Analyse van een ongeval betreffende de boogdoofkamer van een ZW32-12 vacuümschakelaar

De ZW32 - 12 vacuümschakelaar wordt wijdverspreid gebruikt in het elektriciteitsverdeelnetsysteem. Echter, de prestaties van ZW32 - 12 vacuümschakelaars geproduceerd door verschillende fabrikanten variëren. Sommige ZW32 - 12 vacuümschakelaars hebben een relatief lage algemene prestatie, met potentiële bedrijfsproblemen die kunnen leiden tot stroomuitval in bepaalde gebieden [1]. De buitenste ZW32 - 12 type vacuümschakelaar heeft superieure prestaties, lange elektrische en mechanische levensduur, en is gecomprimeerd en lichtgewicht.

Maar in de werkelijke operatie kan het ook problemen ondervinden wegens lekken, kortsluiting of overbelasting. Alleen door voortdurend de operatie-ervaring te verwerken en wetenschappelijke en effectieve preventieve maatregelen te nemen, kunnen de operatiefouten van ZW32 - 12 vacuümschakelaars worden verminderd of voorkomen. Wetenschappelijke analyse van veelvoorkomende fouten van ZW32 - 12 vacuümschakelaars en het nemen van bepaalde preventieve maatregelen zijn effectieve manieren om de operatiefouten van vacuümschakelaars te verminderen.

Op de dag van het ongeval was er een onweersbui. Tijdens de operatie werd ontdekt dat fase B van de defecte schakelaar geen grondverbinding meer had, wat resulteerde in het uitvallen van de defecte schakelaar, waardoor alle gebruikers aan de achterzijde van de defecte schakelaar tijdelijk zonder stroom zaten. Op dat moment konden alleen noodmaatregelen worden genomen, namelijk het uitschakelen van de vacuümschakelaar op het vorige niveau van de defecte schakelaar, het loskoppelen van alle bedrading aan de voedingsside en belastingside van de defecte schakelaar, en het plaatsen van een bypass-schakelaar aan beide einden van de defecte schakelaar, waarmee de normale stroomvoorziening van de hele lijn in korte tijd kon worden hersteld.

De defecte schakelaar werd van de paal verwijderd. Het bleek dat de isolatieweerstand naar de grond voor zowel sluiten als openen van fase B aan de belastingside van de defecte schakelaar nul was, terwijl de isolatieweerstand naar de grond aan de voedingsside niet-nul was bij openen (nadat de ingaande en uitgaande lijnen van de schakelaar waren verwijderd, werd elke fase getest met een megger). Op basis van de beschreven verschijnselen kan worden aangenomen dat er een grondverbinding was in de fase B-lijn aan de belastingside van de schakelaar, en dat de voedingsside-lijn van fase B normaal was. Deze fout was gerelateerd aan de grondverbinding van de belastingside-lijn.

Door de schakelaar te demonteren en te inspecteren, werd geconstateerd dat de buitenkant van de boogextinctietank van de fase B-isolatieroker een verkleuring vertoonde. Na het demonteren van de fase B-isolatiedraagconstructie bleek dat de boogextinctietank was uitgebrand. De toestand van de gedemonteerde delen van de boogextinctietank is als volgt: de bewegende en statische contacten van de boogextinctietank waren intact, zonder duidelijke verbrandingsplekken op het oppervlak, maar het oppervlak was zwart en had een relatief dikke laag roet. Er was een verbrandingsplek aan elk einde van de schermcilinder, met een relatieve positieverandering van ongeveer 180° in de omtrekkrichting.

Er waren verbrandingsplekken op de statische-einde gradatierring overeenkomstig de verbrandingsplekpositie aan het statische einde van de schermcilinder, en verbrandingsplekken op de bewegende-einde plooi en plooibeschermkap overeenkomstig de verbrandingsplekpositie aan het bewegende einde. De keramische behuizing was verbrand op de overeenkomstige posities van deze twee verbrandingsplekken. De binnenwand van de schermcilinder was zwart, en de buitenwand weg van de verbrandingsplekken was normaal van kleur. Er waren geen abnormale merktekens op de buitenkant van de overige keramische behuizing. De leidingmouw was verzacht en stroomde omlaag. De stroming was ernstig op het deel overeenkomstig de verbrandingsplek aan het bewegende einde, en er was een benaderd kookverschijnsel. De gestolde leidingmouw fixeerde de bewegende geleider in de open stand.

Hervertegenwoordiging en Analyse van de Ongelukverschijnselen

Afgaande op de oppervlakte-toestand van de bewegende en statische contacten van de boogextinctietank, blijkt dat de contacten geen boogverbranding hebben ervaren in een atmosferische omgeving, en de contacten moeten in een open staat zijn; het binnenoppervlak van de schermcilinder is zwart, wat wordt gevormd door de werking van de boog en een kleine hoeveelheid lucht. De buitenkant van de schermcilinder weg van de verbrandingsplekken heeft geen verkleuring omdat het niet wordt beïnvloed door de boog, wat aangeeft dat de boog een lokale afbraak is; de openingen aan beide zijden tussen de statische-einde gradatierring van de boogextinctietank en het statische einde van de schermcilinder zijn ernstig verbrand, wat aangeeft dat er boogverbranding heeft plaatsgevonden; de openingen aan beide zijden tussen het bewegende einde van de schermcilinder en de beschermkap achter het bewegende-einde contact van de boogextinctietank zijn ernstig verbrand, wat aangeeft dat er boogverbranding heeft plaatsgevonden.

