Zaštita radnog mehanizma vanjskih vakuumskih prekidača

U posljednjih nekoliko godina, srednje-naponski vakuumski prekidači doživjeli su značajni razvoj i postigli izvanredne rezultate, posebno u klasu napona od 12 kV, gdje vakuumski prekidači imaju apsolutnu prednost. Trenutno, mehanizmi kojima se najčešće opremljuju vanjski vakuumski prekidači od 12 kV uglavnom su mehanički mehanizmi na oprugu.

Trenutno, proizvodi vanjskih vakuumskih prekidača često fokusiraju na dizajn i zaštitu glavnog kruga prekidača, zanemarujući životnu trajnost mehanizma tijekom rada. Konačno, cijela životna trajnost prekidača odbit će se u radnji otvaranja i zatvaranja kontakata, a te radnje ostvaruju se putem mehanizma. Stoga igraju ključnu ulogu radni performansi, pouzdanosti i kvaliteti mehanizma u radnim performansama i pouzdanosti prekidača.

Glavni uzroci neispravnosti mehanizma na oprugu

Načini neispravnosti i uzroci tijekom rada prekidača

Tijekom dugotrajnog rada prekidača, načini neispravnosti mehanizma uključuju odbijanje mehanizma da otvori ili zatvori, kao i nepotpuno otvaranje i zatvaranje. Glavni uzroci su sljedeći: oštećenje komponenti prekidača i mehanizma, korozija komponenti prekidača i mehanizma, kvaliteta montaže između mehanizma i prekidača, te greške u sekundarnim električnim komponentama.

• Uzroci oštećenja komponenti: Prvo, snaga komponenti je nedovoljna tijekom procesa dizajna. Drugo, postoje pogrešne operacije operatera. Treće, snaga komponenti se smanjuje zbog korozije.

• Korozija komponenti: Korozija komponenti prekidača i mehanizma dovodi do zaključavanja komponenti, što povećava otpor sustava. U stanju korozije, sila otvaranja i zatvaranja prekidača tijekom izlaska iz tvornice ne može zadovoljiti potrebnu silu otvaranja i zatvaranja prekidača, što rezultira nepotpunim otvaranjem i zatvaranjem. Posebno, resetni torzijske opruge ili vlačne opruge široko korištene u mehanizmu na oprugu mogu neispravno funkcionirati zbog korozije, što dovodi do neispravnosti mehanizma.

• Kvaliteta montaže: Kvaliteta montaže mehanizma i prekidača, uključujući ispravnost pričvršćivanja komponenti i pravilnu prilagodbu prekidača, utječe na rad prekidača.

• Greške u sekundarnim električnim komponentama: Putni prekidači, pomoćni prekidači i terminalni blokovi korišteni u mehanizmu na oprugu. Ako je kvaliteta bilo koje od ovih komponenti loša ili kontakt nesiguran, to će utjecati na normalni rad prekidača i prijenos signala, a može dovesti i do drugih nesreća. Osim što same mogu biti pod utjecajem vlage, sekundarne komponente mogu neispravno funkcionirati zbog korozije komponenti mehanizma i zaključavanja pokreta mehanizma, što može dovesti do spaljivanja motora ili skokog uređaja.

Iz gornje analize, od četiri glavna uzroka, problem korozije mehanizma utječe na tri od njih. Problem korozije mehanizma je glavni faktor koji utječe na dugotrajnu životnu trajnost i visoku pouzdanost prekidača.

Glavni uzroci korozije mehanizma

Korozija komponenti mehanizma je glavni uzrok neispravnosti mehanizma na oprugu. Teška korozija na površini komponenti ozbiljno utječe na izgled proizvoda, smanjuje mehaničku čvrstoću prenosnih komponenti i utječe na performanse proizvoda. Temeljni uzroci korozije komponenti su materijal komponenti, strukturni dizajn, proizvodni proces, a posebno površinska obrada komponenti, koja se ne može prilagoditi teškim okolisnim i klimatskim uvjetima.

• Utjecaj kvalitete metala: Često korišteni materijali u proizvodu su čelik, bakar, aluminij i njihovi leguri. Čelik i bakar su glavni materijali u mehanizmu. Dokazano je da komponente od čelika koje se oslanjaju samo na sloj cinka debljine 15 μm ne mogu dugotrajno odoljeti eroziji vlage. Laton može doživjeti dezincifikacijsku koroziju u vlažnom zračnom okruženju, a bakrene rupe često korištene u mehanizmu mogu biti ispune prahom nastalim od dezincifikacijske korozije, što sprečava rotaciju pinova.

• Utjecaj dizajna proizvoda, strukture komponenti i obradnog procesa: Lošeg sigurnosnog zatvaranja loptasti ležaji mogu doživjeti koroziju, što omogućuje penetraciju vlage unutar ležaja. Mogu se pojaviti korozija, kondenzacija i akumulacija vode. Osim toga, praznine, mrtve kutove, rebrice, grubu površinu komponenti i spojeve između komponenti sve su područja podložna koroziji.

• Utjecaj tehnologije za zaštitu površine metala: Većina komponenti proizvoda obložena je cinkom ili elektroforetskom bojom. U stvarnom procesu montaže mehanizma, radi točnosti prenosa, često se kompromitira površinska ogranka, a sloj na površini spoja i presjeka mora se ukloniti, što je suprotno svrhi površinske obrade.

Mjere za rješavanje problema korozije mehanizma

Za rješavanje problema korozije komponenti, proizvođači obično koriste veliki broj komponenti od nerđajućeg čelika i jačaju zatvaranje prekidača i mehanizma. Iako upotreba nerđajućeg čelika kao sirovine može poboljšati otpornost na koroziju, cijena materijala je relativno visoka, obrada komponenti je teška, a masovna proizvodnja nije laka. Većina valjkastih ležaja u standardnim dijelovima proizvedena je od čelika, što ne može zadovoljiti zahtjeve za otpornost na koroziju. Ova metoda liječi simptome, a ne uzrok.

Uvođenje hermetičke strukture slične onoj ZW20A, bez punjenja SF6 plinom, i upotreba kombinirane izolacije, punjenjem čistim dušikom za zaštitu komponenti, predstavlja bolji izbor.

Zaključak

Zaključno, nova generacija vanjskih vakuumskih prekidača trebala bi usvajati kombiniranu izolaciju kako bi se smanjila zapremina tijela prekidača i ispunili zahtjevi za miniaturizacijom. Tijelo prekidača i kutija mehanizma trebale bi biti zasebno zatvorene kako bi se olakšalo održavanje mehanizma. Trebao bi se puniti čisti dušik za zaštitu komponenti.