Analyse d'un accident impliquant la chambre d'extinction d'arc d'un disjoncteur sous vide ZW32-12
Le disjoncteur à vide ZW32 - 12 est largement utilisé dans le réseau de distribution d'électricité. Cependant, les performances des disjoncteurs à vide ZW32 - 12 produits par différents fabricants varient. Certains disjoncteurs à vide ZW32 - 12 ont une performance globale relativement faible, avec des pannes potentielles qui peuvent entraîner des coupures de courant dans certaines zones [1]. Le disjoncteur à vide ZW32 - 12 pour extérieur présente des performances supérieures, une longue durée de vie électrique et mécanique, et est miniaturisé et léger.
Mais en opération réelle, il peut également rencontrer des problèmes d'exploitation dus à des fuites, des courts-circuits ou des surcharges. Seule la synthèse continue de l'expérience d'exploitation et l'adoption de mesures préventives scientifiques et efficaces peuvent réduire ou éviter les pannes des disjoncteurs à vide ZW32 - 12. Une analyse scientifique des pannes courantes des disjoncteurs à vide ZW32 - 12 et la prise de certaines mesures préventives sont des moyens efficaces pour réduire les pannes d'exploitation des disjoncteurs à vide.
Le jour de l'accident, il y avait un orage. Lors de l'exploitation, on a constaté que la phase B du disjoncteur défectueux avait perdu la terre, ce qui a provoqué le déclenchement du disjoncteur défectueux, et tous les utilisateurs situés en aval du disjoncteur défectueux ont subi une coupure de courant de courte durée. À ce moment-là, seules des mesures d'urgence pouvaient être prises, c'est-à-dire déclencher le disjoncteur à vide au niveau précédent du disjoncteur défectueux, déconnecter tous les câbles côté alimentation et côté charge du disjoncteur défectueux, et installer un commutateur de contournement aux deux extrémités du disjoncteur défectueux, permettant ainsi de restaurer l'alimentation normale de toute la ligne en un temps court.
Le disjoncteur défectueux a été retiré du poteau. Il a été constaté que la résistance d'isolement à la terre pour la fermeture et l'ouverture de la phase B côté charge du disjoncteur défectueux était nulle, tandis que la résistance d'isolement à la terre côté alimentation était non nulle lors de l'ouverture (après avoir retiré les lignes d'entrée et de sortie du disjoncteur, chaque phase a été testée avec un mégohmmètre). Sur la base des phénomènes décrits, on peut considérer qu'il y avait un phénomène de mise à la terre dans la ligne de la phase B côté charge, et que la ligne côté alimentation de la phase B était normale. Cette panne était liée à la mise à la terre de la ligne côté charge.
Par le démontage et l'inspection du disjoncteur, il a été constaté qu'une partie extérieure de la chambre d'extinction d'arc du cylindre isolant de la phase B présentait un phénomène de décoloration. Après le démontage du support isolant de la phase B, il a été constaté que la chambre d'extinction d'arc était brûlée. Les conditions des pièces démontées de la chambre d'extinction d'arc sont les suivantes : les contacts mobile et fixe de la chambre d'extinction d'arc étaient intacts, sans marques de brûlure évidentes à la surface, mais la surface était noire et recouverte d'un dépôt de suie relativement épais. Il y avait une marque de brûlure à chaque extrémité du cylindre de blindage, avec une différence de position relative d'environ 180° dans le sens circulaire.
Il y avait des marques de brûlure sur le bouclier de gradation de l'extrémité fixe correspondant à la position de la marque de brûlure à l'extrémité fixe du cylindre de blindage, et des marques de brûlure sur le cloisonnement et la protection du cloisonnement à l'extrémité mobile correspondant à la position de la marque de brûlure à l'extrémité mobile. La coquille céramique était brûlée aux positions correspondantes de ces deux marques de brûlure. La paroi interne du cylindre de blindage était noire, et la paroi externe éloignée des marques de brûlure était de couleur normale. Il n'y avait pas de marques anormales sur la surface extérieure du reste de la coquille céramique. Le guide s'était ramolli et avait coulé vers le bas. Le coulage était sévère à la partie correspondant à la marque de brûlure à l'extrémité mobile, et il y avait un phénomène approximatif de bouillonnement. Le guide solidifié avait fixé la tige conductrice mobile en position ouverte.
Représentation et analyse des phénomènes de l'accident
D'après l'état de surface des contacts mobile et fixe de la chambre d'extinction d'arc, cela montre que les contacts n'ont pas subi de brûlure d'arc dans un environnement atmosphérique, et les contacts devraient être en position ouverte ; la surface intérieure du cylindre de blindage est noire, ce qui est formé par l'action de l'arc et d'une petite quantité d'air. La partie extérieure du cylindre de blindage éloignée des marques de brûlure n'a pas changé de couleur car elle n'est pas affectée par l'arc, ce qui indique que l'arc est une ablation locale ; les espaces entre l'anneau de gradation de l'extrémité fixe de la chambre d'extinction d'arc et l'extrémité fixe du cylindre de blindage sont gravement brûlés, ce qui indique qu'une combustion d'arc s'est produite là ; les espaces entre l'extrémité mobile du cylindre de blindage et la protection derrière le contact de l'extrémité mobile de la chambre d'extinction d'arc sont gravement brûlés, ce qui indique qu'une combustion d'arc s'est produite là.
