Protezione del meccanismo di funzionamento degli interruttori a vuoto esterni

Negli ultimi anni, i disgiuntori a vuoto di media tensione hanno visto un notevole sviluppo e hanno ottenuto risultati straordinari, specialmente nella classe di tensione di 12 kV, dove i disgiuntori a vuoto detengono un assoluto vantaggio. Attualmente, i meccanismi di manovra comunemente equipaggiati con i disgiuntori a vuoto esterni da 12 kV sono in gran parte meccanismi a molla.

Attualmente, i prodotti di disgiuntori a vuoto esterni spesso si concentrano sulla progettazione e sulla protezione del circuito principale del disgiuntore, trascurando la durata in servizio del meccanismo di manovra durante l'operazione. Alla fine, l'intera durata in servizio del disgiuntore si riflette nelle azioni di apertura e chiusura dei contatti, e queste azioni vengono realizzate attraverso il meccanismo di manovra. Pertanto, le prestazioni, la affidabilità e la qualità del meccanismo di manovra svolgono un ruolo cruciale nelle prestazioni e nella affidabilità del disgiuntore.

Cause principali del guasto del meccanismo a molla

Modalità e cause di guasto durante l'operazione del disgiuntore

Durante l'operazione a lungo termine del disgiuntore, le modalità di guasto del meccanismo includono il rifiuto del meccanismo di aprirsi e chiudersi, nonché l'apertura e chiusura incomplete. Le cause principali sono le seguenti: danni ai componenti del disgiuntore e del meccanismo, corrosione dei componenti del disgiuntore e del meccanismo, la qualità dell'assemblaggio tra il meccanismo e il disgiuntore, e guasti nei componenti elettrici secondari.

• Cause dei danni ai componenti: In primo luogo, la resistenza dei componenti è insufficiente durante il processo di progettazione. In secondo luogo, ci sono errori di manovra degli operatori. Terzo, la resistenza dei componenti si riduce a causa della corrosione.

• Corrosione dei componenti: La corrosione dei componenti del disgiuntore e del meccanismo porta all'inceppamento dei componenti, che aumenta la resistenza del sistema. In uno stato corrosivo, le forze di apertura e chiusura del disgiuntore quando esce dalla fabbrica non possono soddisfare le forze di apertura e chiusura richieste, causando apertura e chiusura incomplete. In particolare, le molle di torsione o trazione ampiamente utilizzate nel meccanismo a molla falliranno a causa della corrosione, causando il malfunzionamento del meccanismo.

• Qualità dell'assemblaggio: La qualità dell'assemblaggio del meccanismo e del disgiuntore, compresa la fissazione affidabile dei componenti e la regolazione corretta del disgiuntore, influisce sull'operazione del disgiuntore.

• Guasti nei componenti elettrici secondari: I commutatori di corsa, i commutatori ausiliari e i blocchi terminali utilizzati nel meccanismo a molla. Se la qualità di uno qualsiasi di questi componenti è scarsa o il contatto non è affidabile, ciò influenzerà l'operazione normale del disgiuntore e la trasmissione dei segnali, e potrebbe persino portare ad altri incidenti. Oltre a essere corrosi dall'umidità, i componenti secondari possono anche non commutare normalmente a causa della corrosione dei componenti del meccanismo e dell'inceppamento del movimento del meccanismo, causando il bruciamento del motore o del dispositivo di sgancio.

Dall'analisi sopra, tra le quattro cause principali, il problema di corrosione del meccanismo ne influenza tre. Il problema di corrosione del meccanismo è il fattore principale che influenza la lunga durata in servizio e l'alta affidabilità del disgiuntore.

Cause principali della corrosione del meccanismo

La corrosione dei componenti del meccanismo è la causa principale del guasto del meccanismo a molla. La grave corrosione sulla superficie dei componenti influenza gravemente l'aspetto del prodotto, riduce la resistenza meccanica dei componenti di trasmissione e influisce sulle prestazioni del prodotto. Le cause fondamentali della corrosione dei componenti sono il materiale dei componenti, la progettazione strutturale, il processo di fabbricazione e, in particolare, il trattamento superficiale dei componenti, che non può adattarsi a condizioni ambientali e climatiche avverse.

• Influenza della qualità del materiale metallico: I materiali comunemente utilizzati nel prodotto sono acciaio, rame, alluminio e loro leghe. L'acciaio e il rame sono i materiali principali nel meccanismo. È stato dimostrato che i componenti in acciaio che si basano solo su uno strato di zinco di 15 μm non possono resistere all'erosione dell'umidità per lunghi periodi. Il rame giallo subirà una corrosione dezincificante in un ambiente umido, e le maniche di rame comuni nel meccanismo saranno riempite di polvere generata dalla corrosione dezincificante nello spazio di interferenza, impedendo al perno di ruotare.

• Influenza della struttura di progettazione del prodotto, della struttura dei componenti e della tecnologia di lavorazione: I cuscinetti a sfere possono essere corrosi a causa di un cattivo sigillaggio, permettendo all'umidità di penetrare nei cuscinetti. La ruggine può verificarsi a causa dell'ingresso d'acqua, della condensa e dell'accumulo d'acqua. Inoltre, gli spazi, gli angoli morti, i solchi, le superfici ruvide dei componenti e i punti di connessione tra i componenti sono tutte aree soggette alla corrosione.

• Influenza della tecnologia di protezione delle superfici metalliche: La maggior parte dei componenti del prodotto è rivestita con zinco o vernice elettroforetica. Nel processo effettivo di assemblaggio del meccanismo, per la precisione di trasmissione, il rivestimento superficiale viene spesso sacrificato, e il rivestimento sulla superficie di accoppiamento e sulla superficie di aggancio deve essere rimosso, il che contraddice lo scopo del trattamento superficiale.

Misure per risolvere il problema di corrosione del meccanismo

Per risolvere il problema di corrosione dei componenti, i produttori utilizzano solitamente un gran numero di componenti in acciaio inossidabile e rinforzano il sigillaggio del disgiuntore e del meccanismo. Anche se l'utilizzo dell'acciaio inossidabile come materiale grezzo può migliorare la resistenza alla corrosione, il prezzo del materiale è relativamente alto, la lavorazione dei componenti è difficile e non è facile produrre in grandi quantità. La maggior parte dei cuscinetti a rotolamento negli articoli standard è fatta di acciaio, che non può soddisfare i requisiti di resistenza alla corrosione. Questo metodo tratta solo i sintomi e non la causa radicale.

Adottare una struttura stagna simile a quella del ZW20A, senza riempire con gas SF6, e utilizzare una forma di isolamento composito, riempiendo con azoto puro per proteggere i componenti, è una scelta più ideale.

Conclusione

In conclusione, la nuova generazione di disgiuntori a vuoto esterni dovrebbe adottare l'isolamento composito per ridurre il volume del corpo del disgiuntore e soddisfare la domanda di miniaturizzazione. Il corpo del disgiuntore e la scatola del meccanismo dovrebbero essere sigillati separatamente per facilitare la manutenzione del meccanismo. Dovrebbe essere riempito con azoto puro per proteggere i componenti.