Pagsayon sa Vacuum Circuit Breaker: mga Rason ug Solusyon

Pagsulay ug Pag-ayo sa mga Problema sa High-Voltage Vacuum Circuit Breakers

Ang mga abilidad sa vacuum circuit breakers wala lang limitado sa disenyo nga walay oil. Usa ka pa gihapon niini mao ang matanggog nga buhay elektrikal ug mekanikal, taas nga dielectric strength, makapugos nga pagkonektar sa sunod-sunod, kompakto nga sukal, light weight, angkop alang sa paborito nga operasyon, pagpangita og sunog, ug low maintenance—benefits nga gisikadong maayo ngadto sa mga operator sa power system, maintenance personnel, ug mga engineer. Ang mga naunang lokal nga giproduktahan nga high-voltage vacuum circuit breakers sa China adunay unstable quality, labi nga current chopping overvoltage sa panahon sa operasyon, ug kasagaran nga vacuum interrupter leakage.

Pero human sa 1992 Tianjin Vacuum Switch Application Promotion Conference, ang teknolohiya sa pagproduktar sa vacuum circuit breaker sa China nadawat sa internasyonal nga front, marka usa ka turning point sa iyang aplikasyon ug pagbutok. Sa kataposan sa widespread nga paggamit sa vacuum circuit breakers, ang mga problema kasagaran mosulay. Kini nga artikulo mag-analisis sa mga common nga mga problema ug maghatag og corresponding nga solusyon.

Common Abnormal Operating Conditions

1. Ang Circuit Breaker Wala Maka-close o Maka-open (Refusal to Operate)：Human sa pagtanggap sa close (o trip) command, ang closing (o tripping) solenoid mag-operate, ang plunger mag-release sa latch, ug ang closing (o opening) spring mag-release og energy aron mag-drive sa mechanism. Pero ang interrupter wala maka-close (o open).

2. Unintended Tripping (False Tripping)：Ang breaker mag-trip wala may external control signal o manual operation sa normal service.

3. Storage Motor Continues Running After Spring Charging：Human sa closing, ang motor magsugod sa charging sa spring. Kahit na full na ang energy storage, ang motor magpatuloy sa pag-operate.

4. Increased DC Resistance：Human sa extended nga operasyon, ang contact resistance sa contacts sa vacuum interrupter gradual nga mag-increase.

5. Increased Closing Bounce Time：Sa panahon, ang duration sa contact bounce sa panahon sa closing mag-increase.

6. Discharge from CT Surface to Support Bracket in Middle Chamber：Sa panahon sa operasyon, ang arcing mosulay tali sa surface sa current transformer (CT) ug support structure sa middle chamber.

7. Vacuum Interrupter Wala Maka-open：Human sa trip command, ang interrupter wala maka-open o partially saja (single-phase o two-phase operation).

Fault Cause Analysis

1. Refusal to Close or Open

Kung ang operating mechanism wala mag-operate, unang determinar kung ang cause nia mahimong secondary control circuit (e.g., protection relay) o mechanical components. Human sa pag-confirm nga ang secondary circuit normal, natukod ang excessive clearance sa universal joint nga nag-connect sa main lever arm sa mechanism. Kahit normal ang operasyon sa mechanism, wala siya mag-drive sa linkage, resulta mao ang failed closing o tripping.

2. Unintended Tripping

Sa normal nga operasyon, ang breaker dili dapat mag-trip wala may external command. Human sa pag-ruling out sa human error, natukod ang short circuit sa auxiliary switch contacts sa mechanism box. Ang trip coil energized human sa short, resulta mao ang false tripping. Ang root cause mao ang rainwater ingress sa mechanism box, nag-flow down sa output crank arm ug direct sa auxiliary switch, causing contact shorting.