Le guide présente des marques de fusion et de coulée, et la coulée est sévère et présente un phénomène de bouillonnement au même endroit que la marque de brûlure à l'extrémité mobile, ce qui indique que la haute température de l'arc a eu un impact important sur cette zone et a duré pendant une certaine période ; le guide solidifié a fixé la tige conductrice mobile en position ouverte, ce qui indique que le disjoncteur a effectué une opération d'ouverture pendant la panne et que le disjoncteur était en position ouverte après la panne ; la surface de contact présente un dépôt de suie, ce qui indique que sa température était faible pendant la durée de l'arc et qu'il n'y avait pas de brûlure d'arc sur sa surface à un stade ultérieur du développement de l'accident. Cela montre également que le disjoncteur était en position ouverte à un stade ultérieur de la panne. Le processus de l'accident devrait être le suivant :
Avant la survenue de la panne, l'interrupteur à vide avait fui de l'air pour une raison quelconque. Bien qu'il y ait encore un certain degré de vide, il ne répondait plus aux conditions de fonctionnement de l'interrupteur à vide. Lors de l'accident, le disjoncteur était en état de fonctionnement fermé, et les contacts de l'interrupteur étaient fermés. Lorsque la ligne de la phase B côté charge du disjoncteur a été mise à la terre, le disjoncteur s'est déclenché automatiquement.
Les interrupteurs des phases A et C étaient en bon état et ont réussi à effectuer l'opération de coupure. L'interrupteur de la phase B, dont le degré de vide ne répondait pas aux conditions de fonctionnement, a tout de même réussi à éteindre l'arc entre les contacts, car dans un système triphasé neutre non mis à la terre, lorsque deux phases sont coupées, la troisième phase doit également être coupée.
Cela confirme également que la surface de contact était intacte, sans ablation évidente même aux bords et coins. La combustion de l'arc n'était pas complètement confinée entre les deux contacts et avait une certaine diffusion, entraînant le noircissement de la paroi intérieure du cylindre de blindage. Comme l'intérieur de l'interrupteur était dans un état de bas vide, la capacité d'isolation sous vide était extrêmement faible. Cela a conduit à la rupture et à l'arc entre le cylindre de blindage et la protection du cloisonnement de l'extrémité mobile sous la tension de récupération, et l'arc ne pouvait pas être contrôlé.
Le cylindre de blindage s'est fortement chauffé, et son potentiel a changé, causant une rupture (à son point le plus faible) avec le bouclier de l'extrémité fixe et générant un arc. L'arc s'est transféré de l'extrémité mobile à l'extrémité fixe, formant un chemin de courant de la source d'alimentation à la terre et maintenant la combustion de l'arc jusqu'à ce que le disjoncteur de niveau supérieur de ce disjoncteur se déclenche et que l'arc s'éteigne. Il y avait encore un certain degré de vide dans l'interrupteur à vide, mais il ne répondait plus aux conditions de fonctionnement en raison d'une fuite de gaz pour une raison quelconque avant la survenue de la panne.
Lors de l'accident, le disjoncteur était en état de fonctionnement fermé, avec les contacts de l'interrupteur fermés. Lorsque la ligne de la phase B côté charge du disjoncteur a été mise à la terre, le disjoncteur s'est déclenché automatiquement. Les interrupteurs des phases A et C étaient en bon état et ont réussi à effectuer l'opération de coupure. Pour l'interrupteur de la phase B, bien que le degré de vide ne répondait pas aux conditions de fonctionnement, l'arc entre les contacts a été éteint avec succès.
Cela est dû au fait que, dans un système triphasé neutre non mis à la terre, lorsque deux phases sont coupées, la troisième phase sera inévitablement coupée également. Cela confirme également que la surface de contact était intacte, sans ablation évidente même aux bords et coins. La combustion de l'arc n'était pas complètement confinée entre les deux contacts et s'est propagée à un certain degré, causant le noircissement de la paroi intérieure du cylindre de blindage. Comme l'intérieur de l'interrupteur était dans un état de bas vide, sa capacité d'isolation sous vide était extrêmement faible. Cela a conduit à la rupture et à l'arc entre le cylindre de blindage et la protection du cloisonnement de l'extrémité mobile sous la tension de récupération, et l'arc ne pouvait pas être contrôlé.
Le cylindre de blindage s'est fortement chauffé, et son potentiel a changé, conduisant à une rupture (au point le plus faible) avec le bouclier de l'extrémité fixe et générant un arc. L'arc s'est transféré de l'extrémité mobile à l'extrémité fixe, formant un chemin de courant de la source d'alimentation à la terre et maintenant la combustion de l'arc jusqu'à ce que le disjoncteur amont de ce disjoncteur se déclenche et que l'arc s'éteigne.
