ZW32-12 tyhjiöpäätteen tulekahvion analyysi
ZW32 - 12 vakiovirtapiirin katkaisija on laajalti käytössä sähköjakeliverkossa. Kuitenkin eri valmistajien tuottamat ZW32 - 12 vakiovirtapiirin katkaisijat eroavat suorituskyvyltään. Jotkut ZW32 - 12 vakiovirtapiirin katkaisijat ovat suhteellisen heikkoja kokonaisuudessaan, ja niissä voi esiintyä toimintahäiriöitä, jotka voivat johtaa sähkökatkoihin tietyillä alueilla [1]. Ulkokäyttöinen ZW32 - 12 tyyppinen vakiovirtapiirin katkaisija on erityisen tehokas, sillä siinä on pitkä sähköinen ja mekaaninen käyttöikä, ja se on pienten mittakaavan ja kevyt.
Kuitenkin varsinaisessa toiminnassa se saattaa myös kohdata toimintahäiriöitä vuodosta, lyhytkiertosta tai ylikuormituksen vuoksi. Vain jatkuvan toimintakokemuksen yhteenvetämisen ja tieteellisten ja tehokkaiden ennaltaehkäisytoimenpiteiden käytön avulla voidaan vähentää tai välttää ZW32 - 12 vakiovirtapiirin katkaisijoiden toimintahäiriöt. ZW32 - 12 vakiovirtapiirin katkaisijoiden yleisten vianmääritysten tieteellinen analyysi ja tietyjen ennaltaehkäisytoimenpiteiden ottaminen käyttöön ovat tehokkaita tapoja vähentää vakiovirtapiirin katkaisijoiden toimintahäiriöitä.
Onnettomuuden päivänä oli ukkoskuuro. Toiminnassa havaittiin, että haitallisen kytkimen vaihe B menetti maayhteyden, mikä aiheutti haitallisen katkaisijan sulkeutumisen, ja kaikki haitallisen kytkimen takana olevat käyttäjät kokeilivat lyhytaikaista sähkökatkoa. Silloin voidaan ottaa vain hätätoimenpiteitä, eli suljeta edellisen tason vakiovirtapiirin katkaisija, irrottaa kaikki virtalähteen ja kuorman puolen johtot, ja silittää ohjauskytkin haitallisen katkaisijan molemmille päille, jolloin koko linjan normaali sähköntarve palautuu nopeasti.
Haitallinen kytkin poistettiin paalulta. Havaittiin, että vaihe B:n kuorman puolen suljetun ja auki olevan tilan maanjännitteen vastus oli nolla, kun taas virtalähteen puolen maanjännitteen vastus oli nollasta poikkeava auki (kun katkaisijan tuleva ja lähtevä johto poistettiin, kukin vaihe testattiin meggerillä). Kuvaileman ilmiön perusteella voidaan olettaa, että vaihe B:n kuorman puolen johtoissa oli maannuttamista, ja vaihe B:n virtalähteen puolen johto oli normaali. Tämä vika oli liittyminen kuorman puolen johtoon.
Kytkimen purkamisen ja tarkastamisen avulla havaittiin, että vaihe B:n eristysputken sammurukammion ulkopuolella oli värisävyjen muutos. Kun vaihe B:n eristystuen purkettiin, havaittiin, että sammurukammio oli palanut. Purkitun sammurukammion osien tila on seuraava: sammurukammion liikutteiset ja paikalliset yhteystekijät olivat kunnossa, eivättä niiden pinnalla ollut merkittäviä polttopisteitä, mutta pinta oli musta ja siellä oli suhteellisen paksu savikerros. Päätepistettä vastustinkammion molemmissa päissä oli polttopiste, joilla oli suhteellinen sijaintiero noin 180° ympyrämuotoisessa suunnassa.
Paikallisen pään tasauskappaleessa oli polttopistettä vastaava paikallinen pään vastustinkammiossa, ja liikutteisen pään huulivaljessa ja suojakappeessa oli polttopistettä vastaava liikutteinen pään vastustinkammiossa. Saviputki oli palanut näiden kahden polttopisteen vastaavilla paikoilla. Vastustinkammion sisäpinta oli musta, ja polttopisteiden kauempana oleva ulkopinta oli normaalin väri. Muun saviputken ulkopinnalla ei ollut epänormaaleja merkkejä. Ohjaussauva pehmennyi ja virtasi alas. Virtaus oli vakava osassa, joka vastasi liikutteisen pään polttopistettä, ja siellä oli likimain kevyt kiehuva ilmiö. Kiinteistynyt ohjaussauva kiinnitti liikutteisen johtoputken auki asennossa.
Onnettomuuden ilmiöiden uudelleen esittely ja analysointi
Sammurukammion liikutteisten ja paikallisten yhteystekijöiden pinnan tilan perusteella voidaan päätellä, että yhteystekijät eivät kokeneet kaaripaloa ilmakehassa, ja ne olivat auki asennossa; vastustinkammion sisäpinta on musta, mikä on muodostunut kaaren ja pientä määrää ilmaa vaikutteena. Vastustinkammion ulkopuoli, joka on kauempana polttopisteistä, ei ole muuttanut väriään, koska se ei ole vaikutettu kaaren, mikä viittaa siihen, että kaari on paikallinen kulutus; sammurukammion paikallisen pään tasausrengas ja vastustinkammion paikallinen pää ovat vakavasti poltuneet molemmissa reunoissa, mikä viittaa siihen, että siellä on tapahtunut kaaripalo; vastustinkammion liikutteisen pään ja sammurukammion takana olevan liikutteisen yhteystekijän suojauskappeen väliset reuna-alueet molemmissa reunoissa ovat vakavasti poltuneet, mikä viittaa siihen, että siellä on tapahtunut kaaripalo.
