Mga Sakit ng Vacuum Circuit Breaker: Mga Dahilan at Solusyon

Pagsusuri at Pagtugon sa mga Sakit ng High-Voltage Vacuum Circuit Breakers

Ang mga abilidad ng vacuum circuit breakers ay lumalampas sa walang langis na disenyo. Ito rin ay nagbibigay ng mahabang elektrikal at mekanikal na buhay, mataas na dielectric strength, malakas na consecutive breaking capacity, kompakto ang sukat, maliit ang timbang, angkop para sa madalas na operasyon, pag-iwas sa sunog, at mababang pangangalaga—mga benepisyo na mabilis na nakikilala ng mga operator, maintenance personnel, at inhenyero ng power system. Ang mga lokal na ginawang high-voltage vacuum circuit breakers sa Tsina noong unang panahon ay may hindi matatag na kalidad, sobrang current chopping overvoltage sa panahon ng operasyon, at kadalubhasaan ang pagbabawas ng vacuum interrupter.

Gayunpaman, sa 1992 Tianjin Vacuum Switch Application Promotion Conference, ang teknolohiya ng paggawa ng vacuum circuit breaker ng Tsina ay umabot sa internasyonal na harapan, na nagsimula ng isang pagbabago sa kanyang aplikasyon at pag-unlad. Sa pamamagitan ng malawakang paggamit ng vacuum circuit breakers, ang mga pagkakamali ay minsan-minsan nangyayari. Ang artikulong ito ay sumusuri ng mga karaniwang pagkakamali at nagbibigay ng mga katugon.

Karaniwang Abnormal na Kalagayan ng Operasyon

1. Ang Circuit Breaker ay Hindi Makapagsasara o Magbubukas (Refusal to Operate)：Matapos tumanggap ng utos na sara (o trip), ang closing (o tripping) solenoid ay gumagalaw, ang plunger ay pinapalaya ang latch, at ang closing (o opening) spring ay nagrerelease ng enerhiya upang i-drive ang mekanismo. Gayunpaman, ang interrupter ay hindi makapagsasara (o magbubukas).

2. Hindi Inaasahang Pagbubukas (False Tripping)：Ang breaker ay bumubukas nang walang anumang panlabas na kontrol signal o manual na operasyon sa normal na serbisyo.

3. Ang Storage Motor ay Patuloy na Kumakatawan Matapos ang Spring Charging：Matapos ang pag-sara, ang motor ay nagsisimula na mag-charge ng spring. Kahit na matapos ang full energy storage, ang motor ay patuloy na kumakatawan.

4. Tumaas ang DC Resistance：Matapos ang mahabang operasyon, ang contact resistance ng contacts ng vacuum interrupter ay unti-unti na tumaas.

5. Tumaas ang Closing Bounce Time：Sa loob ng panahon, ang tagal ng contact bounce sa panahon ng pag-sara ay unti-unti na tumaas.

6. Discharge mula sa CT Surface patungo sa Support Bracket sa Middle Chamber：Sa panahon ng operasyon, ang arcing ay nangyayari sa pagitan ng surface ng current transformer (CT) at ang support structure sa middle chamber.

7. Ang Vacuum Interrupter ay Hindi Makapagbubukas：Matapos ang utos ng trip, ang interrupter ay hindi makapagbubukas o kumuha lamang ng bahagi (single-phase o two-phase operation).

Pagsusuri ng Dahilan ng Pagkakamali

1. Refusal to Close or Open

Kapag ang operating mechanism ay hindi gumagalaw, una, tuklasin kung ang dahilan ay nasa secondary control circuit (halimbawa, protection relay) o mechanical components. Matapos kumpirmahin na normal ang secondary circuit, natuklasan ang sobrang clearance sa universal joint na naka-attach sa main lever arm ng mekanismo. Kahit na normal ang operasyon ng mekanismo, ito ay hindi makapag-drive ng linkage, na nagresulta sa failed closing o tripping.

2. Unintended Tripping

Sa normal na operasyon, ang breaker ay hindi dapat bumubukas nang walang panlabas na utos. Matapos ilayo ang human error, natuklasan ang short circuit sa auxiliary switch contacts sa loob ng mechanism box. Ang trip coil ay nag-energize sa pamamagitan ng short, na nagresulta sa false tripping. Ang ugat ng problema ay ang pagpasok ng ulan sa mechanism box, na bumaba sa output crank arm at direktang pumunta sa auxiliary switch, na nagresulta sa contact shorting.

3. Storage Motor Continues Running After Spring Charging

Matapos ang pag-sara, ang energy storage motor ay nagsisimula. Kapag fully charged na ang spring, may signal na nagpapahiwatig ng pagkumpleto. Ang storage circuit ay kasama ang normally open auxiliary contact mula sa breaker at ang normally closed limit switch contact. Matapos ang pag-sara, ang auxiliary contact ay sasara, nagsisimula ang motor. Kapag fully charged na ang spring, ang mechanism lever ay bubuksan ang normally closed contact ng limit switch, na nagtatapos ng power sa motor. Kung hindi nabubuksan ang contact ng lever, ang circuit ay mananatiling energized, at ang motor ay patuloy na kumakatawan.

