야외 진공 회로 차단기의 작동 메커니즘 보호

최근 몇 년 동안 중압 진공 회로 차단기는 상당한 발전을 이루어냈으며 특히 12kV 전압 클래스에서 진공 회로 차단기가 절대적인 우위를 가지고 있습니다. 현재 12kV 야외 진공 회로 차단기에 일반적으로 장착되는 작동 기구는 대부분 스프링 작동 기구입니다.

현재 야외 진공 회로 차단기 제품들은 종종 회로 차단기의 주 회로 설계와 보호에 초점을 맞추면서 작동 기구의 수명을 간과하는 경향이 있습니다. 결국 회로 차단기의 전체 수명은 접점의 개폐 동작에 반영되며, 이러한 동작은 작동 기구를 통해 실현됩니다. 따라서 작동 기구의 작업 성능, 신뢰성 및 품질은 회로 차단기의 작업 성능과 신뢰성에 결정적인 역할을 합니다.

스프링 작동 기구 고장의 주요 원인

회로 차단기 작동 중 발생하는 고장 모드와 원인

회로 차단기의 장기간 작동 중 작동 기구의 고장 모드에는 작동 기구의 개폐 거부와 불완전한 개폐가 포함됩니다. 주요 원인은 다음과 같습니다: 회로 차단기와 작동 기구 부품의 손상, 부식, 작동 기구와 회로 차단기 사이의 조립 품질, 그리고 2차 전기 부품의 고장.

• 부품 손상의 이유: 첫째, 설계 과정에서 부품의 강도가 충분하지 않습니다. 둘째, 운전자의 오작동이 있습니다. 셋째, 부식으로 인해 부품의 강도가 감소합니다.

• 부품 부식: 회로 차단기와 작동 기구 부품의 부식은 부품의 교착을 유발하여 시스템 저항을 증가시킵니다. 부식 상태에서는 공장 출하 시의 회로 차단기 개폐 동작력이 요구되는 회로 차단기 개폐 동작력을 충족하지 못하여 불완전한 개폐가 발생합니다. 특히 스프링 작동 기구에서 널리 사용되는 리셋 비틀림 스프링이나 인장 스프링은 부식으로 인해 고장이 발생하여 작동 기구가 제대로 작동하지 않습니다.

• 조립 품질: 작동 기구와 회로 차단기의 조립 품질, 즉 고정 부품이 안정적으로 고정되어 있는지, 회로 차단기가 적절하게 조정되어 있는지 등이 회로 차단기의 작동에 영향을 미칩니다.

• 2차 전기 부품 고장: 스프링 작동 기구에서 사용되는 여행 스위치, 보조 스위치, 단자대 등이 있습니다. 이들 부품 중 어느 하나라도 품질이 나쁘거나 접촉이 불안정하면 회로 차단기의 정상 작동과 신호 전송에 영향을 미치며 심지어 다른 사고를 일으킬 수도 있습니다. 또한 2차 부품 자체가 습기에 의해 부식될 뿐만 아니라 작동 기구 부품의 부식과 작동 기구의 교착으로 인해 정상적으로 스위칭되지 않아 모터나 트립 장치가 타버릴 수도 있습니다.

위의 분석에서 볼 때, 네 가지 주요 원인 중 세 가지가 작동 기구의 부식 문제에 영향을 받습니다. 작동 기구의 부식 문제는 회로 차단기의 장수명과 높은 신뢰성을 크게 좌우하는 주요 요인이 됩니다.

작동 기구 부식의 주요 원인

작동 기구 부품의 부식은 스프링 작동 기구의 고장의 주요 원인입니다. 부품 표면의 심각한 부식은 제품의 외관을 크게 손상시키고, 전달 부품의 기계적 강도를 감소시키며, 제품의 성능에 영향을 미칩니다. 부품 부식의 근본적인 원인은 부품 재료, 구조 설계, 제조 공정, 특히 부품의 표면 처리가 혹독한 환경 및 기후 조건에 적응하지 못하기 때문입니다.

• 금속 재료 품질의 영향: 제품에서 일반적으로 사용되는 재료는 강철, 구리, 알루미늄 및 그 합금입니다. 강철과 구리는 작동 기구의 주요 재료입니다. 15 μm의 아연 도금층만으로는 장기간 습기를 막을 수 없다는 것이 입증되었습니다. 황동은 습한 공기 환경에서 탈아연 부식을 겪게 되며, 작동 기구에서 일반적으로 사용되는 구리 소켓은 탈아연 부식으로 생성된 가루로 인해 피팅 클리어런스에 가득 차서 핀 샤프트가 회전하지 못하게 됩니다.

• 제품 설계 구조, 부품 구조 및 가공 기술의 영향: 볼 베어링은 밀봉이 불량하여 습기가 베어링으로 침투하여 부식될 수 있으며, 물이 들어오거나 응결, 축적이 되면 녹이 생길 수 있습니다. 또한 부품의 간극, 사각지, 홈, 거친 표면, 그리고 부품 간 연결 지점은 모두 부식이 잘 발생하는 부분입니다.

• 금속 표면 보호 기술의 영향: 제품의 대부분의 부품은 아연 도금 또는 전기영동 도장을 하였습니다. 실제 작동 기구 조립 과정에서 전송 정확성을 위해 표면 도장이 종종 희생되며, 맞물림 표면과 버클링 표면의 도장이 제거되어야 하는데, 이는 표면 처리의 목적과 모순됩니다.

작동 기구 부식 문제 해결 방법

부품 부식 문제를 해결하기 위해 제조업체는 일반적으로 많은 양의 스테인리스 스틸 부품을 사용하고 회로 차단기와 작동 기구의 밀봉을 강화합니다. 스테인리스 스틸을 원재료로 사용하면 부식 저항성이 향상되지만, 재료 가격이 상대적으로 높고 부품 가공이 어려워 대량 생산이 쉽지 않습니다. 대부분의 표준 부품 롤링 베어링은 강철로 만들어져 있어 부식 저항성 요구사항을 충족하지 못합니다. 이 방법은 증상을 치료하는 것에 불과하며 근본적인 원인을 해결하지는 않습니다.

ZW20A와 유사한 밀폐 구조를 채택하고 SF6 가스를 충전하지 않고 복합 절연 형태를 사용하며, 깨끗한 질소를 충전하여 부품을 보호하는 것이 더 이상적인 선택입니다.

결론

결론적으로, 새로운 세대의 야외 진공 회로 차단기는 복합 절연을 채택하여 회로 차단기 본체의 부피를 줄이고 소형화 요구를 충족해야 합니다. 회로 차단기 본체와 작동 기구 상자는 각각 밀봉되어 작동 기구의 유지보수가 용이하도록 해야 하며, 깨끗한 질소를 충전하여 부품을 보호해야 합니다.