Analyse decumbentis interruptoris vacui exteri 35kV columnae ampullae ceramicae

Circuitus interruptor vacui ZW7 - 40.5 utitur vacuo ut medium extinctivum arcus. Extremus mobilis camarae extinctivae arcus iunctus est ad axem operativum mechanici per brachium et vinculum insulans. Structura totalis circuiti interruptoris est columnaris porcellanata.

Porcellana superior servit ut porcellana camarae extinctivae, et inferior agit ut porcellana sustinens. Tres porcellanae triphasicae installantur in armatura, et transformatores currentis triphasici collocantur intra porcellanas sustinentes inferiores et iunguntur ad circuitum principalem circuiti interruptoris (ut monstratur in Figura 1). Porcellanae superior et inferior repletae sunt grasso insulanti silicicio vacuum cum excellentibus proprietatibus insulantibus.

Porcellanae circuitorum interruptorum altae tensionis solent fieri ex ceramica aluminae altae fortitudinis, quae habet bonam stabilitatem chemicam, excellentes proprietates insulantias et altam fortitudinem mechanicam. Praestatio ceramica directe pertinet ad vitam utilitatis totius apparatus. Causae communes defectuum circuitorum interruptorum externorum includunt fissuras flangiarum, deformationes et fissuras porcellanae, expansionem cementi, senectutem, ferruginationem, etc. In quodam transmissore 110kV, septem defectus circuiti interruptoris contigerunt, inter quos fracturae porcellanae occupant 41%.

Situatio Defectus

In substatione 110kV, manica porcellana phasalis A circuiti interruptoris 35kV rupit. Pars porcellanae inter tertiam tegulam et flangiam inferiorem excidit et evolavit, et graxa insulans interna silicicia effluxit, cogens apparatum ad cessationem. Inspectio loci defecti circuiti interruptoris ostendit causam directam defectus esse reactionem conductoris altae tensionis interioris porcellanae sustinentis circuiti interruptoris cum porcellana, et arcus altae temperature generatus per dismissionem causavit porcellanam rumpi et graxam insulans internam silicici effluere.

Analyse exemplarum

Inspectio macroscopica

Duo exempla typica obtenta sunt per exemplificandum porcellanam tegularum, et resultata inspectionis sunt sequentia:

Figura 2 monstrat morphologiam macroscopicam exempli 1 capti in loco. Sunt vestigia vasta incendi arcus in pariete interiore porcellanae exempli. Secundum sectionem longam fere 50.89mm, fractura porcellanae praecipue est cinerea, et sunt deposita fuligine in superficie partium quaedam. Morfologia sectionis significanter differt ab aliis partibus. Tres partes exempli 1 inspectae sunt separatim, ut monstratur in Figura 2b, 2c, et 2d.

Ut patet ex Figura 2b, glarea in pariete interiore exempli combusta et liquescens est, formans numerosa foramina variae magnitudinis. Est superficies laevis ad marginem faciei terminalis, quae differt a signo fusionis glareae, indicans absentiam glareae vel materiale inaequale. In Figura 2c, area rubra ad radicem tegulae habet superficiem laevem, texturam duram, numerosa foramina parva in superficie, cum dorso et fundo cinereo-albo. 

Materiale rubrum distribuitur inaequaliter, superficies est inaequalis, est tumor localis, et marginem nigrum manifestum cum corpore porcellanae, indicans materiale in hac area esse anormale. Figura 2d est imago localiter amplificata partis normalis sectionis tegulae. Ut patet ex figura, sunt multa foramina parva in superficie exempli, et foramen maximum habet diametrum fere 0.1mm.

Figura 3 depictat aspectum macroscopicum exempli 2#. In pariete interiore exempli sunt vestigia incendi arcus localis et area non glarea, ut indicatur in partibus 1 et 2 Figurae 3a. Notabiliter, glarea in loco incendi arcus habet numerosa foramina, resultatum fusionis glareae post combustionem altae temperature. In loco 2 parietis interni, est depressio superficiei longa fere 17.92 mm et profunda 2 mm. Color huius areae concordat corpori porcellanae, cinereo-albo, quod indicat superficiem carens glarea, representans defectum processus originalis.

Figura 3b monstrat morfologiam macroscopicam lateralem exempli 2#. E figura patet sectio lateralis exempli habet superficiem rotundam et laevem, contrastans cum superficie fracturae normali aspera. Hoc indicat corpus porcellanae in hac parte esse discontinuum, alterum defectum processus originalis.

Ex resultatis inspectionis macroscopicae exemplorum, concluditur porcellana defectiva exhibere varios defectus processus originalis, inter quos materiale inaequale, corpus porcellanae discontinuum, superficies non glarea, et copiosos foramina parva.

Analyse Microscopica Electronica Scannante (SEM) Morphologiae Microscopicae

Analyse SEM facta est in exemplis a sectione normali, area rubra, regione laevi superficiei, et superficie interiori dismissionis porcellanae. Imagines microscopicae scannantes exemplorum praebentur in Figura 4.

Ut ostenditur in Figura 4a, exemplum a sectione normali porcellanae ostendit superficiem asperam cum texturis fracturae directionalibus. Numerosi foramina regulariter distribuuntur, indicantes porcellanam bushing esse porosa et habere relativam densitatem parvam.

Figura 4b revelat exemplum de area rubra quoque habet numerosa foramina. Comparata cum exemplo sectionis normalis, haec foramina sunt maioris magnitudinis, minus dense disposita, et densitas porcellanae est relativiter maior. Hoc indicat sintering non uniformem materialis porcellanae intra bushing.

