Analyse af almindelige fejl og modforanstaltninger for mellemspændingsvakuumkredsløbsbrydere

Rolle af vakuumkredsløbsafbrydere i understationsanlæg og almindelig fejlanalyse

Når der opstår fejl i understationsanlæg, spiller vakuumkredsløbsafbrydere en kritisk beskyttende rolle ved at afbryde overbelastninger og kortslutningsstrømme, hvilket sikrer sikkert og stabilt drift af strømsystemer. Det er afgørende at styrke rutinemæssig inspektion og vedligeholdelse af mellemspændings (MV) vakuumkredsløbsafbrydere, analysere almindelige fejlårsager og implementere effektive korrektionsforanstaltninger for at forbedre understationens pålidelighed, hvilket resulterer i større økonomiske og sociale fordele.

1. Struktur af vakuumkredsløbsafbrydere

1.1 Grundlæggende komponenter

En vakuumkredsløbsafbryder består typisk af følgende nøglekomponenter: styre-mekanisme, strømafbrydningseenhed, elektrisk kontrolsystem, isolerende støtte og bærebjælke.

Styre-mekanismer kan inddeles i elektromagnetiske, fjederstyrede, permanent magnetiske, pneumatisk og hydrauliske typer. Baseret på den relative position af styre-mekanismen og afbrydningen, deles vakuumkredsløbsafbrydere yderligere ind i integrerede, hængende, fuldt lukkede modulære, sokkelmonterede eller gulvmountede typer.

1.2 Vakuumafbrydning

Vakuumafbrydningen er den kernekomponent, der gør det muligt for en vakuumkredsløbsafbryder at fungere korrekt. Den består af et isolerende omhukslag, skjold, blærek, ledende stang, bevægelige og faste kontakter og endekapsler.

For at opretholde effektiv buelukning skal det interne vakuum bevares - typisk ved en tryk under 1,33×10⁻² Pa. Der er sket betydelige fremskridt i materialer, fremstillingsprocesser, struktur, størrelse og ydeevne for vakuumafbrydere.

Det isolerende omhukslag er ofte lavet af aluminiumoksidkeramik eller glas. Keramiske omhukslag tilbyder bedre mekanisk styrke og termisk stabilitet og er nu bredt anvendt. Den bevægelige kontakt er placeret nederst, forbundet med den ledende stang. En vejledningsrør sikrer præcis og jævn lodret bevægelse.

For at overvåge kontakt-slid placeres en prikkemærke på den ydre overflade af afbrydningen. Ved at observere denne mærkes forskydning i forhold til den nedre ende, kan graden af kontakt erosion estimeres.

Strømbane og buelukning finder sted i kontaktkløften mellem den bevægelige og den faste kontakt. De metalliske komponenter understøttes og sigtes af det isolerende omhukslag, som er svaret til skjoldet, kontakterne og andre metaldele for at opretholde vakuum integritet.

Det rustfri stål skjold, elektrisk flydende og omringende kontakter, spiller en vital rolle: under strøm afbrydning, fanger den metalvaporer fra bue, forhindrer deposition på isolatoren og bevarer intern isolation styrke.

2. Almindelige fejl i mellemspændings vakuumkredsløbsafbrydere

2.1 Reduceret vakuumniveau

Tab af vakuum er en kritisk, men ofte undervurderet fejl. Mange installationer mangler kvantitative eller kvalitative vakuum overvågningsudstyr, hvilket komplicerer diagnosticeringen.

Vakuumnedbrydning forkorter afbryders levetid, nedsætter strøm afbrydelseskapacitet og kan føre til katastrofale fejl eller eksplosion. Årsager inkluderer:

• Dårlige mekaniske egenskaber som for stor overgang, kontakt hop, eller fase uoverensstemmelser.

• For stor koblings rejse under drift.

• Produktionsfejl i vakuum flasken (f.eks. dårlig tæthed eller materialefejl).

• Lækage i blærekken pga. træthed eller skade.

2.2 Isolation fejl

Mange vakuumafbrydere bruger sammensat isolation, hvor afbryderen er indlejret i en epoxi harz hus. Hvis de højspænding dele ikke er fuldt ud indkapslet, kan miljøfaktorer kompromittere isolationen.

