Analizo de Kurcircuita Faŭlto en 10kV Puŝ-Tipo Ŝarĝa Ŝaltilo

1. Defekto-Priskribo

En junio 2013 okazis defekto en alta-volta kommutilo en urbaj regionoj, kio kaŭzis trifojan arkan mallongcircuiton en 10kV-linio. Post defektisolado kaj restarigo de la energofluo al la klientoj, notinde estas ke la sama tipo de kommutiloj en tiu ĉi regiono, kiuj estis enuzata inter 1999 kaj 2000 (per operaciperiodo pli ol 12 jaroj, disegnita nombrada fluo 630A, kaj efektiva operacia fluo plejparte ≤ 300A), jam ofte sukcesis similajn defektojn, kiuj minacas la fidan funkciadon de la elektra reto.

2. Funkciaprincipo de Pneumatikaj Ŝarĝkommutiloj

La pneumatika ringa retekabinetaro ricevis sian nomon pro sia eksterekvipita pneumatika ŝarĝkommutilo. Lia moviĝanta kontaktpalo ankaŭ funkcias kiel aercilindro — la malplena strukturo enhavas sigelitan "ŝtopilon", kiun la ĉefakso dronas por realigi la linearan moviĝon de fermaĵo kaj malfermaĵo. Dum malfermaĵo, la ŝtopilo rapide kompresas la aeron en la moviĝanta kontaktpalo (aercilindro), kaj la kompressa aero estas blasis al la arko generita de la malseparo de la arkmaligantaj kontaktoj tra la arkrezistanta plastnozlo ĉe la supro, kiu maligas la arkon per ĝia streĉo; la rapidflua aero rapide restaŭras la izoladan forton de la medio ĉe la rompo, prevenante la reardon de la arko.

Pro la limigita kapablo de la kommutilo malrompi defektokurantojn (aplikate nur al sistemoj sub 35kV), adoptiĝis disegnoskemo de "separo de la kondukema elemento de la arkigniga elemento":

• Kondukema elemento: Rubeda plumforma kontaktfingroj + kondukema palo, respondeca pri fluotransdonado;

• Arkigniga elemento: Kupro-tungsta allianca arkigniga palo + arkigniga ringo, speciale por arkoignado kaj -maligado.

Dum malfermaĵo, la ekstera surfaco de la moviĝanta kontaktpalo unue separegas de la staca kontaktfingroj, poste la arkigniga ringo separegas de la arkigniga palo. La arko estas limigita bruli inter la arkignaj komponentoj, evitante damaĝon al la ĉefkontaktoj; la moviĝanta kontaktpalo kaj la suba finpunkto estas konektitaj per plumformaj kontaktfingroj por certigi elektran kondukan.

3. Profunda Analizo de Defektkialoj
(1) Unua Esploro (Eksteraj Faktoroj)

La disegnita nombrada fluo de tia tipo de kommutilo estas 630A, sed la disponejo montras ke la operacia fluo de la elirokommutilo de la transformejo estas 283A, kaj la teoria fluo tra la kabinetaro survoje estas ≤ 283A. Kunmetante kun la loksceno (sunluma vetero, sen impuroj sur la kabinetokorpo), eksteraj faktoroj kiel superfluo, supervolto, kaj kontaminaĵflameto povas esti rektemale eskluditaj, kaj la defekto atribuigas al la mankoj de la mem kommutilo.

(2) Malmontado kaj Testverifikado

Post la malmontado de la defektokabinetaro, oni komenca spekulatas ke "malkontentiga kontaktado inter la moviĝanta kaj staca kontaktoj kaŭzas supervarmon kaj bruligon", sed definitiva konkludo ne povas esti tirita pro severa damaĝo de la kabinetaro. Tial, provspecimena detektado farigas al la sama tipo de enuzatkommutilo:

• Voltenresisto kaj cirkvito-resisteco: La voltenresista nivelo estas qualifika, kaj la cirkvito-resisteco estas 114μΩ (laŭ teknika regulamento);

• Tempelevtesto: La 30-minuta fluopligradata testdateno (Tabulo 1) montras ke la tempelevo atingas 84.2℃ je 400A kaj altega 133.1℃ je 630A, longe superpasanta la nacionan normon de stabila juĝo de "tempelevo ≤ 1K ene de 1 horo aŭ ≤ 2K ene de 3 horoj".

