تحليل حادث يتعلق بغرفة إخماد القوس لInterruptor de Vacío ZW32-12

يُستخدم مفتاح الدائرة الفراغي ZW32 - 12 على نطاق واسع في شبكة توزيع الكهرباء. ومع ذلك، تختلف أداء مفاتيح الدائرة الفراغية ZW32 - 12 المصنعة من قبل الشركات المختلفة. بعض مفاتيح الدائرة الفراغية ZW32 - 12 لديها أداء عام نسبيًا منخفضًا، مع إمكانية حدوث أعطال تشغيلية قد تؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي في بعض المناطق [1]. يتميز مفتاح الدائرة الفراغي الخارجي من نوع ZW32 - 12 بأداء عالٍ، وعمر خدمة كهربائي وميكانيكي طويل، وهو مصغّر وخفيف الوزن.

ولكن في الواقع العملي، قد يواجه أيضًا مشاكل تشغيلية بسبب تسرب، أو قصر دارة، أو زيادة الحمل. يمكن فقط عن طريق استخلاص تجارب التشغيل باستمرار واتخاذ تدابير وقائية علمية وفعالة أن يتم تقليل أو تجنب الأعطال التشغيلية لمفاتيح الدائرة الفراغية ZW32 - 12. يعتبر التحليل العلمي للأعطال الشائعة لمفاتيح الدائرة الفراغية ZW32 - 12 واتخاذ تدابير وقائية معينة طرقًا فعالة لتقليل الأعطال التشغيلية لمفاتيح الدائرة الفراغية.

كان يوم الحادث يوم عاصفة رعدية. أثناء التشغيل، تم اكتشاف أن الطور B للمفتاح المعيب فقد الارضية، مما تسبب في انفصال مفتاح الدائرة الفراغي المعيب، وتعرض جميع المستخدمين في النهاية الخلفية للمفتاح المعيب لانقطاع تيار كهربائي قصير الأمد. في ذلك الوقت، كان يمكن فقط اتخاذ تدابير طارئة، أي فصل مفتاح الدائرة الفراغي في المستوى السابق للمفتاح المعيب، وفصل جميع الأسلاك على الجانبين المزود بالطاقة والحمل للمفتاح المعيب، وربط مفتاح جانبي عبر طرفي المفتاح المعيب، وبالتالي استعادة التزويد الطبيعي بالكهرباء للخط بأكمله في وقت قصير.

تم إزالة المفتاح المعيب من القطب. تم اكتشاف أن مقاومة العزل للأرضية لكل من الإغلاق والفتح للطور B على الجانب المحمول للمفتاح المعيب كانت صفرًا، بينما كانت مقاومة العزل للأرضية على الجانب المزود بالطاقة غير صفرية عند الفتح (بعد إزالة الخطوط الواردة والخارجة للمفتاح، تم اختبار كل طور بميغومتر). بناءً على الظواهر المذكورة، يمكن اعتبار أن هناك ظاهرة تأريض في خط الطور B على الجانب المحمول للمفتاح، وكان خط الجانب المزود بالطاقة للطور B طبيعيًا. هذا العطل يتعلق بالتوصيل بالأرض للجانب المحمول.

من خلال فك وفحص المفتاح، تم اكتشاف أن الجزء الخارجي من غرفة إطفاء القوس للأنبوب العازل للطور B كان لديه ظاهرة تغير اللون. بعد فك الداعم العازل للطور B، تم اكتشاف أن غرفة إطفاء القوس حُرقت. شروط أجزاء غرفة إطفاء القوس المنفصلة هي كما يلي: كانت نقاط التلامس المتحركة والسكونية لغرفة إطفاء القوس سليمة، دون علامات حرق واضحة على السطح، لكن السطح كان أسود ولديه ترسب سميك من الرماد. كان هناك علامة حرق في كل نهاية من غرفة التغطية، مع فرق نسبي في الموضع حوالي 180° في الاتجاه الدائري.

كان هناك علامات حرق في الدرع الثابت في النهاية الثابتة المقابلة لموقع العلامة الحرق في غرفة التغطية الثابتة، وعلامات حرق في الجرس المتحرك والغطاء الواقي للجرس المتحرك المقابل لموقع العلامة الحرق في النهاية المتحركة. تم حرق الغلاف السيراميكي في المواقع المقابلة لهذه العلامتين الحرق. كان الجدار الداخلي لغرفة التغطية أسود، وكانت الجدران الخارجية بعيدًا عن علامات الحرق طبيعية في اللون. لم يكن هناك علامات غير طبيعية على السطح الخارجي للغلاف السيراميكي المتبقية. تم تليين الأكمام الدليلية وتدفقها نحو الأسفل. كان التدفق شديد في الجزء المقابل لعلامة الحرق في النهاية المتحركة، وكان هناك ظاهرة غليان تقريبية. ثبتت الأكمام الدليلية المتصلبة قضيب التوصيل المتحرك في وضع الفتح.

إعادة تقديم وتحليل ظواهر الحادث

من خلال حالة السطح لنقطتي التلامس المتحركة والسكونية لغرفة إطفاء القوس، يبدو أنهما لم يعانيا من حرق القوس في البيئة الجوية، ويجب أن تكون نقطة التلامس في حالة فتح. السطح الداخلي لغرفة التغطية أسود، وهو نتيجة لتأثير القوس وكمية صغيرة من الهواء. لا يوجد تغير في اللون على الجانب الخارجي لغرفة التغطية بعيدًا عن علامات الحرق لأنه لم يتأثر بالقوس، مما يشير إلى أن القوس هو تآكل محلي. الفجوات بين الحلقة الثابتة للتصنيف في غرفة إطفاء القوس والنهاية الثابتة لغرفة التغطية محرقة بشدة، مما يشير إلى حدوث حرق القوس هناك. الفجوات بين النهاية المتحركة لغرفة التغطية والغطاء الواقي خلف نقطة التلامس المتحركة في غرفة إطفاء القوس محرقة بشدة، مما يشير إلى حدوث حرق القوس هناك.

