Вакумен преръсвач на връзката: Причини и решения

Анализ на грешки и устраняване на повреди при високонапрегнати вакуумни прекъсвачи

Преимуществата на вакуумните прекъсвачи надхвърлят безмаслената конструкция. Те предлагат дълг живот на електрическата и механичната част, висока диелектрична сила, силна последователна способност за прекъсване, компактен размер, лека тегло, подходящост за често използване, предотвратяване на пожар и ниско поддръжка – предимства, бързо разпознати от операторите на енергийните системи, техническия персонал и инженерите. Ранните китайски произведени високонапрегнати вакуумни прекъсвачи страдаха от нестабилно качество, прекомерен превъзходен напрежение при работа и случайно тече на вакуумните прекъсвачи.

Обаче до конференцията за приложение на вакуумните прекъсвачи в Тяньджин през 1992 г., технологията за производство на вакуумните прекъсвачи в Китай достигна международния фронт, означавайки превратна точка в техното приложение и развитие. С широкото им използване, понякога се появяват повреди. Тази статия анализира общи грешки и предоставя съответни решения.

Чести аномалии при работата

1. Прекъсвачът не се затваря или отваря (отказ да работи)：След получаване на команда за затваряне (или отваряне), соленоидът за затваряне (или отваряне) действа, плунжерът освобождава задвижващия механизъм, и пружината за затваряне (или отваряне) освобождава енергия, за да задвижи механизма. Но прекъсвачът не се затваря (или отваря).

2. Неочаквано отваряне (ложно отваряне)：Прекъсвачът се отваря без никакво външно контролно сигнали или ръчно управление при нормална работа.

3. Моторът за зареждане продължава да работи след зареждането на пружината：След затварянето, моторът започва да зарежда пружината. Дори след пълно зареждане, моторът продължава да работи.

4. Увеличена DC съпротивителност：След продължителна работа, контактната съпротивителност на контакти на вакуумния прекъсвач постепенно се увеличава.

5. Увеличено време на подскачане при затваряне：С времето, продължителността на подскачането на контакти при затваряне се увеличава.

6. Разрядване от повърхността на CT до опорната рама в средната камера：По време на работа, се образува дъга между повърхността на трансформатора за тока (CT) и опорната конструкция в средната камера.

7. Вакуумният прекъсвач не се отваря：След команда за отваряне, прекъсвачът не се отваря или се отваря само частично (еднофазно или двуфазно действие).

Анализ на причините за грешки

1. Отказ да се затвори или отвори

Когато механизъмът за управление не функционира, първо трябва да се определи дали причината е в вторичната контролна верига (например, защитен реле) или механични компоненти. След като се потвърди, че вторичната верига е нормална, се установи, че има прекомерно разстояние в карданната муфта, свързваща главния левер на механизма. Въпреки че механизъмът функционира нормално, той не успява да задвижи връзката, което води до отказ при затваряне или отваряне.

2. Неочаквано отваряне

При нормална работа прекъсвачът не трябва да се отваря без външна команда. След като се изключат човешките грешки, проверката показа, че има късо замыкание на контактите на допълнителния ключ в кутията на механизма. Бобината за отваряне беше активирана чрез това късо замыкание, което доведе до лъжливо отваряне. Коренна причина беше влизането на дъждовна вода в кутията на механизма, която се стичаше по изходния кръгъл вал и директно попадаше на допълнителния ключ, причинявайки късо замыкание на контактите.

3. Моторът за зареждане продължава да работи след зареждането на пружината

След затварянето, моторът за зареждане стартира. Когато пружината е напълно заредена, сигнал показва завършване. Веригата за зареждане включва нормално отворен допълнителен контакт от прекъсвача и нормално затворен контакт на граничен ключ. След затварянето, допълнителният контакт се затваря, стартирайки мотора. Когато пружината е напълно заредена, механизъмът отваря нормално затворения контакт на граничния ключ, прекъсвайки мощността за мотора. Ако механизъмът не успее да отвори този контакт, веригата остава под напрежение и моторът продължава да работи.