(3) Identigo de Radikaj Kialoj

Kompleksa testado kaj strukturanalizo montras ke la defekto originas de la malsukceso de la kontaktsistemo, specife manifestita kiel:

• Insufiĉa spiralforto: Ĝi ne povas efektive kontrakti la plumformajn kontaktfingrojn, rezultigante la deteriĝon de la "surfaka kontakto" inter la kontaktfingroj kaj la moviĝanta kontaktpalo en "linia kontakto", kaj akra reduktado de la kontakta areo;

• Mankoj en proceza precizeco: Insufiĉa precizeco en la arkflanka/plana pritraktado de la plumformaj kontaktfingroj plimalhelpas malkontentigan kontaktadon;

• Oksidado malsana ciklo: La kontaktfingroj kaj la moviĝanta kontaktpalo estas eksponitaj al la aero, kaj oksidado kondukas al pligrandiĝo de la kontakta rezisto → pligrandiĝo de varmo → plia atenuo de spiraltensiono → pli mala bona kontaktada efekto, fine kaŭzanta ionizadan arkan mallongcircuiton kaj linian rompon.

4. Ekipara Transformo kaj Optimumigaj Solvoj
(1) Procesa Plibonigo: Preciza Kontrolo de Kontakta Kvalito

Direktiĝante al la kernproblemo de "malkontentiga kontakto", plibonigoj estas faritaj de la materiala kaj proceza fino:

• Spiralselekto: Adopti spiralojn kun alta laciĝoresisto por asertas stabilan spiralforton en la disegnitaperiodo (inkluzive de la stato de farado kaj rompo de la nombrada fluo), evitante kontaktproblemojn kaŭzitajn de spiralamalbono;

• Kontaktfingro-pritraktado: Strebe kontrolu la procean precizecon de la arkflanka kaj plana traktado de la plumformaj kontaktfingroj por asertas kompletan konformiĝon kun la cilindra arkflanka surfaco de la moviĝanta kontaktpalo, elimini la latentdanĝeron de linia/ punkta kontakto, kaj asertas la fluportan kapablon kaj la tempelevkonformon de la kontaktoj.

(2) Disegna Optimumigo: Tutprocesa Stato-Monitorado

Integru la "enretnmonitoradan" funkcion en la kabinetstrukturdisegnon por realizi vidan staton:

• Temperaturmezurfenestro kaj sondego: Aranĝu facilan temperaturmezurfenestron, instalu temperaturasondenon ĉe la staca kontakto, kaj montru la temperaturon de la kontaktaparto ene de la kabinetaro en realtempa per la panela instrumento;

• Datumstokado kaj antaŭavizado: Konfiguru stokequipon por registri operaciadatumojn. Ankaŭ se la equipaĝo veturas, abnormaj situacioj povas esti antaŭidentigitaj per datumanalizo, iniciiĝante la anstataŭigantan kaj mantenan proceson, ŝanĝante de pasiva riparo al aktiva operaciamanteno.

(3) Operacia kaj Mantena Forigo: Dinamika Mankostribuo

Por la equipaĝo en uzado, optimizu la operaciomantenajn manierojn:

• Observofenestra transformo: Ŝanĝu la fiksitan observofenestron al movebla por faciligi la internan temperaturmonitoradon de la kabinetaro;

• Normaligo de parta elsendotesto: Farigu partan elsendoteston de la kommutilo dum la piktoperiodo por anticipe kapcti izoldefektojn kaj eviti la vastiĝon de defektoj.

5. Aplikaj Scenaroj kaj Disvolvaj Sugestoj

Kun la pligrandiĝo de la elektra konsumado, la ĉeflinioj de la distribuanreto estas modernigitaj al grand-sekciantaj kaboloj de 300-400㎡, kaj la kapablo de la transformejoj daŭre kreskas. La mankoj de insufiĉa rompa kapablo kaj malkontentiga kontakto de pneumatikaj kommutiloj iĝas ĉiam pli evidentiĝantaj. Oni sugestas:

• Scenara ajusto: Retiruĝu de la linia ring-reto-aplikadoj kaj ŝanĝu al alta-volta distribuo en terminaltransformeja areo (kun transformeja kapablo ≤ 630kVA), utiligante siajn avantaĝojn de "simpla strukturo kaj malalta kostprezo";

• Teknika iteracio: Por linia ring-reto-scenaroj, prioritatu selekti kommutilojn kun pli alta fidaneco kaj pli forta rompa kapablo (kiel vakuumŝarĝkommutiloj) por kontentigi la postulojn de distribuanreto-aŭtomatigo kaj alta fidaneco;

• Valora daŭrigado: Post la transformo de "procesa plibonigo + enretnmonitorado", la pneumatika ŝarĝkommutilo povas daŭrigi servi terminalajn ŝarĝscenarojn kaj ekestros sia restanta valoro.