الأكمام الدليلية لديها علامات ذوبان وتدفق، والتدفق شديد ولديه ظاهرة غليان في نفس الموضع كعلامة الحرق في النهاية المتحركة، مما يشير إلى أن الحرارة العالية للقوس أثرت بشكل كبير على هذه المنطقة واستمرت لفترة معينة. الأكمام الدليلية المتصلبة ثبتت قضيب التوصيل المتحرك في وضع الفتح، مما يشير إلى أن المفتاح قام بعملية فتح أثناء العطل وأن المفتاح كان في حالة فتح بعد العطل. سطح التلامس لديه ترسب رماد، مما يشير إلى أن درجة حرارته كانت منخفضة أثناء فترة القوس ولم يكن هناك حرق للقوس على سطحه في المرحلة الأخيرة من تطور الحادث. كما يظهر أن المفتاح كان في حالة فتح في المرحلة الأخيرة من العطل. يجب أن يكون مسار الحادث كالتالي:

قبل وقوع العطل، تسرب الهواء من المقاطع الفراغية لسبب ما. رغم أن هناك درجة معينة من الفراغ، إلا أنها لم تعد تلبي شروط التشغيل للمقاطع الفراغية. عندما وقع الحادث، كان المفتاح في حالة تشغيل مغلق، وكانت نقاط التلامس للمقطع مغلقة. عندما تم تأريض خط الطور B على الجانب المحمول للمفتاح، قفز المفتاح تلقائيًا.

المقاطع لأطوار A و C كانت في حالة جيدة وأكملت عملية الفصل بنجاح. المقطع للطور B، رغم أن درجة الفراغ لم تلبي شروط التشغيل، تمكّن من إخماد القوس بين نقاط التلامس بنجاح لأن في النظام الثلاثي المحايد غير المثبت للأرض، عندما يتم فصل طورين، يجب أن يتم فصل الطور الثالث أيضًا.

هذا يؤكد أيضًا أن سطح التلامس كان سليمًا، بدون أي تآكل واضح حتى في الزوايا والأطراف. لم يكن حرق القوس محصورًا تمامًا بين نقطتي التلامس وكان له درجة معينة من الانتشار، مما أدى إلى اسوداد الجدار الداخلي لغرفة التغطية. بما أن الداخل للمقطع كان في حالة فراغ منخفض، كانت قدرة العزل الفراغي منخفضة للغاية. هذا أدى إلى انهيار وحدوث قوس كهربائي بين غرفة التغطية والغطاء الواقي للجرس المتحرك تحت الجهد الاستعادة، وكان القوس خارج السيطرة.

سخنت غرفة التغطية بشدة، وتغيرت قوتها الكهربائية، مما أدى إلى انهيار (في النقطة الأضعف) مع الغطاء الواقي الثابت وإنتاج قوس كهربائي. تحول القوس من النهاية المتحركة إلى النهاية الثابتة، مما شكل مسار تيار من المصدر إلى الأرض واستمر في حرق القوس حتى قفز المفتاح العلوي لهذا المفتاح وأطفئ القوس. كان هناك درجة معينة من الفراغ في المقاطع الفراغية، لكنها لم تعد تلبي شروط التشغيل بسبب تسرب الغاز لسبب ما قبل وقوع العطل.

عند وقوع الحادث، كان المفتاح في حالة تشغيل مغلق، وكانت نقاط التلامس للمقطع مغلقة. عندما تم تأريض خط الطور B على الجانب المحمول للمفتاح، قفز المفتاح تلقائيًا. المقاطع لأطوار A و C كانت في حالة جيدة وأكملت عملية الفصل بنجاح. بالنسبة للمقطع للطور B، رغم أن درجة الفراغ لم تلبي شروط التشغيل، تم إخماد القوس بين نقاط التلامس بنجاح.

هذا لأن في النظام الثلاثي المحايد غير المثبت للأرض، عندما يتم فصل طورين، سيتم فصل الطور الثالث بالضرورة أيضًا. هذا يؤكد أيضًا أن سطح التلامس كان سليمًا، بدون أي تآكل واضح حتى في الزوايا والأطراف. لم يكن حرق القوس محصورًا تمامًا بين نقطتي التلامس وكان له درجة معينة من الانتشار، مما أدى إلى اسوداد الجدار الداخلي لغرفة التغطية. بما أن الداخل للمقطع كان في حالة فراغ منخفض، كانت قدرة العزل الفراغي منخفضة للغاية. هذا أدى إلى انهيار وحدوث قوس كهربائي بين غرفة التغطية والغطاء الواقي للجرس المتحرك تحت الجهد الاستعادة، وكان القوس خارج السيطرة.

سخنت غرفة التغطية بشدة، وتغيرت قوتها الكهربائية، مما أدى إلى انهيار (في النقطة الأضعف) مع الغطاء الواقي الثابت وإنتاج قوس كهربائي. تحول القوس من النهاية المتحركة إلى النهاية الثابتة، مما شكل مسار تيار من المصدر إلى الأرض واستمر في حرق القوس حتى قفز المفتاح العلوي لهذا المفتاح وأطفئ القوس.