وفقًا للدراسات الصادرة عن اللجنة الدولية الكبرى لشبكات الطاقة الكهربائية (Cigre)، يتم تصنيف أعطال القواطع الكهربائية إلى ثلاثة أنماط رئيسية، وذلك استنادًا إلى طبيعة العطل ومدى تأثيره على أداء القاطع ووظيفته:
1. القصور (Failure)
هو حالة يتم فيها تسجيل انخفاض في أداء جزء من القاطع الكهربائي مقارنةً بالمستوى التشغيلي المطلوب.
ويُعد القصور مؤشرًا مبكرًا على وجود خلل قد يتطور لاحقًا إلى عطل أكثر خطورة إذا لم تتم معالجته في الوقت المناسب.
2. العطل الشامل (Major Failure)
يعبر العطل الشامل عن وجود خلل كبير يؤدي إلى فقدان القاطع قدرته على تنفيذ وظائفه الأساسية (مثل الفصل أو التوصيل) بصورة صحيحة.
ويتضمن هذا النوع من الأعطال:
- أعطال في المفاتيح الرئيسية للقاطع.
- خلل في وسائل التحكم، بما في ذلك أنظمة الحماية والتحكم المرتبطة بالقاطع.
وغالبًا ما يتطلب العطل الشامل تدخلًا فوريًا لإجراء الصيانة أو الاستبدال لتفادي تعريض النظام الكهربائي لمخاطر الانهيار أو الانقطاع.
3. العطل الجزئي (Minor Failure)
هو عطل يصيب أحد الأجهزة الفرعية أو مكونًا من مكونات القاطع الكهربائي دون أن يؤدي إلى توقف القاطع عن أداء وظائفه الرئيسية.
قد يشمل العطل الجزئي، على سبيل المثال:
- خلل في نظام التشحيم الميكانيكي.
- أعطال طفيفة في أجهزة القياس أو أجهزة المراقبة الثانوية.
- تسرب غاز العزل في قواطع الغاز (GIS) ضمن حدود يمكن التعامل معها دون إيقاف القاطع عن الخدمة.
الإحصائيات العملية لأنماط الأعطال الشاملة
من خلال تحليل الأعطال الواقعية المسجلة، تبين أن الأعطال الشاملة للقواطع تتوزع حسب مصدرها كما يلي:
- %70 من الأعطال الشاملة ناتجة عن مشاكل ميكانيكية، مثل:
- تلف في آليات الحركة أو أنظمة الزنبرك.
- تآكل المكونات المتحركة أو أعطال في أنظمة الإغلاق والفتح الميكانيكية.
- %19 من الأعطال الشاملة تعود إلى أعطال كهربائية في دوائر التحكم والأجهزة المساعدة، مثل:
- أعطال في المرحلات (Relays) أو وحدات التحكم الإلكترونية.
- فشل في دوائر الإشارة أو التحكم عن بعد.
- %11 من الأعطال الشاملة ناتجة عن أعطال كهربائية في الدوائر الرئيسية، وتشمل:
- احتراق أو تلف في نقاط التلامس الرئيسية.
- قصور عزل كهربائي ضمن المكونات الحاملة للتيار.
كما تشير الإحصائيات إلى أن:
- %48 من الأعطال الشاملة يتم تصنيفها تحت بند الفشل في تنفيذ أوامر التوصيل أو الفصل، أي أن القاطع لا يستجيب بشكل صحيح لأوامر التحكم سواء بالفصل (Trip) أو التوصيل (Close).
