest bardzo mały w przypadku wyłączników próżniowych, około 10 do 20 mm, i zwiększa się do zakresu od 100 do 200 mm dla wyłączników SF6, gdzie dla wyższych napięć wymaga się dłuższych skoków. Starsze olejowe wyłączniki automatyczne mogą mieć długość skoku powyżej 500 mm. Porównywanie skoku dwóch różnych wyłączników automatycznych powinno wykonać się tak, aby znajdowały się w odległości kilku mm od siebie, o ile są tego samego typu i korzystają z tego samego mechanizmu. Jeśli nie można znaleźć żadnych ograniczeń, można porównać przekroczenie zakresu i odbicie ze skokiem wyłącznika; powinny one wynosić mniej niż około 5% całkowitego skoku. Każde nadmierne odbicie lub przekroczenie zakresu powinno być zbadane, aby zapobiec dalszemu uszkodzeniu styków i mechanizmu roboczego; przyczyną często jest wadliwy tłumik.  

Rutynowe pomiary napięcia roboczego i prądu cewki mogą pomóc w wykrywaniu potencjalnych problemów mechanicznych i/lub elektrycznych w cewkach uruchamiających, na długo zanim pojawią się rzeczywiste usterki. Podstawowa analiza skupia się na śledzeniu prądu cewki. Przebieg napięcia sterującego będzie odzwierciedlał krzywą prądu podczas pracy. Podstawowym parametrem oceny napięcia jest minimalne napięcie osiągane podczas pracy. Maksymalny prąd cewki (jeśli pozwoli się na osiągnięcie najwyższej wartości) zależy wprost od rezystancji cewki i napięcia włączającego.  

Po podaniu napięcia na cewkę krzywa prądu najpierw pokazuje przejście proste, które rośnie z szybkością zależną od charakterystyki elektrycznej cewki i napięcia zasilania (punkty 1 do 2). Gdy twornik cewki (który uruchamia zatrzask na obudowie mechanizmu sterującego) zaczyna się poruszać, zmienia się zależność elektryczna i prąd cewki spada (punkty od 3 do 5). W tym momencie układ cewki i zatrzasku kończy swoją funkcję uwalniania energii zgromadzonej w mechanizmie. Gdy twornik osiąga mechaniczne położenie końcowe, prąd cewki wzrasta do wartości proporcjonalnej do napięcia cewki (punkty od 5 do 8). Następnie styk pomocniczy rozwiera obwód, a prąd cewki spada do zera w wyniku indukcyjności w obwodzie (punkty 8 do 9). 

Wartość maksymalna pierwszego niższego szczytu prądowego jest związana z prądem w pełni nasyconej cewki (prąd maksymalny), a ta zależność wskazuje rozrzut do najniższego napięcia wyzwalania. Jeśli cewka osiągnie maksymalny prąd przed rozpoczęciem ruchu twornika i zatrzasku, wyłącznik nie zostanie wyzwolony. Jeśli wartość szczytowa zmienia się w odniesieniu do poprzednich pomiarów, pierwszą rzeczą do sprawdzenia jest napięcie sterujące i wartość minimalna, jaką osiąga ono podczas pracy. Należy jednak pamiętać, że zależność między tymi wartościami szczytowymi prądu zmienia się, szczególnie w zależności od temperatury. Dotyczy to również najniższego napięcia wyzwalania. Jeśli czas pomiędzy punktami 3 i 5 wzrośnie lub krzywa przesunie się w tym obszarze w górę lub w dół, wskazuje to na uszkodzenie zatrzasku lub cewki. Najczęstszą przyczyną jest brak smarowania w układzie zatrzasku; zaleca się czyszczenie i smarowanie zatrzasku.  

OSTRZEŻENIE: Podczas wykonywania jakichkolwiek czynności konserwacyjnych postępuj zgodnie z protokołami bezpieczeństwa wyłącznika automatycznego. Minimum to wyłączone zasilanie sterujące wyłącznika i rozładowanie lub odcięcie energii mechanizmu przed przystąpieniem do konserwacji.  

Jeśli układ zatrzasku jest prawidłowo nasmarowany, następnym krokiem jest sprawdzenie rezystancji cewek zwierających i rozwierających, co pozwoli upewnić się, że są one sprawne i wymienić je w razie potrzeby.   

Poniższe wykresy wskazują typowe tryby awarii związanych z pomiarami czasu i ruchu wyłączników automatycznych wysokiego napięcia oraz możliwe rozwiązania problemu.  

OSTRZEŻENIE: Podczas wykonywania jakichkolwiek czynności konserwacyjnych postępuj zgodnie z protokołami bezpieczeństwa wyłącznika automatycznego. Minimum to wyłączone zasilanie sterujące wyłącznika i rozładowanie lub odcięcie energii mechanizmu przed przystąpieniem do konserwacji. 

Pomiary w mikroomach, powszechnie nazywane pomiarami oporności statycznej (SRM) lub testami cyfrowego miernika niskich rezystancji (DLRO) (czasami nazywane także testami Ducter™), są wykonywane na wyłączniku automatycznym przy zwartych stykach w celu wykrycia możliwej degradacji lub uszkodzenia styków głównych. Jeśli rezystancja styków głównych jest zbyt wysoka, występuje nadmierne nagrzewanie, które może spowodować uszkodzenie wyłącznika automatycznego. Typowe wartości są niższe niż 50 μΩ w wyłącznikach automatycznych do rozdzielnic i przesyłu, podczas gdy wartości wyłączników automatycznych do generatorów prądotwórczych często wynoszą poniżej 10 μΩ. Jeśli wartość jest zbyt wysoka, może być konieczne kilkukrotne powtórzenie testu lub podanie prądu przez 30 do 45 sekund. Ma to na celu „wypalenie” styków i łatwiejsze przebicie się przez ewentualną warstwę tlenków lub smaru, które mogą się na nich znajdować. Wyniki testu rezystancji rzędu mikroomów dla wszystkich trzech faz nie powinny różnić się o więcej niż 50%, a wszelkie większe odchylenia powinny być zbadane. Zawsze należy sprawdzić, czy połączenia są prawidłowe i powtórzyć test, gdy wartości będą wysokie. IEC wymaga prądu testowego 50 A lub większego, podczas gdy IEEE wymaga prądu 100 A lub większego.  

Metoda testowa DRM została opracowana jako test diagnostyczny w celu oceny zużycia styków opalnych w wyłącznikach automatycznych SF6. Test jest przeprowadzany przez wymuszenie za pośrednictwem wyłącznika automatycznego prądu stałego o natężeniu około 200 A lub wyższym i pomiar spadku napięcia i natężenia prądu podczas pracy wyłącznika. Testu DRM nie należy mylić z pomiarem rezystancji statycznej (pomiary w mikroomach), w którym mierzy się rezystancję styków, gdy wyłącznik jest zwarty.

Analizator wyłącznika automatycznego oblicza i wykreśla opór w funkcji czasu, a jeśli używany jest odpowiedni przetwornik, także ruch. Gdy jednocześnie jest rejestrowany ruch styków, można odczytać rezystancję w każdym punkcie styku. Ponieważ występuje znaczna różnica rezystancji między stykiem głównym a stykiem opalnym, wykres rezystancji i wykres ruchu pozwalają odczytać długość działania styku opalnego. W niektórych przypadkach producenci wyłączników automatycznych mogą dostarczyć krzywe odniesienia dla danego typu styku.