Pagsusuri ng Epekto ng Pagsusuri at Pagpapanatili ng Bakwidad na Chamber sa Pagpapabuti ng Katumpakan ng Bakwidad na Circuit Breakers

Ang mga vacuum circuit breaker ay malawakang ginagamit sa mga distribution network. Bilang pangunahing komponente ng mga kagamitan para sa pagpapadala ng enerhiya, ang kanilang performance ay nakasalalay sa kakayahan ng mga vacuum interrupters at sa mekanikal na katangian ng mga circuit breaker (layo ng bukas na kontak, lakbay, presyon, average closing/opening speed, closing bounce time, opening - closing asynchronism, bilang ng operasyon, at cumulative allowable wear ng mga kontak). Parehong mahalaga ito para sa maasahang operasyon. Ang vacuum interrupter ay ang "puso" ng circuit breaker; walang mataas na performance at maasahang operasyon nito, hindi posible ang mataas na maasahang operasyon. Kaya, ang regular na deteksiyon at pamamahala ng mga interrupters, sa pamamagitan ng pag-assess ng kalidad at bilang, ay napakahalaga para sa ligtas at matatag na operasyon ng circuit breaker.

1 Mga Indikador ng Performance ng Vacuum Interrupters

Ang isang vacuum interrupter ay binubuo ng hermetic insulation system (enclosure), conductive system, at shielding system. Ang kanyang performance ay ipinapakita sa pamamagitan ng insulation level (1-min power-frequency withstand voltage, 1.2/50 impulse withstand voltage), degree ng vacuum, at main-circuit DC resistance. Ang eksaktong deteksiyon at pag-evaluate ay nangangailangan ng komprehensibong pagsusuri at analisis ng mga indikador na ito.

Ang power-frequency withstand voltage method ay karaniwang ginagamit para sa on-site insulation testing. Dahil sa mga pag-unlad sa teknolohiya ng pagsusuri, ang vacuum degree testing ay lalong kinakatawan. Gayunpaman, ang ilang mga regulasyon ng iba't ibang probinsya tungkol sa "Regulations for Handover and Preventive Tests of Electrical Equipment" ay hindi sapat na nagbibigay-diin sa vacuum degree detection, kahit na sinasabi pa na "gumamit ng fracture withstand voltage bilang kapalit kapag hindi maaaring gawin ang deteksiyon". Ito ay nagdudulot ng teoretikal at praktikal na pagkakaiba-iba, na nagpapanganib sa management at teknikal na aksidente. Inirerekomenda ko ang oportunong pag-aanunsyo ng mga pagbabago sa regulasyon upang mapabuti ang sistema ng pag-evaluate ng performance ng interrupter at siguruhin ang ligtas na operasyon ng mga kagamitan sa distribution network.

1.2 Uri ng Mga Sakit ng Vacuum Interrupters

Bilang isang partisipante sa on-site detection, natuklasan ko na ang mga sakit ng vacuum interrupters ay nahahati sa dalawang uri:

• Ang mga explicit fault ay may mga karakteristikang pagkasira ng shell o damage sa bellows, na nagdudulot ng pagpasok ng hangin, pagkawala ng vacuum sa interrupter, at komunikasyon sa atmosphere.

• Ang implicit faults ay tumutukoy sa gradual na pagbaba ng degree ng vacuum. Bagama't ang interrupter ay hindi nasa komunikasyon sa atmosphere, ang internal air pressure ay lumalampas sa pinahihintulutang halaga dahil sa proseso ng paggawa, transportasyon, instalasyon, o maintenance factors, na nagresulta sa hindi pagtugon ng interrupter sa normal na breaking capacity. Ang panganib ng mga latent fault na ito ay mas mataas kaysa sa explicit faults. Ang pagbaba ng degree ng vacuum ay seryosong mag-aapekto sa overcurrent breaking capability ng vacuum circuit breaker, maaring mabilisan ang paglubog ng circuit breaker, at maaaring magdulot ng pagsabog ng switch sa ekstremong kaso.

