Analýza nehody s uhašovací komorou vakuového vypínače ZW32-12

Vakuový vypínač ZW32 - 12 je široce používán v distribuční síti. Avšak výkonnost vakuových vypínačů ZW32 - 12 vyrobených různými výrobci se liší. Některé vakuové vypínače ZW32 - 12 mají relativně nízkou celkovou výkonnost, s potenciálními operačními selháními, která mohou vést k výpadkům proudu v některých oblastech [1]. Vakuový vypínač typu ZW32 - 12 pro venkovní použití má vynikající výkonnost, dlouhou elektrickou a mechanickou životnost a je zmenšený a lehký.

Nicméně, i při skutečné operaci se může setkat s operačními problémy v důsledku úniku, krátkého spojení nebo přetížení. Pouze kontinuálním shrnováním operačních zkušeností a používáním vědeckých a efektivních preventivních opatření lze snížit nebo zabránit operačním selháním vakuových vypínačů ZW32 - 12. Vědecká analýza běžných poruch vakuových vypínačů ZW32 - 12 a provedení určitých preventivních opatření jsou efektivními způsoby, jak snížit operační selhání vakuových vypínačů.

Den nehody byl bouřlivý. Během provozu bylo zjištěno, že fáze B vadného spínacek ztratila zem, což vedlo k vyskočení vadného vypínače a krátkodobému výpadku proudu u všech uživatelů za vadným spínacím přístrojem. V té době byly možné pouze nouzové opatření, tedy vypnutí vakuového vypínače na předchozí úrovni vadného vypínače, odpojení všech vedení na straně zdroje a zátěže vadného vypínače a zapojení přesměrovacího spínacího přístroje na obě strany vadného vypínače, čímž byl v krátké době obnoven normální přívod proudu po celé trase.

Vadný spínací přístroj byl odstraněn ze sloupku. Bylo zjištěno, že izolační odpor ke zemi pro oba stavy (uzavření a otevření) fáze B na straně zátěže vadného spínacího přístroje byl nulový, zatímco izolační odpor ke zemi na straně zdroje byl nenulový při otevření (po odpojení vstupních a výstupních vedení vypínače byla každá fáze testována ohmmetrem). Na základě popsaných jevů lze usoudit, že došlo k zemnění vedení fáze B na straně zátěže spínacího přístroje, zatímco vedení fáze B na straně zdroje bylo normální. Tato porucha souvisela s zemněním vedení na straně zátěže.

Při rozebírání a prohlížení spínacího přístroje bylo zjištěno, že vnější část uzavírací komory fáze B izolačního válce měla změnu barvy. Po rozebrání podpory fáze B bylo zjištěno, že uzavírací komora byla vyhořelá. Stav rozebraných částí uzavírací komory byl následující: pohyblivé a nepohyblivé kontakty uzavírací komory byly nedotčeny, na povrchu nebyly patrné známky spálení, ale povrch byl černý a měl poměrně silný nálet sazí. Na každém konci ochranného válcového čela byla jedna spálenina, s relativním polohovým rozdílem přibližně 180° v okružním směru.

Na statickém koncovém stupňovitém čele odpovídajícím pozici spáleniny na statickém konci ochranného válcového čela byly spáleniny, stejně jako na pohyblivém koncovém harmoniku a ochranné krytce odpovídajícím pozici spáleniny na pohyblivém konci. Keramická schránka byla spálena na odpovídajících pozicích těchto dvou spálenin. Vnitřní stěna ochranného válcového čela byla černá, zatímco vnější stěna vzdálená od spálenin měla normální barvu. Na zbytek keramické schránky nebyly žádné neobvyklé známky. Vodící ložisko se zjemnilo a teklo dolů. Tekutí bylo závažné na části odpovídající spálenině na pohyblivém konci, a byl zde přibližný jev varu. Ztužené vodící ložisko fixovalo pohyblivý vodič v otevřené poloze.

Znovuformulování a analýza jevů při nehodě

Podle povrchového stavu pohyblivých a nepohyblivých kontaktů uzavírací komory lze usoudit, že kontakty nebyly vystaveny spalování oblouku v atmosférickém prostředí a kontakty by měly být v otevřeném stavu; vnitřní povrch ochranného válcového čela je černý, což je způsobeno působením oblouku a malého množství vzduchu. Vnější strana ochranného válcového čela vzdálená od spálenin nemá změnu barvy, protože nebyla ovlivněna obloukem, což naznačuje, že oblouk byl lokální ablace; mezery na obou stranách mezi statickým koncovým stupňovitým čelem uzavírací komory a statickým koncem ochranného válcového čela jsou silně spálené, což naznačuje, že tam došlo k spalování oblouku; mezery na obou stranách mezi pohyblivým koncem ochranného válcového čela a ochrannou krytkou za pohyblivým koncovým kontaktem uzavírací komory jsou silně spálené, což naznačuje, že tam došlo k spalování oblouku.

