Guida alla vita e affidabilità elettrica dell'interruttore a vuoto

1. Scelta Razionale della Vita Elettrica per Interruttori a Vuoto ad Alta Tensione

La vita elettrica di un interruttore a vuoto ad alta tensione si riferisce al numero di interruzioni a pieno carico specificato negli standard tecnici e verificato attraverso prove di tipo. Tuttavia, poiché i contatti degli interruttori a vuoto non possono essere riparati o sostituiti in servizio, è essenziale che questi interruttori abbiano una vita elettrica sufficientemente elevata.

I nuovi interruttori a vuoto utilizzano contatti con campo magnetico longitudinale e materiali da contatto in rame-cromo. I contatti con campo magnetico longitudinale riducono notevolmente la tensione dell'arco sotto corrente di cortocircuito e interruzione. I materiali in rame-cromo aiutano a distribuire l'arco in modo più uniforme sulla superficie del contatto, riducendo significativamente l'erosione del contatto per unità di energia dell'arco. Questa combinazione ha portato a un miglioramento straordinario nella vita elettrica degli interruttori a vuoto ad alta tensione. Attualmente, le prestazioni di interruzione e chiusura degli interruttori a vuoto ad alta tensione in Cina sono sia elevate che stabili.

Nei primi modelli cinesi, la vita elettrica era solo intorno a 30 operazioni. Alcune unità sono in servizio da oltre 20 anni, e fino ad oggi, nessun interruttore a vuoto è stato ritirato a causa di esaurimento della vita elettrica dovuto a interruzioni di cortocircuito, né sono stati causati incidenti a causa di una vita elettrica insufficiente. Ciò dimostra chiaramente che gli interruttori a vuoto ad alta tensione esistenti soddisfano generalmente i requisiti di vita elettrica dei sistemi di potenza. Pertanto, la vita elettrica per l'interruzione di cortocircuito non deve essere eccessivamente elevata.

2. Aumento di Temperatura negli Interruttori a Vuoto ad Alta Tensione

La resistenza di circuito di un interruttore a vuoto ad alta tensione è la principale fonte di calore che causa l'aumento di temperatura, e la resistenza del circuito dell'interruttore rappresenta tipicamente più del 50% del totale. La resistenza di contatto all'intervallo di contatto è il componente principale della resistenza dell'interruttore. Poiché il sistema di contatto è sigillato all'interno della camera a vuoto, il calore può essere dissipato solo attraverso le barre conduttive fisse e mobili.

L'estremità fissa dell'interruttore a vuoto è direttamente collegata al supporto fisso, mentre l'estremità mobile è collegata tramite una morsa di contatto e un connettore flessibile al supporto mobile. Sebbene il movimento verso l'alto dell'estremità mobile aiuti la dissipazione del calore, il percorso termico più lungo e i punti di connessione multipli risultano nell'aumento di temperatura massimo che si verifica tipicamente alla giunzione tra la barra conduttiva mobile e la morsa di contatto.

In pratica, l'utilizzo efficace dell'estremità fissa, che ha una migliore dissipazione del calore, per il trasferimento di calore, deviando il calore dall'estremità mobile, è un metodo efficace per controllare l'aumento eccessivo di temperatura.

3. Problemi di Perdita negli Interruttori a Vuoto

Le campane in gran parte degli interruttori a vuoto sono realizzate in acciaio inossidabile spesso 0,15 mm tramite stampaggio. Una scelta inappropriata dell'ambiente di servizio, come livello di inquinamento, umidità, nebbia salina, o esposizione a gas nocivi e condensazione, può causare corrosione puntuale sulle campane, portando a perdite nelle campane, nei pannelli di copertura e nelle interfacce sigillate.

Garantire l'allineamento corretto durante l'installazione e scegliere ambienti di funzionamento e stoccaggio appropriati sono misure chiave per prevenire le perdite negli interruttori a vuoto.

4. Importanza dell'Adattamento dei Parametri Meccanici negli Interruttori a Vuoto ad Alta Tensione

La vita meccanica degli interruttori a vuoto ad alta tensione in Cina è tipicamente di 10.000 a 20.000 operazioni, con ricerche in corso per estenderla a 30.000-40.000. Le meccaniche elettromagnetiche sono ampiamente utilizzate grazie alla loro struttura semplice, alta affidabilità, facilità di regolazione e manutenzione, e familiarità degli operatori. Tuttavia, le meccaniche a molla sono anch'esse comunemente utilizzate in alcune regioni. La meccanica di azionamento è la parte più complessa e critica in termini di precisione della struttura meccanica dell'interruttore, e molti produttori mancano delle capacità produttive per soddisfare la precisione di lavorazione richiesta.

Per garantire l'affidabilità, in Cina è stata adottata una progettazione modulare, separando la meccanica di azionamento dal corpo dell'interruttore. Fabbriche specializzate con migliori condizioni di produzione fabbricano le meccaniche, che vengono poi integrate con l'interruttore tramite l'albero di uscita. L'adeguata configurazione dei parametri meccanici è direttamente correlata alle prestazioni tecniche e alla vita meccanica. Pertanto, l'ottimale regolazione dei parametri meccanici è cruciale. Una caratteristica ideale di smorzamento dovrebbe esercitare una forza contraria minima quando la parte mobile entra in contatto con lo smorzatore, aumentando rapidamente la rigidità con lo spostamento per massimizzare l'assorbimento dell'energia cinetica, limitando efficacemente il rimbalzo e lo spostamento durante l'apertura.

5. Miglioramento della Affidabilità Operativa degli Interruttori a Vuoto ad Alta Tensione

• Comprendere la struttura di base degli interruttori a vuoto, essere familiari con le loro specifiche tecniche, selezionare condizioni operative appropriate, mantenere una stretta comunicazione con i produttori e utilizzare correttamente le funzionalità avanzate;

• Eseguire con cura la messa a punto dei parametri meccanici e assicurarsi che siano conformi ai requisiti meccanici specificati per garantire la funzionalità fondamentale;

• Standardizzare la gestione e lo stoccaggio delle parti di ricambio per garantire coerenza, interscambiabilità e affidabilità delle prestazioni tecniche e della qualità;

• Mantenere registri dettagliati delle operazioni e condurre analisi degli incidenti. Riepilogare l'esperienza, collaborare strettamente con i produttori e continuare a migliorare l'avanzamento, l'affidabilità e la convenienza degli interruttori a vuoto.