Guia de Vida Útil e Confiabilidade do Disjuntor a Vácuo

1. Seleção Racional da Vida Elétrica para Disjuntores de Alta Tensão a Vácuo

A vida elétrica de um disjuntor de alta tensão a vácuo refere-se ao número de operações de interrupção sob carga total especificadas nos padrões técnicos e verificadas por meio de testes de tipo. No entanto, como os contatos dos disjuntores a vácuo não podem ser reparados ou substituídos em serviço, é essencial que estes disjuntores possuam uma vida elétrica suficientemente longa.

Os novos interruptores a vácuo utilizam contatos com campo magnético longitudinal e materiais de contato de cobre-cromo. Os eletrodos com campo magnético longitudinal reduzem dramaticamente a tensão do arco sob correntes de curto-circuito e interrupção. Os materiais de cobre-cromo ajudam a distribuir o arco mais uniformemente sobre a superfície do contato, reduzindo significativamente a erosão do contato por unidade de energia do arco. Essa combinação levou a uma melhoria substancial na vida elétrica dos disjuntores de alta tensão a vácuo. Atualmente, o desempenho de interrupção e fechamento dos disjuntores de alta tensão a vácuo na China é tanto alto quanto estável.

Nos modelos iniciais chineses, a vida elétrica era de apenas cerca de 30 operações. Algumas unidades estão em serviço há mais de 20 anos, e até hoje, nenhum disjuntor a vácuo foi aposentado devido à exaustão da vida elétrica por interrupções de curto-circuito, nem foram causados incidentes por insuficiência de vida elétrica. Isso indica claramente que os disjuntores de alta tensão a vácuo existentes geralmente atendem aos requisitos de vida elétrica dos sistemas de energia. Portanto, a vida elétrica para interrupção de curto-circuito não precisa ser excessivamente alta.

2. Aumento de Temperatura em Disjuntores de Alta Tensão a Vácuo

A resistência do circuito de um disjuntor de alta tensão a vácuo é a principal fonte de calor que causa o aumento de temperatura, e a resistência do circuito do interruptor geralmente representa mais de 50% do total. A resistência de contato na lacuna de contato é o componente principal da resistência do interruptor. Como o sistema de contato está selado dentro da câmara de vácuo, o calor só pode ser dissipado através das hastes condutoras móveis e fixas.

A extremidade fixa do interruptor a vácuo está diretamente conectada ao suporte fixo, enquanto a extremidade móvel se conecta através de uma pinça de contato e um conector flexível ao suporte móvel. Embora o movimento ascendente da extremidade móvel ajude na dissipação de calor, o caminho térmico mais longo e os múltiplos pontos de conexão resultam no maior aumento de temperatura ocorrendo geralmente na junção entre a haste condutora móvel e a pinça de contato.

Na prática, utilizar efetivamente a extremidade fixa, que possui melhor dissipação de calor, para transferir o calor, desviando-o da extremidade móvel, é um método eficaz para controlar o excesso de aumento de temperatura.

3. Problemas de Vazamento em Interruptores a Vácuo

As mangas em maioria dos interruptores a vácuo são feitas de aço inoxidável de 0,15mm de espessura por estampagem. A escolha inadequada do ambiente de serviço—como nível de poluição, umidade, névoa salina—ou a exposição a gases nocivos e condensação podem causar corrosão por picotamento nas mangas, levando a vazamentos nas mangas, placas de cobertura e interfaces seladas.

Garantir a alinhamento adequado durante a instalação e selecionar ambientes de operação e armazenamento apropriados são medidas-chave para prevenir vazamentos em interruptores a vácuo.

4. Importância do Ajuste de Parâmetros Mecânicos em Disjuntores de Alta Tensão a Vácuo

A vida mecânica de disjuntores de alta tensão a vácuo na China é tipicamente de 10.000 a 20.000 operações, com pesquisas em andamento visando estender isso para 30.000–40.000. Mecanismos de operação eletromagnéticos são amplamente utilizados devido à sua estrutura simples, alta confiabilidade, facilidade de ajuste e manutenção, e familiaridade do operador. No entanto, mecanismos de mola também são comumente usados em algumas regiões. O mecanismo de operação é a parte mais complexa e crítica em termos de precisão da estrutura mecânica do disjuntor, e muitos fabricantes carecem de capacidades de produção para atender à precisão de usinagem necessária.

Para garantir a confiabilidade, a China adotou um design modular, separando o mecanismo de operação do corpo do disjuntor. Fábricas especializadas com melhores condições de produção fabricam os mecanismos, que são então integrados ao disjuntor através do eixo de saída. A configuração adequada de parâmetros mecânicos está diretamente relacionada ao desempenho técnico e à vida mecânica. Portanto, o ajuste ótimo de parâmetros mecânicos é crucial. Uma característica ideal de amortecimento deve exercer força contrária mínima quando a parte móvel primeiro toca o amortecedor, então aumentar rapidamente a rigidez com o deslocamento para maximizar a absorção de energia cinética, limitando efetivamente o rebote de contato e o deslocamento durante a abertura.

5. Melhorando a Confiabilidade Operacional de Disjuntores de Alta Tensão a Vácuo

• Compreenda a estrutura básica dos disjuntores a vácuo, esteja familiarizado com suas especificações técnicas, selecione condições de operação apropriadas, mantenha comunicação próxima com os fabricantes e utilize corretamente recursos avançados;

• Realize cuidadosamente a comissão de parâmetros mecânicos e assegure a conformidade com os requisitos mecânicos especificados para garantir a funcionalidade fundamental;

• Padronize a gestão e o armazenamento de peças de reposição para garantir consistência, intercambiabilidade e confiabilidade do desempenho técnico e da qualidade;

• Mantenha registros detalhados de operação e realize análise de acidentes. Resuma experiências, colabore de perto com os fabricantes e continue a melhorar a avançada, confiabilidade e custo-efetividade dos disjuntores a vácuo.