Ex Figura 4c, observari potest exemplum laeve superficiei quoque continet multa foramina, simul cum multis pitis inaequalibus dispersis super eius superficiem. Tamen, superficies generalis videtur comparate laevior et planior, implicans characteres anormales huius sectionis praeexsistentes ante fracturam.

Figura 4d ostendit glazuram in superficie cauterizata dismissionis esse laevem sed punctatam multis bullis et pitis. Haec feature attribuuntur emissioni gasorum in processu fusionis glazurae, triggerata a temperaturis altis generatis in eventu dismissionis.

Analyse Microscopica Electronica Scannante (SEM) Morphologiae Microscopicae

Analyse SEM facta est in exemplis a sectione normali, area rubra, regione laevi superficiei, et superficie interiori dismissionis porcellanae. Imagines microscopicae scannantes exemplorum praebentur in Figura 4.

Ut ostenditur in Figura 4a, exemplum a sectione normali porcellanae ostendit superficiem asperam cum texturis fracturae directionalibus. Numerosi foramina regulariter distribuuntur, indicantes porcellanam bushing esse porosa et habere relativam densitatem parvam.

Figura 4b revelat exemplum de area rubra quoque habet numerosa foramina. Comparata cum exemplo sectionis normalis, haec foramina sunt maioris magnitudinis, minus dense disposita, et densitas porcellanae est relativiter maior. Hoc indicat sintering non uniformem materialis porcellanae intra bushing.

Ex Figura 4c, observari potest exemplum laeve superficiei quoque continet multa foramina, simul cum multis pitis inaequalibus dispersis super eius superficiem. Tamen, superficies generalis videtur comparate laevior et planior, implicans characteres anormales huius sectionis praeexsistentes ante fracturam.

Figura 4d ostendit glazuram in superficie cauterizata dismissionis esse laevem sed punctatam multis bullis et pitis. Haec feature attribuuntur emissioni gasorum in processu fusionis glazurae, triggerata a temperaturis altis generatis in eventu dismissionis.

Per analyse micromorphologicam SEM, concluditur porcellana manica habere defectus inerentes sicut structura porcellanae laxa, densitas parva, et sections anormales.

Analyse Spectri Energiae

Ut supra descriptum, analyse spectri energiae facta est in elementis superficiei et eorum distributionibus in quatuor locis differentibus exempli. Figura 5 illustrat exemplum detailatum distributionis elementorum superficiei. Elementa in superficie exemplorum a sectione normali, superficie laeva, et parte dismissionis porcellanae principaliter constat ex oxygene (O), silicio (Si), et aluminio (Al). 

Generaliter, distributio elementorum in superficie horum exemplorum est comparate uniformis. Tamen, distributio elementorum in superficie exempli de area rubra est inaequalis. In regione dextra-inferiore huius exempli, contentus oxygenii (O), aluminii (Al), et kalii (K) augmentant significanter, dum distributio elementorum silicis (Si) remanet comparate constans. Hoc indicat in processu sintering huius regionis, distributio O, Al, et K elementorum non fuit homogenea.

Simul, comparatio facta est contentus elementorum principalium quattuor exemplorum, et resultata praebentur in Tabula 1. Contentus elementi oxygenii (O) in superficie exempli a sectione normali est notabiliter maior quam aliorum trium exemplorum, dum contentus elementi silicis (Si) est minor. Hoc suggerit compositionem materialis variare inaequaliter in diversis partibus exempli porcellanae manicae. 

Exempla de area rubra habent contentum relativum altum silicis (Si) et contentum minimum oxygenii (O). Praeterea, quantitas significativa cupri (Cu) detecta est in superficie parte dismissionis interioris porcellanae. Hoc est propter fusionem et evaporationem aeris interioris porcellanae ad altas temperaturas in processu dismissionis, secuta spattering et depositionem in superficie interiori porcellanae.

Scanning Distribution of Surface Elements of Samples

Based on the energy spectrum analysis, it can be firmly concluded that during the sintering process of the porcelain sleeve, the distribution of various elements is highly non-uniform. This non-uniformity directly implies that the materials of different sections within the porcelain sleeve exhibit significant disparities.

Conclusion and Suggestions

Conclusion

Through macroscopic inspection, SEM micromorphology analysis, and energy spectrum analysis, it has been determined that the porcelain sleeve exhibits characteristics such as relatively loose structure, internal stratification, uneven composition, and the presence of micropores. Additionally, there are inherent defects on the inner surface of the porcelain sleeve, including local unglazed areas and subpar manufacturing process quality.

Due to these macroscopic and microscopic defects in the porcelain sleeve, during its long-term outdoor operation, external moisture and gases gradually penetrate into the sleeve. This infiltration leads to a degradation of the porcelain sleeve's insulation performance. Under the influence of the electric field, electrical discharge occurs between the internal conductor and the weak areas of the porcelain sleeve. The discharge generates local high temperatures within the porcelain sleeve and deteriorates the performance of the insulating silicone grease. Eventually, under the action of internal pressure, the porcelain sleeve bursts.

Suggestions

• Porcelain sleeve manufacturers should enhance quality control during the firing process of porcelain sleeves to ensure consistent and high-quality product output.

• Appropriate protective measures must be implemented during the transportation of porcelain sleeve products. This is crucial to prevent severe vibrations or collisions that could potentially damage the porcelain sleeves.

• Product users are advised to strengthen the quality sampling inspection of the porcelain sleeves of incoming equipment. This practice ensures that the quality of the warehoused equipment complies with the required standards.

• Close attention should be paid to the operational status of the batch of equipment. In particular, for equipment with existing silicone grease leakage or porcelain sleeve cracks, prompt power-outage maintenance and flaw detection should be carried out to avoid potential failures and ensure the safe and reliable operation of the electrical system.