Varme genereret under drift kan yderligere forring isolationens ydeevne, hvilket øger risikoen for fejl.

2.3 For stor kontakt hop og asynkron drift

Prolongeret kontakt hop under lukning og asynkron åbning/lukning kan skyldes:

• Understandard mekanisk ydeevne af afbryderen.

• Defekte isolerende træk stænger eller støtte strukturer.

• Misalignment mellem kontaktplanen og afbryderens centrale akse.

2.4 Ufuldstændig fjeder energi lagring

Efter lukning kan fjeder mekanismen mislykkes med at fuldt ud lagre energi pga.:

• Forkert afkobling af lagringssirkuitet pga. forkert grænsekontaktsindstillinger.

• Tandhjuls slip pga. alvorlig slid.

• Alderdom af lagring motor.

• Høj fjeder tension som fører til ufuldstændig axel rejse.

2.5 Fejlhandling og manglende drift

• Kontakt deformation: Bløde kontaktmaterialer kan deformere efter gentagne operationer, hvilket fører til dårlig kontakt og fase tab.

• Trip fejl: Forårsaget af utilstrækkelig trip lås engagement, pin slip, lav trip spænding, eller dårlig hjælpekreds kontakt.

• Luknings fejl: Resultater fra lav lukning spænding, deformerede koblings plader, forkert lås dimensioner, forbindelses fejl, eller dårlig hjælpekreds kontakt.

3. Fejl forebyggelse og rettelser

3.1 Forebyggelse af vakuum nedbrydning

Regelmæssig inspektion af vakuum flasken er afgørende. Brug en vakuum tester for kvantitativ måling eller udfør standfasthed spændingstests for kvalitativ vurdering. Hvis vakuumtab er registreret, erstatter afbryderen og genprøver rejse, synkronisering og hop for at sikre overholdelse.

3.2 Forebyggelse og behandling af isolation fejl

Anvend APG (Automated Pressure Gelation) teknologi og solid-sealed pol kolonner til at indkapsle afbryderen og udgangsterminalerne. Dette reducerer størrelsen og skjuler for miljøeffekter.

Regelmæssig test af isolation ydeevne og forudsag isolation levetid med specialiseret udstyr. Følg strenge installations-, kommissorings- og vedligeholdelsesprocedurer for at forhindre menneskeskabte fejl. Rengør og inspicer isolatorer og træk stænger regelmæssigt for at forhindre støv relaterede fejl.

3.3 Behandling af kontakt hop og asynkroni

Indsæt en flad ring mellem den isolerende træk stang og transmissionshejsen for at reducere kontakt hop. Juster den vertikale justering af kontakt slutfladen for at minimere hop.

For asynkron drift, brug en switch karakteristik tester til at måle luknings hop tid, tre-fase drift tider, og fase synkronisering. Baseret på resultater, juster træk stang længden inden for angivne rejse og overgang grænser for at opnå synkronisering.

3.4 Løsning af ufuldstændig fjeder lagring

• Erstat ældre lagring motorer.

• Forbedr montering præcision af trip og lås komponenter.

• Forbedr varmebehandlingen af lagring tandhjul for at forhindre slid og slip.

3.5 Forebyggelse af fejlhandling og manglende drift

Forbedr kontrolkreds pålidelighed ved at sikre hjælpekreds kontakter og optimere koblings mekanismer for at forhindre deformation eller misalignment. Sikre pålidelige forbindelser.

Oprethold en ren driftsmiljø og smør roterende dele for at forhindre rust og forurening relaterede fejl.

For lukningskreds fejl, undersøg basemonteret hjælpekreds. Brug en multimeter til at tjekke kontinuitet ved sekundær stik. Hvis stikket er åbent, test kontinuitet mellem hjælpekreds terminalerne og stikket for at lokalisere fejlen.

4. Konklusion

I alt, for at sikre pålidelig drift af vakuumkredsløbsafbrydere, skal virksomheder og personale identificere rodårsagerne til almindelige fejl - som vakuumtab, isolation fejl, kontakt hop, fjeder lagring problemer, og fejlhandling - og implementere effektive forebyggende og korrektive foranstaltninger. Proaktiv vedligeholdelse og teknisk optimering er nøgle til at minimere fejl og forbedre sikkerhed, effektivitet og levetid af understationsanlæg.