1.3 Pagsusuri ng Limitasyon ng Power Frequency Withstand Voltage at Vacuum Degree Testing

Sa perspektibo ng on-site practical experience:

• Ang power frequency withstand voltage test ay napakahalaga para sa deteksiyon ng mga explicit fault at maaaring makalkula ang status ng interrupter. Gayunpaman, ito ay may blind spot para sa mga implicit fault: kapag ang degree ng vacuum ay nasa range ng 1×10⁻²Pa hanggang 1×10⁻³Pa, ang power frequency withstand voltage test ay maaari pa ring lumampas. Sa panahong ito, ang degree ng vacuum ay mas mababa na kaysa sa threshold ng seguridad na 1.66×10⁻²Pa, at ang mga subtle differences ay hindi maaaring mapansin.

• Ang vacuum degree tester ay maaaring makamit ang accurate measurement sa range ng 1×10⁻¹Pa hanggang 1×10⁻⁵Pa, na nag-uupgrade ng deteksiyon ng interrupters mula sa qualitative analysis hanggang quantitative stage. Ito rin ay maaaring deduce ang lifespan ng vacuum interrupter batay sa pagbabago ng degree ng vacuum sa tiyak na panahon, nagbibigay ng teknikal na suporta para sa evaluation ng reliability ng equipment. Gayunpaman, ang metodyo na ito ay may limitasyon sa range ng testing: kapag lumampas sa 1×10⁻¹Pa hanggang 1×10⁻⁵Pa, ang proportional relationship sa pagitan ng ion current at residual gas density (i.e., degree ng vacuum) na inuugnayan ng vacuum degree tester ay magbabago, at ang accuracy ng resulta ng pagsusuri ay hindi maaaring matiyak. Lalo na para sa mga explicit fault na may complete leakage (communication sa atmosphere), ang mga test values ay madalas malapit sa normal state, na maaaring magdulot ng maling paghula. Ang rason dito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng collision theory: kapag ang pressure ng gas ay tumaas, ang molecular density ay tumaas, na nagreresulta sa mas maikling mean free path ng mga electron. Bagama't ang bilang ng collisions ay tumaas, ang insufficient kinetic energy accumulation ng mga electron ay binabawasan ang probability ng ionization ng gas molecule, na nagdudulot ng maling paghula ng instrument ng degree ng vacuum bilang mabuti.

Batay sa on-site detection practice, dapat lalo pang bigyang pansin na hindi maaaring iwan ang power frequency withstand voltage test sa deteksiyon. Tanging kapag ang interrupter ay lumampas sa power frequency withstand voltage test, maaari lamang siguruhin na ang degree ng vacuum ay nasa effective range ng tester, at ang susunod na resulta ng vacuum degree test ay maaaring maging reliable. Kaya, ang vacuum degree test at power frequency withstand voltage test ay dapat gamitin nang magkasabay. Ang dalawang metodyo na ito ay nag-uumpisa, at ang paglabanan lamang sa anumang metodyo para sa paghula ng status ng interrupter ay may limitasyon.

1.4 Main Circuit Resistance Test

Sa on-site detection, ang DC voltage drop method ay ginagamit para sa main circuit resistance testing, gamit ang tester na may current na hindi bababa sa 100A. Ang resistance values pagkatapos ng handover at overhaul ay dapat sumunod sa regulasyon ng manufacturer, at sa panahon ng operasyon, hindi dapat lumampas sa 1.2 beses ang factory value. Kapag ang contact wear ng vacuum interrupter ay nagdulot ng poor contact, maaaring matuklasan ang problema sa pamamagitan ng circuit resistance testing. Kung ang main circuit resistance ay hindi qualified sa mahabang panahon, maaaring magdulot ng sobrang init ng interrupter, na nagreresulta sa pagbaba ng insulation performance ng related components at maaaring magdulot ng short-circuit explosions.