De leidingmouw heeft smelt- en stroomsporen, en de stroom is ernstig en heeft een kookverschijnsel op dezelfde positie als de verbrandingsplek aan het bewegende einde, wat aangeeft dat de hoge temperatuur van de boog een grote invloed had op dit gebied en gedurende een bepaalde periode duurde; de gestolde leidingmouw fixeerde de bewegende geleider in de open stand, wat aangeeft dat de schakelaar een openingsoperatie uitvoerde tijdens de fout en dat de schakelaar na de fout in de open staat was; het contactoppervlak heeft een roetafzetting, wat aangeeft dat de temperatuur laag was tijdens de boogduur en er geen boogverbranding op het oppervlak was in de latere fase van de ongelukontwikkeling. Dit toont ook aan dat de schakelaar in de open staat was in de latere fase van de fout. Het ongevalsproces moet als volgt zijn:

Vóór het optreden van de fout, had de vacuümonderbreker om de een of andere reden lucht laten lekken. Hoewel er nog steeds een bepaalde mate van vacuüm was, voldeden de omstandigheden niet meer aan de werkingseisen van de vacuümonderbreker. Toen het ongeval plaatsvond, was de schakelaar in de gesloten stand, en de contacten van de onderbreker waren gesloten. Toen de fase B-lijn aan de belastingside van de schakelaar werd aangesloten op de grond, tripte de schakelaar automatisch.

De onderbrekers van fases A en C waren in goede staat en voltooiden succesvol de onderbrekingsoperatie. De fase B-onderbreker, met een vacuümgraad die niet voldoet aan de werkingseisen, slaagde er toch in om de boog tussen de contacten succesvol te doven, omdat in een driedriefase neutrale ongegronde systeem, als twee fasen worden onderbroken, de derde fase ook moet worden onderbroken.

Dit bevestigt ook dat het contactoppervlak intact was, zonder duidelijke erosie zelfs aan de randen en hoeken. De boogverbranding was niet volledig beperkt tussen de twee contacten en had een bepaalde mate van diffusie, wat resulteerde in het verduisteren van de binnenwand van de schermcilinder. Omdat de binnenkant van de onderbreker in een laag-vacuümtoestand was, was de vacuümisolatiecapaciteit extreem laag. Dit leidde tot doorbraak en boogvorming tussen de schermcilinder en de bewegende-einde plooi beschermkap onder de herstelspanning, en de boog kon niet worden gecontroleerd.

De schermcilinder verhitte ernstig, en haar potentiaal veranderde, wat leidde tot doorbraak (doorbraak op het zwakste punt) met de statische-einde schermkap en het genereren van een boog. De boog verplaatste zich van het bewegende einde naar het statische einde, vormde een stroompad van de voeding naar de grond en hield de boogverbranding in stand totdat de bovenliggende schakelaar van deze schakelaar tripte en de boog werd gedoofd. Er was nog steeds een bepaalde mate van vacuüm in de vacuümonderbreker, maar deze voldeden niet meer aan de werkingseisen vanwege gaslekken voor de fout.

Toen het ongeval plaatsvond, was de schakelaar in de gesloten stand, met de contacten van de onderbreker gesloten. Toen de fase B-lijn aan de belastingside van de schakelaar werd aangesloten op de grond, tripte de schakelaar automatisch. De onderbrekers van fases A en C waren in goede staat en voltooiden succesvol de onderbrekingsoperatie. Voor de fase B-onderbreker, hoewel de vacuümgraad niet voldoet aan de werkingseisen, werd de boog tussen de contacten toch succesvol gedoofd.

Dit is omdat in een driedriefase neutrale ongegronde systeem, als twee fasen worden onderbroken, de derde fase ook zal worden onderbroken. Dit bevestigt ook dat het contactoppervlak intact was, zonder duidelijke erosie zelfs aan de randen en hoeken. De boogverbranding was niet volledig beperkt tussen de twee contacten en verspreidde zich enigszins, wat resulteerde in het verduisteren van de binnenwand van de schermcilinder. Omdat de binnenkant van de onderbreker in een laag-vacuümtoestand was, was de vacuümisolatiecapaciteit extreem laag. Dit leidde tot doorbraak en boogvorming tussen de schermcilinder en de bewegende-einde plooi beschermkap onder de herstelspanning, en de boog kon niet worden gecontroleerd.

De schermcilinder verhitte ernstig, en haar potentiaal veranderde, wat leidde tot doorbraak (op het zwakste punt) met de statische-einde schermkap en het genereren van een boog. De boog verplaatste zich van het bewegende einde naar het statische einde, vormde een stroompad van de energiebron naar de grond en hield de boogverbranding in stand totdat de bovenliggende schakelaar van deze schakelaar tripte en de boog werd gedoofd.