4. Увеличена DC съпротивителност

Контактите на вакуумния прекъсвач са от тип „бутало“. Прекомерна контактна съпротивителност причинява прекомерно нагряване при натоварване, което намалява проводимостта и качеството на прекъсване. Съпротивителността трябва да остане под спецификациите на производителя. Натискът на контактната пружина значително влияе на съпротивителността и трябва да се измерва при правилни условия за прекомерно движение. Постепенното увеличаване на съпротивителността отразява износване на контактите. Износването на контактите и промяната в контактното разстояние са основните причини за увеличаването на DC съпротивителността.

5. Увеличено време на подскачане при затваряне

Някакво подскачане на контактите е нормално при затваряне, но прекомерно подскачане може да причини изгаряне или сваряване на контактите. Техническите стандарти ограничават подскачането при затваряне до ≤2ms. С времето, основните причини за увеличаване на подскачането са намален натиск на контактната пружина и износване, което води до разширение на левери и шипове.

6. Разрядване от повърхността на CT до опорната рама

Средната камера съдържа трансформатор за ток (CT). По време на работа, на повърхността на CT могат да се формират неравномерни електрически полета. За да се предотврати това, производителите покриват повърхността с полупроводников боя, за да равномерят полето. По време на монтаж, пространствените ограничения могат да доведат до скъсване на полупроводниковия слой около монтажните болтове, което води до деформация на полето и разрядване между повърхността и опорната рама по време на работа.

7. Вакуумният прекъсвач не се отваря

При нормални условия, прекъсвачът трябва надеждно да прекъсва тока, дали е активиран ръчно или чрез защитен реле.

Вакуумните прекъсвачи се различават от други типове, като използват вакуума както като изолация, така и като средство за прекъсване на дъга. Ако нивото на вакуум намалее, възниква йонизация в камерата, генерираща заредени частици, които намаляват диелектричната сила, предотвратявайки правилното прекъсване на тока.

Устраняване на грешки и решения

1. Отказ да се затвори или отвори：Проверете всички свързани части в механизма за управление за прекомерно разстояние. Заменете износилите се компоненти с нови, високотвърди, одобрени части.

2. Неочаквано отваряне：Запечатайте всички потенциални точки за влизане на дъжд; инсталирайте защитни силиконови рукави на изходния кръгъл вал; активирайте устройството за нагрев и изсушаване в кутията на механизма.

3. Моторът за зареждане продължава да работи след зареждането на пружината：Регулирайте положението на граничния ключ, така че леверът напълно да отвори нормално затворения контакт, когато пружината е напълно заредена.

4. Увеличена DC съпротивителност：Регулирайте контактното разстояние и прекомерното движение на прекъсвача. Измерете контактната съпротивителност с метода на DC нападащо напрежение (с тестов ток ≥100A) според стандарти. Ако регулирането не намали съпротивителността, заменете вакуумния прекъсвач.

5. Увеличено време на подскачане при затваряне：Леко увеличете началния натиск на контактната пружина или я заменете. Ако разстоянието на леверите или шиповете надхвърля 0.3mm, заменете тези части. Регулирайте приводния механизъм, като го сместите леко към мъртвата точка в затвореното положение – където преводното отношение е минимално – за да намалите подскачането.

6. Разрядване от повърхността на CT до опорната рама：Равномерно приложете нов слой полупроводников боя на повърхността на CT, за да възстановите равномерното разпределение на електрическото поле.

7. Вакуумният прекъсвач не се отваря

Ако целостта на вакуума е потвърдена под необходимите нива, заменете вакуумния прекъсвач. Следвайте тези стъпки:

• Осигурете, че новият вакуумен прекъсвач преминава тест за целост на вакуума, преди монтажа.

• Премахнете стария прекъсвач и инсталирайте новия вертикално. Осигурете съвпадение между движещият контакт и прекъсвача. Избегнете торсионен стрес по време на монтажа.

• След монтажа, измерете контактното разстояние и прекомерното движение. Регулирайте по нужда:① Регулирайте прекомерното движение чрез въртящо се свързване на изолиращия тегловен прът.② Регулирайте контактното разстояние, като промените дължината на движещия проводен прът.

• Използвайте анализатор на прекъсвачи, за да измерите скоростта на отваряне/затваряне, трифазната синхронизация и подскачането при затваряне. Допълнително регулирайте, ако резултатите са извън спецификациите.