2 Mga Paraan para Mapabuti ang Reliability ng Vacuum Interrupter

• Regular na gawin ang vacuum degree testing (combined with 42kV power frequency withstand voltage test) upang hulaan ang status ng interrupter. Kapag bumaba ang degree ng vacuum, kailangan palitan ang vacuum bubble (karamihan sa mga produkto nangangailangan ng pagpalit ng tatlong phase kung ang isang phase ay hindi qualified), at kumpletuhin ang mga characteristic tests tulad ng stroke, synchronism, at bounce.

• Ipaglaban ang mga cycle ng deteksiyon batay sa preventive test regulations para sa electrical equipment at sa aktwal na kondisyon ng unit. Taasan ang frequency ng monitoring sa unang dalawang taon pagkatapos ng commissioning; inirerekomenda ang pagsasagawa ng power frequency withstand voltage at vacuum degree tests sa half a year, 1 year, 1.5 years, at 2 years pagkatapos ng commissioning, pagkatapos ay ayusin ang frequency batay sa kondisyon ng operasyon pagkatapos ng 2 years.

• Makatuwid na plano ang mga cycle ng maintenance at inspeksyon ng interrupters kasama ang annual preventive tests. Pagkatapos ng 2,000 normal operations o 10 rated current interruptions, suriin ang lahat ng bahagi at parameters; kung ang mga bolt ay hindi loose at ang technical parameters ay sumasalamin sa mga standard, patuloy na gamitin.

• Regular na suriin ang contact resistance sa pagitan ng dalawang dulo ng interrupter at main circuit terminals upang siguruhin na hindi ito lumampas sa specified value.

• Kapag maaari, gawin ang infrared imaging temperature measurement sa conductive circuit sa pamamagitan ng observation hole upang sundan ang trend ng temperatura. Ang hindi qualified na main circuit resistance, poor contact, insulation defects, o insufficient heat dissipation gradient dahil sa hindi makatwiran na disenyo ng interrupter ay maaaring magdulot ng pagtaas ng temperatura sa conductive at insulating components, na nagdudulot ng aksidente.

• Ang mga operation personnel ay regular na magpatrolya sa circuit breaker at bigyan ng pansin kung may discharge sa labas ng vacuum bubble (discharge usually indicates unqualified vacuum degree testing, requiring timely power outage for replacement). Key points sa maintenance:

• Suriin ang hitsura at linisin ang dumi

• Palitan ang vacuum tube kung ang cumulative wear thickness ng moving at static contacts ay lumampas sa 3mm

• Regular na suriin at ayusin ang contact opening distance, compression stroke, at three-phase synchronism

3 Kasimpulan

• Ang power frequency withstand voltage, degree ng vacuum, at main circuit DC resistance ng vacuum interrupter ay mahalagang indikador para sa pagcharactize ng kanyang performance, na naglalaro ng key role sa pagkuha ng tren ng pagleak at pag-estimate ng lifespan.

• Ang vacuum degree testing at power frequency withstand voltage test ay bawat isa ay may limitasyon at kailangan ng magkasabay na paggamit upang accurately diagnose ang reliability ng interrupter.

• Hindi maaaring magpalit ng lugar ang dalawang test; ang mga interrupters na hindi lumampas sa mga test ay kailangan palitan, at inirerekomenda ang oportunong pag-aanunsyo ng relevant industry test regulations.

• Para mapabuti ang reliability, dapat simulan ng regular na vacuum degree, power frequency withstand voltage, at main circuit resistance tests, palakasin ang teknikal na pagsasanay para sa mga operation at maintenance personnel, gawin ang careful patrols, infrared temperature measurement, at scientific detection-maintenance cycle planning upang iwasan ang mga explosion at iba pang aksidente dahil sa non-electrical misoperations sa panahon ng operasyon o load switching ng circuit breaker.