Protection du mécanisme de fonctionnement des disjoncteurs à vide pour extérieur

Au cours des dernières années, les disjoncteurs à vide de moyenne tension ont connu un développement substantiel et ont obtenu des résultats remarquables, en particulier dans la classe de tension de 12 kV, où les disjoncteurs à vide possèdent un avantage absolu. Actuellement, les mécanismes d'exploitation couramment équipés sur les disjoncteurs à vide extérieurs de 12 kV sont principalement des mécanismes à ressort.

Actuellement, les produits de disjoncteurs à vide extérieurs se concentrent souvent sur la conception et la protection du circuit principal du disjoncteur, tout en négligeant la durée de vie du mécanisme d'exploitation pendant l'exploitation. Finalement, la durée de vie totale du disjoncteur se reflète dans les actions d'ouverture et de fermeture des contacts, et ces actions sont réalisées par le biais du mécanisme d'exploitation. Par conséquent, les performances, la fiabilité et la qualité du mécanisme d'exploitation jouent un rôle crucial dans les performances et la fiabilité du disjoncteur.

Causes principales des pannes du mécanisme à ressort

Modes de défaillance et causes lors de l'exploitation du disjoncteur

Lors de l'exploitation à long terme du disjoncteur, les modes de défaillance du mécanisme incluent le refus du mécanisme de s'ouvrir et de se fermer, ainsi qu'une ouverture et une fermeture incomplètes. Les causes principales sont les suivantes : la détérioration des composants du disjoncteur et du mécanisme, la corrosion des composants du disjoncteur et du mécanisme, la qualité de l'assemblage entre le mécanisme et le disjoncteur, et les pannes des composants électriques secondaires.

• Raisons de la détérioration des composants : Premièrement, la résistance des composants est insuffisante lors du processus de conception. Deuxièmement, il y a des erreurs d'exploitation par les opérateurs. Troisièmement, la résistance des composants est réduite en raison de la corrosion.

• Corrosion des composants : La corrosion des composants du disjoncteur et du mécanisme entraîne un blocage des composants, ce qui augmente la résistance du système. Dans un état de corrosion, les forces d'ouverture et de fermeture du disjoncteur lors de sa sortie d'usine ne peuvent pas répondre aux forces d'ouverture et de fermeture requises, entraînant une ouverture et une fermeture incomplètes. En particulier, les ressorts de rappel ou de traction largement utilisés dans le mécanisme à ressort peuvent échouer en raison de la corrosion, provoquant une panne du mécanisme.

• Qualité de l'assemblage : La qualité de l'assemblage du mécanisme et du disjoncteur, comprenant principalement si les composants de fixation sont solidement fixés et si le disjoncteur est correctement ajusté, affecte l'exploitation du disjoncteur.

• Pannes des composants électriques secondaires : Les interrupteurs de course, les interrupteurs auxiliaires et les borniers utilisés dans le mécanisme à ressort. Si la qualité de l'un de ces composants est médiocre ou si le contact n'est pas fiable, cela affectera l'exploitation normale du disjoncteur et la transmission des signaux, et peut même conduire à d'autres accidents. En plus d'être corrodés par l'humidité, les composants secondaires peuvent également ne pas basculer normalement en raison de la corrosion des composants du mécanisme et du blocage du mouvement du mécanisme, entraînant la destruction du moteur ou du dispositif de déclenchement.

D'après l'analyse ci-dessus, parmi les quatre causes principales, le problème de corrosion du mécanisme affecte trois d'entre elles. Le problème de corrosion du mécanisme est le facteur principal affectant la longue durée de vie et la haute fiabilité du disjoncteur.

Causes principales de la corrosion du mécanisme

La corrosion des composants du mécanisme est la cause principale de la panne du mécanisme à ressort. Une corrosion sévère à la surface des composants affecte gravement l'apparence du produit, réduit la résistance mécanique des composants de transmission et affecte les performances du produit. Les causes fondamentales de la corrosion des composants sont le matériau des composants, la conception structurelle, le procédé de fabrication, et en particulier le traitement de surface des composants, qui ne peuvent pas s'adapter aux conditions environnementales et climatiques difficiles.

• Influence de la qualité des matériaux métalliques : Les matériaux couramment utilisés dans le produit sont l'acier, le cuivre, l'aluminium et leurs alliages. L'acier et le cuivre sont les principaux matériaux du mécanisme. Il a été prouvé que les composants en acier ne pouvant compter que sur une couche de zinc de 15 μm ne peuvent pas résister à l'érosion de l'humidité à long terme. Le laiton subira une corrosion par dézincification dans un environnement d'air humide, et les manchons en cuivre couramment utilisés dans le mécanisme seront remplis de poudre générée par la corrosion par dézincification dans l'interstice d'ajustement, rendant l'axe de pivotement inopérant.

• Influence de la conception structurelle du produit, de la structure des composants et de la technologie de fabrication : Les roulements à billes peuvent être corrodés en raison d'un mauvais scellement, permettant à l'humidité de pénétrer dans les roulements. La rouille peut se produire en raison de l'infiltration, de la condensation et de l'accumulation d'eau. De plus, les espaces, les coins morts, les rainures, les surfaces rugueuses des composants, et les points de connexion entre les composants sont tous des zones propices à la corrosion.

• Influence de la technologie de protection de surface des métaux : La plupart des composants du produit sont recouverts de zinc ou de peinture électrophorétique. Dans le processus d'assemblage réel du mécanisme, pour la précision de transmission, le revêtement de surface est souvent sacrifié, et le revêtement sur la surface d'ajustement et la surface de pincement doit être retiré, ce qui contredit le but du traitement de surface.

Mesures pour résoudre le problème de corrosion du mécanisme

Pour résoudre le problème de corrosion des composants, les fabricants utilisent généralement un grand nombre de composants en acier inoxydable et renforcent l'étanchéité du disjoncteur et du mécanisme. Bien que l'utilisation de l'acier inoxydable comme matière première puisse améliorer la résistance à la corrosion, le prix du matériau est relativement élevé, le traitement des composants est difficile, et il n'est pas facile de produire en grande quantité. La plupart des roulements à billes dans les pièces standard sont en acier, ce qui ne répond pas aux exigences de résistance à la corrosion. Cette méthode ne traite que les symptômes plutôt que la cause profonde.

L'adoption d'une structure étanche similaire à celle de ZW20A, sans remplissage de gaz SF6, et l'utilisation d'une forme d'isolation composite, avec un remplissage d'azote propre pour protéger les composants, est un choix plus idéal.

Conclusion

En conclusion, la nouvelle génération de disjoncteurs à vide extérieurs devrait adopter une isolation composite pour réduire le volume du corps du disjoncteur et répondre à la demande de miniaturisation. Le corps du disjoncteur et la boîte du mécanisme devraient être scellés séparément pour faciliter la maintenance du mécanisme. L'azote propre devrait être utilisé pour protéger les composants.