Ohjaussauvan on oltava sulanut ja virtaamaan merkkejä, ja virtaus on vakavaa ja kiehuvaa samassa paikassa kuin liikutteisen pään polttopiste, mikä viittaa siihen, että kaaren korkea lämpötila vaikutti tähän alueeseen ja kesti jonkin aikaa; kiinteistynyt ohjaussauva kiinnitti liikutteisen johtoputken auki asennossa, mikä viittaa siihen, että kytkin suoritti auki asentoa onnettomuuden aikana ja kytkin oli auki asennossa onnettomuuden jälkeen; yhteystekijän pinnalla on savikerros, mikä viittaa siihen, että sen lämpötila oli matala kaaren kestoaikana ja sen pinnalla ei ollut kaaripaloa onnettomuuden myöhempänä vaiheena. Se myös osoittaa, että kytkin oli auki asennossa onnettomuuden myöhempänä vaiheena. Onnettomuuden kulku tulisi olla seuraava:
Ennen virhetilanteen syntymistä vakiovirtapiirin oli vuotanut ilmaa jostakin syystä. Vaikka siellä oli vielä tietyssä määrin vakio, se ei enää täyttänyt vakiovirtapiirin toimintaedellytyksiä. Kun onnettomuus tapahtui, katkaisin oli suljetussa toimintatilassa, ja katkaisimen yhteystekijät olivat suljettuina. Kun kytkimen kuorman puolen vaihe B:n johto maannutti, kytkin sulkesi automaattisesti.
Vaihe A:n ja C:n katkaisimet olivat hyvässä kunnossa ja suorittivat katkaisutoiminnon onnistuneesti. Vaihe B:n katkaisin, jossa vakio ei täyttänyt toimintaedellytyksiä, onnistui silti sammuttamaan yhteystekijöiden välisen kaaren, koska kolmivaiheisessa neutraalien maatta ei ole -järjestelmässä, kun kaksi vaihetta katkaistaan, kolmannen vaiheen on myös katkaistava.
Tämä vahvistaa myös, että yhteystekijän pinta oli kunnossa, eikä sen reunoissa ja nurkissa ollut mitään merkittävää kulutusta. Kaaren palo ei ollut täysin rajoitettu kahden yhteystekijän välille, vaan se levittäytyi hieman, mikä johti vastustinkammion sisäpinnan tummenevuuteen. Koska katkaisimen sisällä oli alavakiotila, vakiovirtapiirin eristyskyky oli äärimmäisen alhainen. Tämä johti siihen, että palo ja kaari tapahtuivat vastustinkammion ja liikutteisen pään huulivaljensuojakapteen välillä palautusjännitteessä, ja kaarta ei voitu hallita.
Vastustinkammio lämpeni vakavasti, ja sen potentiaali muuttui, mikä johti siihen, että se murtautui (murto tapahtui heikoimmassa kohdassa) paikallisen pään vastustinkapteen kanssa ja generoi kaaren. Kaari siirtyi liikutteisesta päästä paikalliseen pääseen, muodostaen sähkövirran polun virtalähteestä maahan ja ylläpitäen kaaren paloa, kunnes tämän kytkimen ylemmän tason kytkin sulkesi ja kaari sammutti. Vakiovirtapiirin sisällä oli edelleen tietyssä määrin vakio, mutta se ei enää täyttänyt toimintaedellytyksiä, koska siitä oli vuotanut ilmaa jostakin syystä ennen virhetilanteen syntymistä.
Kun onnettomuus tapahtui, katkaisin oli suljetussa toimintatilassa, ja katkaisimen yhteystekijät olivat suljettuina. Kun kytkimen kuorman puolen vaihe B:n johto maannutti, kytkin sulkesi automaattisesti. Vaihe A:n ja C:n katkaisimet olivat hyvässä kunnossa ja suorittivat katkaisutoiminnon onnistuneesti. Vaihe B:n katkaisin, vaikka sen vakio ei täyttänyt toimintaedellytyksiä, onnistui silti sammuttamaan yhteystekijöiden välisen kaaren.
Tämä johtuu siitä, että kolmivaiheisessa neutraalien maatta ei ole -järjestelmässä, kun kaksi vaihetta katkaistaan, kolmannen vaiheen on myös katkaistava. Tämä vahvistaa myös, että yhteystekijän pinta oli kunnossa, eikä sen reunoissa ja nurkissa ollut mitään merkittävää kulutusta. Kaaren palo ei ollut täysin rajoitettu kahden yhteystekijän välille, vaan se levittäytyi hieman, mikä johti vastustinkammion sisäpinnan tummenevuuteen. Koska katkaisimen sisällä oli alavakiotila, sen vakiovirtapiirin eristyskyky oli äärimmäisen alhainen. Tämä johti siihen, että palo ja kaari tapahtuivat vastustinkammion ja liikutteisen pään huulivaljensuojakapteen välillä palautusjännitteessä, ja kaarta ei voitu hallita. Vastustinkammio lämpeni vakavasti, ja sen potentiaali muuttui, mikä johti siihen, että se murtautui (murto tapahtui heikoimmassa kohdassa) paikallisen pään vastustinkapteen kanssa ja generoi kaaren. Kaari siirtyi liikutteisesta päästä paikalliseen pääseen, muodostaen sähkövirran polun virtalähteestä maahan ja ylläpitäen kaaren paloa, kunnes tämän kytkimen ylemmän tason kytkin sulkesi ja kaari sammutti.
