Guide de la Durée de Vie Électrique et de la Fiabilité des Interrupteurs à Vide
1. Choix rationnel de la durée de vie électrique pour les disjoncteurs à vide haute tension
La durée de vie électrique d'un disjoncteur à vide haute tension fait référence au nombre d'opérations d'interruption à pleine charge spécifiées dans les normes techniques et vérifiées par des essais de type. Cependant, puisque les contacts des disjoncteurs à vide ne peuvent pas être réparés ou remplacés en service, il est essentiel que ces disjoncteurs possèdent une durée de vie électrique suffisamment élevée.
Les nouvelles générations d'interrompeurs à vide utilisent des contacts à champ magnétique longitudinal et des matériaux de contact cuivre-chrome. Les électrodes à champ magnétique longitudinal réduisent considérablement la tension d'arc sous les courants de court-circuit et d'interruption. Les matériaux cuivre-chrome aident à répartir l'arc plus uniformément sur la surface du contact, réduisant ainsi de manière significative l'érosion du contact par unité d'énergie d'arc. Cette combinaison a conduit à une amélioration spectaculaire de la durée de vie électrique des disjoncteurs à vide haute tension. Actuellement, les performances d'interruption et de fermeture des disjoncteurs à vide haute tension en Chine sont à la fois élevées et stables.
Dans les premiers modèles chinois, la durée de vie électrique n'était que d'environ 30 opérations. Certains équipements sont en service depuis plus de 20 ans, et jusqu'à présent, aucun disjoncteur à vide n'a été mis hors service en raison de l'épuisement de sa durée de vie électrique due aux interruptions de court-circuit, ni aucun incident n'a été causé par une durée de vie électrique insuffisante. Cela indique clairement que les disjoncteurs à vide haute tension existants répondent généralement aux exigences de durée de vie électrique des systèmes électriques. Par conséquent, la durée de vie électrique pour les interruptions de court-circuit n'a pas besoin d'être excessivement élevée.
2. Élévation de température dans les disjoncteurs à vide haute tension
La résistance de boucle d'un disjoncteur à vide haute tension est la principale source de chaleur responsable de l'élévation de température, et la résistance de boucle de l'interrompeur représente généralement plus de 50% du total. La résistance de contact à l'ouverture est le principal composant de la résistance de l'interrompeur. Puisque le système de contact est scellé à l'intérieur de la chambre à vide, la chaleur ne peut être dissipée que par les tiges conductrices mobiles et fixes.
L'extrémité fixe de l'interrompeur à vide est directement connectée au support fixe, tandis que l'extrémité mobile est connectée via un serre-contact et un connecteur flexible au support mobile. Bien que le mouvement ascendant de l'extrémité mobile aide à la dissipation de la chaleur, le chemin thermique plus long et les multiples points de connexion entraînent généralement la plus grande élévation de température à la jonction entre la tige conductrice mobile et le serre-contact.
En pratique, l'utilisation efficace de l'extrémité fixe, qui a une meilleure dissipation de chaleur, pour transférer la chaleur, permettant ainsi de détourner la chaleur de l'extrémité mobile, est une méthode efficace pour contrôler l'élévation excessive de température.
3. Problèmes de fuite dans les interrompeurs à vide
Les cloches dans la plupart des interrompeurs à vide sont fabriquées en acier inoxydable d'une épaisseur de 0,15 mm par emboutissage. Un choix inapproprié de l'environnement de service - comme le niveau de pollution, l'humidité, le brouillard salin - ou l'exposition à des gaz nocifs et à la condensation peut causer une corrosion par piquage sur les cloches, conduisant à des fuites aux cloches, aux plaques de couverture et aux interfaces scellées.
Assurer un alignement correct lors de l'installation et choisir des environnements d'exploitation et de stockage appropriés sont des mesures clés pour prévenir les fuites dans les interrompeurs à vide.
4. Importance de l'ajustement des paramètres mécaniques dans les disjoncteurs à vide haute tension
La durée de vie mécanique des disjoncteurs à vide haute tension en Chine est généralement de 10 000 à 20 000 opérations, avec des recherches en cours visant à l'étendre à 30 000-40 000. Les mécanismes d'exploitation électromagnétiques sont largement utilisés en raison de leur structure simple, de leur fiabilité élevée, de leur facilité de réglage et de maintenance, et de leur familiarité pour les opérateurs. Cependant, les mécanismes à ressort sont également couramment utilisés dans certaines régions. Le mécanisme d'exploitation est la partie la plus complexe et la plus critique en termes de précision de la structure mécanique du disjoncteur, et de nombreux fabricants manquent des capacités de production nécessaires pour atteindre la précision de fabrication requise.
Pour assurer la fiabilité, la Chine a adopté une conception modulaire, séparant le mécanisme d'exploitation du corps du disjoncteur. Des usines spécialisées avec de meilleures conditions de production fabriquent les mécanismes, qui sont ensuite intégrés au disjoncteur via l'arbre de sortie. Une configuration appropriée des paramètres mécaniques est directement liée aux performances techniques et à la durée de vie mécanique. Par conséquent, un ajustement optimal des paramètres mécaniques est crucial. Une caractéristique de tampon idéale devrait exercer une contre-force minimale lorsque la partie mobile entre en contact avec le tampon, puis augmenter rapidement en rigidité avec le déplacement pour maximiser l'absorption de l'énergie cinétique, limitant efficacement le rebond et le déplacement lors de l'ouverture.
5. Amélioration de la fiabilité opérationnelle des disjoncteurs à vide haute tension
Comprendre la structure de base des disjoncteurs à vide, être familier avec leurs spécifications techniques, sélectionner des conditions d'exploitation appropriées, maintenir une communication étroite avec les fabricants et utiliser correctement les fonctionnalités avancées ;
Effectuer soigneusement la mise en service des paramètres mécaniques et s'assurer qu'ils respectent les exigences mécaniques spécifiées pour garantir le bon fonctionnement de base ;
Standardiser la gestion et le stockage des pièces de rechange pour assurer la cohérence, l'interchangeabilité et la fiabilité de leurs performances techniques et de leur qualité ;
Tenir des registres détaillés des opérations et effectuer des analyses d'accidents. Résumer l'expérience, collaborer étroitement avec les fabricants et continuer à améliorer l'avancement, la fiabilité et le rapport coût-efficacité des disjoncteurs à vide.
