Pagsusuri ng Isang Aksidente na may Kinalaman sa Chamber na Nagpapatay ng Arc ng ZW32-12 Vacuum Circuit Breaker

Ang ZW32 - 12 vacuum circuit breaker ay malawakang ginagamit sa power distribution network. Gayunpaman, ang performance ng mga ZW32 - 12 vacuum circuit breaker na gawa mula sa iba't ibang manufacturers ay nag-iiba-iba. Ang ilang ZW32 - 12 vacuum circuit breakers ay may relatyibong mababang overall performance, na may potensyal na operational failures na maaaring magresulta sa brownout sa ilang lugar [1]. Ang outdoor ZW32 - 12 type vacuum circuit breaker ay may mahusay na performance, matagal na electrical at mechanical service life, at miniaturized at lightweight.

Ngunit sa aktwal na operasyon, maaari itong makaranas din ng operational problems dahil sa pag-leak, short-circuit, o overload. Tanging sa pamamagitan ng patuloy na pagsusuma ng karanasan sa operasyon at pag-adopt ng siyentipikong at epektibong preventive measures, maaari sanang bawasan o iwasan ang operational failures ng ZW32 - 12 vacuum circuit breakers. Siyentipikong pag-analisa ng karaniwang mga suliraning ito at pag-angkin ng tiyak na preventive measures ay epektibong paraan upang bawasan ang operational failures ng vacuum circuit breakers.

Ang araw ng aksidente ay isang thunderstorm. Sa panahon ng operasyon, natuklasan na ang phase B ng faulty switch ay nawalan ng ground, na nagresulta sa tripping ng faulty circuit breaker, at ang lahat ng users sa huling bahagi ng faulty switch ay naranasan ang maikling brownout. Sa oras na iyon, tanging emergency measures lamang ang maaaring gawin, na ang isa rito ay ang pag-trip ng vacuum circuit breaker sa naunang level ng faulty circuit breaker, pag-disconnect ng lahat ng wiring sa power supply side at load side ng faulty circuit breaker, at pag-bridging ng isang bypass switch sa parehong dulo ng faulty circuit breaker, upang mabigyan ng mabilis na normal na power supply ang buong linya.

Ang faulty switch ay inalis mula sa poste. Natuklasan na ang insulation resistance to ground para sa closing at opening ng phase B sa load side ng faulty switch ay zero, habang ang insulation resistance to ground ng power supply side ay non-zero kapag open (pagkatapos tanggalin ang incoming at outgoing lines ng circuit breaker, bawat phase ay pinaglabasan ng megger). Batay sa nabanggit na phenomena, maaaring ituring na mayroong grounding phenomenon sa phase B line sa load side ng switch, at ang power supply side line ng phase B ay normal. Ang aksidenteng ito ay may kaugnayan sa grounding ng load-side line.

Sa pamamagitan ng pag-disassemble at pag-inspect ng switch, natuklasan na ang labas ng arc-extinguishing chamber ng phase B insulating cylinder ay may discoloration. Pagkatapos tanggalin ang phase B insulating support, natuklasan na ang arc-extinguishing chamber ay nasunog. Ang kondisyon ng mga disassembled parts ng arc-extinguishing chamber ay sumunod: ang moving at stationary contacts ng arc-extinguishing chamber ay intact, walang malinaw na burn marks sa ibabaw, ngunit ang ibabaw ay itim at may relatyibong thick na deposito ng soot. May isang burn mark sa bawat dulo ng shielding cylinder, na may relatyibong posisyon na may difference ng humigit-kumulang 180° sa circumferential direction.

May mga burn marks sa stationary-end grading shield na tumutugon sa posisyong may burn mark sa stationary end ng shielding cylinder, at may burn marks sa moving-end bellows at bellows protection cover na tumutugon sa posisyong may burn mark sa moving end. Ang ceramic shell ay nasunog sa mga tumutugon na posisyon ng dalawang burn marks. Ang inner wall ng shielding cylinder ay itim, at ang outer wall na malayo sa burn marks ay normal sa kulay. Walang abnormal na marks sa outer surface ng natitirang ceramic shell. Ang guide sleeve ay lumambot at bumaba pababa. Ang pagbababa ay malubha sa bahagi na tumutugon sa burn mark sa moving end, at may halos boiling phenomenon. Ang solidified guide sleeve ay nakapirmi ang moving conductive rod sa open position.

Pag-uulit at Analisis ng mga Phenomena ng Aksidente

Batay sa ibabaw na estado ng moving at stationary contacts ng arc-extinguishing chamber, ito ay nagpapakita na ang mga contacts ay hindi naranasan ang arc burning sa atmospheric environment, at ang mga contacts ay dapat nasa open state; ang inner wall surface ng shielding cylinder ay itim, na nabuo dahil sa epekto ng arc at kaunting air. Ang outer side ng shielding cylinder na malayo sa burn marks ay walang discoloration dahil hindi ito naapektuhan ng arc, na nagpapahiwatig na ang arc ay isang lokal na ablation; ang gaps sa parehong dulo ng stationary-end grading ring ng arc-extinguishing chamber at stationary end ng shielding cylinder ay malubhang nasunog, na nagpapahiwatig na naganap ang arc burning doon; ang gaps sa parehong dulo ng moving end ng shielding cylinder at protection cover sa likod ng moving-end contact ng arc-extinguishing chamber ay malubhang nasunog, na nagpapahiwatig na naganap ang arc burning doon.