4. Increased DC Resistance

Ang contacts ng vacuum interrupter ay butt-type. Sobrang contact resistance ay nagdudulot ng sobrang init sa ilalim ng load, na nagbabawas ng conductivity at interrupting performance. Ang resistance ay dapat manatili sa ibaba ng specifications ng manufacturer. Ang contact spring pressure ay may malaking epekto sa resistance at dapat imasure sa tamang overtravel conditions. Ang gradual na pagtaas ng resistance ay nagpapakita ng contact erosion. Ang contact wear at pagbabago ng contact gap ay ang pangunahing dahilan ng pagtaas ng DC resistance.

5. Increased Closing Bounce Time

Ang ilang contact bounce ay normal sa panahon ng pag-sara, ngunit sobrang bounce ay maaaring magdulot ng contact burning o welding. Ang technical standard ay limitado ang closing bounce sa ≤2ms. Sa loob ng panahon, ang pangunahing dahilan ng pagtaas ng bounce ay ang bawas na contact spring force at wear-induced clearance sa levers at pins.

6. Discharge from CT Surface to Support Bracket

Ang middle chamber ay naglalaman ng current transformer (CT). Sa panahon ng operasyon, maaaring mabuo ang uneven electric fields sa surface ng CT. Upang iwasan ito, ang mga manufacturer ay nag-coat ng semiconductor paint sa surface upang pantayin ang field. Sa panahon ng assembly, ang space constraints maaaring magresulta sa pag-scrape off ng semiconductor coating sa paligid ng mounting bolts, na nagdudulot ng field distortion at surface-to-bracket discharge sa panahon ng operasyon.

7. Vacuum Interrupter Fails to Open

Sa normal na kondisyon, ang breaker ay dapat maipaglaban ang kuryente kahit na tripped manually o sa pamamagitan ng protection relay.

Ang vacuum circuit breakers ay naiiba sa iba pang uri sa pamamagitan ng paggamit ng vacuum bilang insulation at arc-quenching medium. Kung ang vacuum level ay bumaba, ang ionization ay nangyayari sa loob ng chamber, na naggagenerate ng charged particles na nagbabawas ng insulation strength, na nagpapahinto ng proper current interruption.

Pagtugon at Solusyon

1. Refusal to Close or Open：Suriin ang lahat ng konektadong bahagi sa operating mechanism para sa sobrang clearance. Palitan ang mga nasira na bahagi ng bagong, mataas na hardness, qualified na bahagi.

2. Unintended Tripping：Siguruhin ang lahat ng potensyal na entry points ng ulan; i-install ang protective silicone sleeves sa output crank linkage; i-activate ang heating at moisture-removal device sa loob ng mechanism box.

3. Storage Motor Continues Running After Spring Charging：Ayusin ang posisyon ng limit switch upang ang lever ay bukas na ang normally closed contact nito kapag fully charged na ang spring.

4. Increased DC Resistance：Ayusin ang contact gap at overtravel ng interrupter. Imasure ang contact resistance gamit ang DC voltage drop method (na may test current ≥100A) na ipinapaloob sa standards. Kung ang adjustment ay hindi nagpapababa ng resistance, palitan ang vacuum interrupter.

5. Increased Closing Bounce Time：Pamahalin ang initial pressure ng contact spring o palitan ito. Kung ang clearance ng lever o pin ay lumampas sa 0.3mm, palitan ang mga bahaging ito. Ayusin ang drive mechanism sa pamamagitan ng pag-shift nito paunti-unti patungo sa dead center point sa closed position—kung saan ang transmission ratio ay minimal—upang bawasan ang bounce.

6. Discharge from CT Surface to Support Bracket：Pare-pareho na i-reapply ang layer ng semiconductor paint sa surface ng CT upang ibalik ang uniform na electric field distribution.

7. Vacuum Interrupter Fails to Open

Kung ang vacuum integrity ay napatunayan na nasa ibaba ng required levels, palitan ang vacuum interrupter. Sundin ang mga hakbang na ito:

• Siguraduhin na ang bagong vacuum interrupter ay lumalampas sa vacuum integrity testing bago i-install.

• Alisin ang lumang interrupter at i-install ang bagong isa nang vertical. Siguraduhin ang alignment sa pagitan ng moving contact rod at ng interrupter. Iwasan ang torsional stress sa panahon ng installation.

• Matapos ang installation, imasure ang contact gap at overtravel. Ayusin kung kinakailangan:① Ayusin ang overtravel sa pamamagitan ng threaded connection ng insulating pull rod.② Ayusin ang contact gap sa pamamagitan ng pag-modify ng haba ng moving conductive rod.

• Gumamit ng circuit breaker analyzer upang imasure ang opening/closing speed, three-phase synchronization, at closing bounce. Gawan ng karagdagang ayos kung ang resulta ay out of specification.