Açık hava vakum kesici anahtarlarının çalıştırma mekanizmasının korunması

Son yıllarda, orta gerilimli vakum devre kesicilerde önemli gelişmeler yaşanmış ve özellikle 12 kV gerilim sınıfında vakum devre kesicilerin mutlak bir avantaja sahip olduğu görülmüştür. Şu anda, 12 kV dış hat vakum devre kesicilerine genellikle yay mekanizmaları ile donatılmıştır.

Şu anki dış hat vakum devre kesici ürünlerinde, genellikle devre kesicinin ana devresinin tasarımına ve korunmasına odaklanılırken, operasyon mekanizmasının kullanım ömrü göz ardı edilmektedir. Sonuçta, devre kesicinin tam kullanım ömrü, temasların açma-kapanma hareketlerinde yansır ve bu hareketler operasyon mekanizması aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu nedenle, operasyon mekanizmasının çalışma performansı, güvenilirliği ve kalitesi, devre kesicinin çalışma performansı ve güvenilirliğinde kritik bir rol oynar.

Yay Mekanizmasının Başarısızlık Nedenleri

Devre Kesici İşlem Sırasında Oluşan Başarısızlık Modları ve Nedenleri

Devre kesicinin uzun süreli işlem sırasında, mekanizmanın başarısızlık modları, mekanizmanın açma-kapanma yapmaması ve eksik açma-kapanma durumlarını içerir. Başlıca nedenler şunlardır: devre kesici ve mekanizmanın bileşenlerinin hasar görmesi, devre kesici ve mekanizmanın bileşenlerinin paslanması, mekanizma ile devre kesici arasındaki montaj kalitesi ve ikincil elektrik bileşenlerindeki hatalar.

• Bileşen hasar nedenleri: İlk olarak, tasarım sürecinde bileşenlerin dayanımı yetersizdir. İkinci olarak, operatörlerin yanlış işlemleri neden olmaktadır. Üçüncü olarak, bileşenlerin paslanması sonucunda dayanım azalmaktadır.

• Bileşen paslanması: Devre kesici ve mekanizmanın bileşenlerinin paslanması, bileşenlerin tıkanmasına ve sistem direncinin artmasına neden olur. Paslanmış durumda, fabrikadan çıkan devre kesicinin açma-kapanma işlem güçleri, gerekli olan açma-kapanma işlem güçlerini karşılayamaz, bu da eksik açma-kapanma sonucuna yol açar. Özellikle, yay mekanizmasında yaygın olarak kullanılan sıfırlama burkulma yayları veya çekme yayları, paslama sonucunda başarısız olabilir ve mekanizmanın çalışmasını bozabilir.

• Montaj kalitesi: Mekanizma ile devre kesici arasındaki montaj kalitesi, özellikle sabitleme elemanlarının güvenilir şekilde sabitlenip sabitlenmediği ve devre kesicinin uygun şekilde ayarlandığı, devre kesicinin işlemesini etkiler.

• İkincil elektrik bileşenlerindeki hatalar: Yay mekanizmasında kullanılan seyir anahtarlari, yardımcı anahtarlari ve terminal blokları. Bu bileşenlerden herhangi birisinin kalitesi düşük veya temasi güvenilir değilse, devre kesicinin normal işlemesini ve sinyal iletimini etkileyebilir, hatta diğer kazalara da yol açabilir. İkincil bileşenler, nem sonucu kendileri paslanabilir ve ayrıca mekanizma bileşenlerinin paslanması ve mekanizmanın tıkanması sonucunda normal olarak geçiş yapamayabilir, bu da motörün veya atlatıcının yanmasına neden olabilir.

Yukarıdaki analizden, dört ana neden arasında, mekanizmanın paslanma sorunu üçünü etkilemektedir. Mekanizmanın paslanma sorunu, devre kesicinin uzun ömürlülüğü ve yüksek güvenilirliğine etki eden başlıca faktördür.

Mekanizma Paslanmasının Ana Nedenleri

Mekanizma bileşenlerinin paslanması, yay mekanizmasının başarısızlığının başlıca nedenidir. Bileşenlerin yüzeyindeki ciddi paslama, ürünün görünümünü ciddi şekilde etkiler, iletim bileşenlerinin mekanik dayanımını azaltır ve ürünün performansını etkiler. Bileşen paslanmasının temel nedenleri, bileşen malzemeleri, yapısal tasarım, üretim süreçleri ve özellikle de bileşenlerin yüzey işlemenin, sert çevre ve iklim koşullarına uyum sağlayamamasıdır.

• Metal malzeme kalitesinin etkisi: Ürünlerde yaygın olarak kullanılan malzemeler çelik, bakır, alüminyum ve alaşımlarıdır. Çelik ve bakır, mekanizmanın ana malzemeleridir. Deneyler göstermiştir ki, sadece 15 μm kalınlığında zink kaplamaya sahip çelik bileşenler, uzun vadede nem erimine dayanamaz. Bakır, nemli hava ortamında dezinkleme paslaması geçirir ve mekanizmanda yaygın olarak kullanılan bakır manşetler, fit boşluğu içinde dezinkleme paslaması sonucu oluşan tozla dolup, pin şaftının dönmesini engeller.

• Ürün tasarım yapısı, bileşen yapısı ve işleme teknolojisinin etkisi: Top rulmanlar, kötü mühürlendirme sonucu nemin rulmanlara girmesine açık kalabilir. Nem, su sızıntısı, kondensasyon ve su birikimi sonucu paslanmayı tetikleyebilir. Ayrıca, bileşenlerin aralıkları, köşe noktaları, kanalları, pürüzsüz olmayan yüzeyleri ve bileşenler arasındaki bağlantı noktaları, paslanmaya yatkın alanlardır.

• Metal yüzey koruma teknolojisinin etkisi: Ürünün çoğu bileşeni, zink kaplama veya elektroforik boyayla kaplanmıştır. Gerçek mekanizma montaj sürecinde, iletim doğruluğu için yüzey kaplaması sık sık fedakârlık edilir ve uydurma yüzeyler ve kıvrılma yüzeylerindeki kaplama kaldırılmalıdır, bu da yüzey işleminin amacı ile çelişir.

Mekanizma Paslanma Sorununu Çözme Yöntemleri

Bileşen paslanma sorununu çözmek için üreticiler genellikle çok sayıda paslanmaz çelik bileşen kullanır ve devre kesici ile mekanizmanın mühürlendirmesini artırır. Paslanmaz çelik ham madde olarak kullanılması, paslanmaya karşı dirençli olsa da, malzeme fiyatı nispeten yüksektir, bileşenlerin işlenmesi zordur ve büyük miktarlarda üretim yapmak kolay değildir. Standart parçalardaki çoğu makul rulman çelikten yapılmıştır, bu da paslanma direnci gereksinimlerini karşılayamaz. Bu yöntem sadece belirtileri tedavi eder, kökü tedavi etmez.

ZW20A'nın benzeri havasız bir yapıyı benimseyerek, SF6 gazı ile doldurmadan, kompozit yalıtım formu kullanarak, bileşenleri korumak için temiz azot ile doldurmak daha ideal bir seçenektir.

Sonuç

Sonuç olarak, yeni nesil dış hat vakum devre kesicileri, devre kesicinin hacmini azaltmak ve miniaturizasyon talebini karşılamak için kompozit yalıtım kullanmalıdır. Devre kesici gövdesi ve mekanizma kutusu ayrı ayrı mühürlenecek ve mekanizmanın bakımını kolaylaştıracaktır. Bileşenleri korumak için temiz azot ile doldurulmalıdır.