Ang guide sleeve ay may melting at flowing marks, at ang pagbababa ay malubha at may boiling phenomenon sa parehong posisyong may burn mark sa moving end, na nagpapahiwatig na ang mataas na temperatura ng arc ay may malaking impact sa lugar na iyon at tumagal ng isang tiyak na panahon; ang solidified guide sleeve ay nakapirmi ang moving conductive rod sa open position, na nagpapahiwatig na ang switch ay gumawa ng isang opening operation sa panahon ng fault at ang switch ay nasa open state pagkatapos ng fault; ang contact surface ay may deposito ng soot, na nagpapahiwatig na ang temperatura nito ay mababa sa panahon ng arc duration at walang arc burning sa ibabaw nito sa huling bahagi ng pag-unlad ng aksidente. Ito rin ay nagpapakita na ang switch ay nasa open state sa huling bahagi ng fault. Ang proseso ng aksidente ay dapat sumunod:

Bago mangyari ang fault, ang vacuum interrupter ay nag-leak ng hangin dahil sa isang dahilan. Bagama't mayroon pa rin itong isang tiyak na degree ng vacuum, hindi ito naapatupad ang operating conditions ng vacuum interrupter. Nang mangyari ang aksidente, ang circuit breaker ay nasa closed-circuit operating state, at ang mga contacts ng interrupter ay naka-close. Kapag ang phase B line sa load side ng switch ay nag-ground, ang switch ay awtomatikong nag-trip.

Ang interrupters ng phases A at C ay nasa mahusay na kondisyon at matagumpay na natapos ang breaking operation. Ang phase B interrupter, na may vacuum degree na hindi naapatupad ang operating conditions, ay naging matagumpay pa rin sa pag-extinguish ng arc sa pagitan ng mga contacts dahil sa isang three-phase neutral-ungrounded system, kapag ang dalawang phases ay nabreak, ang third phase ay kailangang mabreak din.

Ito rin ay nagpapatotoo na ang contact surface ay intact, walang malinaw na ablation kahit sa edges at corners. Ang arc combustion ay hindi ganap na nakaconfine sa pagitan ng dalawang contacts at may isang tiyak na degree ng diffusion, na nagresulta sa pag-itim ng inner wall ng shielding cylinder. Dahil ang loob ng interrupter ay nasa low-vacuum state, ang vacuum insulation ability ay napakababa. Ito ay nagresulta sa breakdown at arcing sa pagitan ng shielding cylinder at moving-end bellows protection cover sa ilalim ng recovery voltage, at ang arc ay hindi naapatupad.

Ang shielding cylinder ay malubhang nag-init, at ang potential nito ay nagbago, na nagresulta sa breakdown (breakdown sa pinakamahina) sa stationary-end shielding cover at nag-generate ng arc. Ang arc ay lumipat mula sa moving end patungo sa stationary end, na nagform ng current path mula sa power source patungo sa ground at nagpatuloy ang arc combustion hanggang ang upper-level switch ng switch na ito ay nag-trip at ang arc ay natapos. Mayroon pa rin isang tiyak na degree ng vacuum sa vacuum interrupter, ngunit hindi naapatupad ang operating conditions dahil sa gas leakage bago mangyari ang fault.

Nang mangyari ang aksidente, ang circuit breaker ay nasa closed-circuit operating state, na ang mga contacts ng interrupter ay naka-close. Kapag ang phase B line sa load side ng switch ay nag-ground, ang switch ay awtomatikong nag-trip. Ang interrupters ng phases A at C ay nasa mahusay na kondisyon at matagumpay na natapos ang breaking operation. Para sa phase B interrupter, bagama't ang vacuum degree ay hindi naapatupad ang operating conditions, ang arc sa pagitan ng mga contacts ay matagumpay pa rin na extinguished.

Ito ay dahil sa isang three-phase neutral-ungrounded system, kapag ang dalawang phases ay nabreak, ang third phase ay kailangang mabreak din. Ito rin ay nagpapatotoo na ang contact surface ay intact, walang malinaw na ablation kahit sa edges at corners. Ang arc combustion ay hindi ganap na nakaconfine sa pagitan ng dalawang contacts at nag-spread sa isang tiyak na degree, na nagresulta sa pag-itim ng inner wall ng shielding cylinder. Dahil ang loob ng interrupter ay nasa low-vacuum state, ang vacuum insulation capacity nito ay napakababa. Ito ay nagresulta sa breakdown at arcing sa pagitan ng shielding cylinder at moving-end bellows protection cover sa ilalim ng recovery voltage, at ang arc ay hindi naapatupad.

Ang shielding cylinder ay malubhang nag-init, at ang potential nito ay nagbago, na nagresulta sa breakdown (sa pinakamahina) sa stationary-end shielding cover at nag-generate ng arc. Ang arc ay lumipat mula sa moving end patungo sa stationary end, na nagform ng current path mula sa power source patungo sa ground at nagpatuloy ang arc combustion hanggang ang upstream switch ng switch na ito ay nag-trip at ang arc ay natapos.