3. Storage Motor Continues Running After Spring Charging

Human sa closing, ang energy storage motor magsugod. Kapag fully charged na ang spring, ang signal indica sa completion. Ang storage circuit include ang normally open auxiliary contact gikan sa breaker ug normally closed limit switch contact. Human sa closing, ang auxiliary contact closes, magsugod ang motor. Kapag fully charged na ang spring, ang mechanism lever opens ang normally closed contact sa limit switch, cutting power sa motor. Kon ang lever wala mag-open sa contact, ang circuit magpatuloy sa pag-energy, ug ang motor magpatuloy sa pag-operate.

4. Increased DC Resistance

Ang vacuum interrupter contacts mao ang butt-type. Excessive contact resistance causing overheating under load, impairing conductivity ug interrupting performance. Ang resistance kinahanglan remain below manufacturer specifications. Ang contact spring pressure significantly affects resistance ug kinahanglan measured under proper overtravel conditions. Gradually increasing resistance reflects contact erosion. Contact wear ug changes in contact gap ang primary causes sa rising DC resistance.

5. Increased Closing Bounce Time

Usa ka bit ka contact bounce normal sa panahon sa closing, pero excessive bounce can cause contact burning o welding. Ang technical standard limits closing bounce ≤2ms. Sa panahon, ang main causes sa increased bounce mao ang reduced contact spring force ug wear-induced clearance sa levers ug pins.

6. Discharge from CT Surface to Support Bracket

Ang middle chamber houses a current transformer (CT). Sa panahon sa operasyon, uneven electric fields mosulay tali sa CT surface. Para maprevent kini, ang manufacturers coat ang surface uban sa semiconductor paint aron equalize ang field. Sa panahon sa assembly, ang space constraints mosulay ang semiconductor coating sa palibot sa mounting bolts scraped off, leading to field distortion ug surface-to-bracket discharge sa panahon sa operasyon.

7. Vacuum Interrupter Wala Maka-open

Sa normal nga kondisyon, ang breaker dapat reliable nga interrupt current whether tripped manually o by protection relay.

Ang vacuum circuit breakers different gikan sa uban nga types tungod kay nag-usab og vacuum as both insulation ug arc-quenching medium. Kon ang vacuum level drops, ionization mosulay sa chamber, generating charged particles nga reduce insulation strength, preventing proper current interruption.

Troubleshooting and Solutions

1. Refusal to Close or Open：Inspect all connecting parts sa operating mechanism para sa excessive clearance. Palitan ang worn components uban sa new, high-hardness, qualified parts.

2. Unintended Tripping：Seal all potential rain entry points; install protective silicone sleeves sa output crank linkage; activate the heating ug moisture-removal device sa mechanism box.

3. Storage Motor Continues Running After Spring Charging：Adjust the position sa limit switch aron ang lever fully opens its normally closed contact kapag fully charged na ang spring.

4. Increased DC Resistance：Adjust the contact gap ug overtravel sa interrupter. Measure contact resistance using the DC voltage drop method (with test current ≥100A) as specified in standards. Kon adjustment fails reduce resistance, replace the vacuum interrupter.

5. Increased Closing Bounce Time：Slightly increase the initial pressure sa contact spring o replace it. Kon lever o pin clearance exceeds 0.3mm, replace these parts. Adjust the drive mechanism shifting it slightly toward the dead center point sa closed position—where transmission ratio minimal—to reduce bounce.

6. Discharge from CT Surface to Support Bracket：Evenly reapply a layer of semiconductor paint sa CT surface aron restore uniform electric field distribution.

7. Vacuum Interrupter Wala Maka-open

Kon confirmed ang vacuum integrity below required levels, replace the vacuum interrupter. Follow these steps:

• Ensure the new vacuum interrupter passes vacuum integrity testing before installation.

• Remove the old interrupter ug install the new one vertically. Ensure alignment between the moving contact rod ug the interrupter. Avoid torsional stress during installation.

• After installation, measure contact gap ug overtravel. Adjust as needed:① Adjust overtravel via the insulating pull rod’s threaded connection.② Adjust contact gap by modifying the length of the moving conductive rod.

• Use a circuit breaker analyzer to measure opening/closing speed, three-phase synchronization, ug closing bounce. Make further adjustments if results are out of specification.