Vodící ložisko má známky tavení a teče, a tečení je závažné a má jev varu na stejné pozici jako spálenina na pohyblivém konci, což naznačuje, že vysoká teplota oblouku měla velký dopad na tuto oblast a trvala určitou dobu; ztužené vodící ložisko fixovalo pohyblivý vodič v otevřené poloze, což naznačuje, že spínací přístroj provedl otevírací operaci během poruchy a že spínací přístroj byl v otevřeném stavu po poruše; povrch kontaktu má nálet sazí, což naznačuje, že jeho teplota byla nízká během trvání oblouku a že na jeho povrchu nebylo spalování oblouku v pozdější fázi vývoje nehody. To také naznačuje, že spínací přístroj byl v otevřeném stavu v pozdější fázi poruchy. Průběh nehody by měl být následující:

Před výskytem poruchy vakuový vypínač nějakým způsobem unikal vzduch. Ačkoli stále existovala určitá míra vakuu, již nevyhovovala pracovním podmínkám vakuového vypínače. Když došlo k nehodě, vypínač byl v uzavřeném stavu a kontakty vypínače byly uzavřeny. Když došlo k zemnění vedení fáze B na straně zátěže spínacího přístroje, spínací přístroj automaticky vyskočil.

Vypínače fází A a C byly v dobrém stavu a úspěšně dokončily operaci přerušení. Vypínač fáze B, s vakuem, který nevyhovoval pracovním podmínkám, stále dokázal úspěšně uhasit oblouk mezi kontakty, protože v třífázovém systému s neutrální neterestovanou zemí, když jsou dvě fáze přerušeny, musí být přerušena i třetí fáze.

To také potvrzuje, že povrch kontaktu byl nedotčen, bez patrné ablace ani na okrajích a rohu. Spalování oblouku nebylo úplně omezeno mezi oběma kontakty a mělo určitou míru difuze, což vedlo k zčernalí vnitřní stěny ochranného válcového čela. Protože vnitřek vypínače byl v stavu nízkého vakuu, vakuová izolační schopnost byla extrémně nízká. To vedlo k probodnutí a spalování oblouku mezi ochranným válcovým čelem a ochrannou krytkou pohyblivého koncového harmonika pod výkonovým napětím, a oblouk nemohl být kontrolován.

Ochranné válcové čelo se značně zahřálo a jeho potenciál se změnil, což vedlo k probodnutí (probodnutí v nejslabším bodě) s statickým koncovým ochranným čelem a vytvoření oblouku. Oblouk se přenesl z pohyblivého konce na statický konec, vytvářejíc proudovou cestu od zdroje k zemi a udržující spalování oblouku, dokud nevyskočil vypínač nadřazené úrovně a oblouk nebyl uhašen. Stále existovala určitá míra vakuu v vakuovém vypínači, ale již nevyhovovala pracovním podmínkám kvůli unikům plynu nějakým způsobem před výskytem poruchy.

Když došlo k nehodě, vypínač byl v uzavřeném stavu, s uzavřenými kontakty vypínače. Když došlo k zemnění vedení fáze B na straně zátěže spínacího přístroje, spínací přístroj automaticky vyskočil. Vypínače fází A a C byly v dobrém stavu a úspěšně dokončily operaci přerušení. Pro vypínač fáze B, i když vakuová míra nevyhovovala pracovním podmínkám, oblouk mezi kontakty byl stále úspěšně uhašen.

To je proto, že v třífázovém systému s neutrální neterestovanou zemí, když jsou dvě fáze přerušeny, třetí fáze bude nutně také přerušena. To také potvrzuje, že povrch kontaktu byl nedotčen, bez patrné ablace ani na okrajích a rohu. Spalování oblouku nebylo úplně omezeno mezi oběma kontakty a rozšířilo se do určité míry, což vedlo k zčernalí vnitřní stěny ochranného válcového čela. Protože vnitřek vypínače byl v stavu nízkého vakuu, jeho vakuová izolační schopnost byla extrémně nízká. To vedlo k probodnutí a spalování oblouku mezi ochranným válcovým čelem a ochrannou krytkou pohyblivého koncového harmonika pod výkonovým napětím, a oblouk nemohl být kontrolován.

Ochranné válcové čelo se značně zahřálo a jeho potenciál se změnil, což vedlo k probodnutí (v nejslabším bodě) s statickým koncovým ochranným čelem a vytvoření oblouku. Oblouk se přenesl z pohyblivého konce na statický konec, vytvářejíc proudovou cestu od zdroje k zemi a udržující spalování oblouku, dokud nevyskočil vypínač nadřazené úrovně a oblouk nebyl uhašen.