Вакуумний вимикач: Породження та Виправлення Помилок

Аналіз вад та усунення неполадок високовольтних вакуумних автоматичних вимикачів

Переваги вакуумних автоматичних вимикачів йдуть далі за безнафтовий дизайн. Вони також пропонують довгий електричний та механічний термін служби, високу діелектричну стійкість, сильну послідовну здатність розриву, компактні розміри, легку вагу, придатність для частого використання, пожежну безпеку та низьку потребу в обслуговуванні — переваги, які швидко були визнані операторами систем живлення, персоналом обслуговування та інженерами. Ранні китайські високовольтні вакуумні автоматичні вимикачі мали нестабільну якість, надмірне напругу вирізання струму при роботі та часове витікання вакуумного преривача.

Однак на конференції з застосування вакуумних вимикачів у Тяньджині 1992 року технологія виробництва вакуумних автоматичних вимикачів Китаю досягла міжнародного передового рівня, що стало переломним моментом у їх застосуванні та розвитку. З поширенням використання вакуумних автоматичних вимикачів час від часу виникають аварії. Ця стаття аналізує типові вади та надає відповідні рішення.

Типові аномальні умови роботи

1. Автоматичний вимикач не закривається або не відкривається (невідповідність операції)：Після отримання команди на закриття (або відключення), соленоїд закриття (або відключення) працює, плунжер відпускає защілку, і пружина закриття (або відключення) виділяє енергію, щоб привести в рух механізм. Однак преривач не закривається (або не відкривається).

2. Невідповідне відключення (хибне відключення)：Вимикач відключається без будь-яких зовнішніх сигналів управління або ручного виконання під час нормальної роботи.

3. Мотор заряду пружини продовжує працювати після зарядки пружини：Після закриття мотор починає заряджати пружину. Навіть після повної зарядки пружини, мотор продовжує працювати.

4. Збільшення сполучного опору постійного струму：Після тривалої роботи контактний опір контактів вакуумного преривача поступово зростає.

5. Збільшення часу відскоку при закритті：З часом тривалість відскоку контактів при закритті зростає.

6. Розряд від поверхні СТ до підтримуючого кронштейна в середньому камерному просторі：Під час роботи відбувається розряд між поверхнею трансформатора струму (СТ) та підтримуючою конструкцією в середньому камерному просторі.

7. Вакуумний преривач не відкривається：Після команди на відключення, преривач не відкривається або відкривається лише частково (однофазна або двофазна робота).

Аналіз причин виникнення вад

1. Невідповідність операції закриття або відключення

Коли механізм не працює, спочатку визначте, чи причина в центральному контролюваному контурі (наприклад, реле захисту) чи механічних компонентах. Після підтвердження нормальності вторинного контуру було знайдено надмірний прогін універсального шарніра, що з'єднує основну рукоять механізму. Хоча механізм працює нормально, він не може привести в рух зв'язку, що призводить до невдалого закриття або відключення.

2. Невідповідне відключення

Під час нормальної роботи вимикач не повинен відключатися без зовнішнього сигналу. Після вилучення людського фактору, перевірка виявила коротке замикання на контактах допоміжного вимикача всередині корпусу механізму. Через це коротке замикання обмотка відключення була запитана, що призводило до хибного відключення. Корінна причина полягала у проникненні дощової води до корпусу механізму, яка потрапила на допоміжний вимикач через вихідний кутник, спричинивши коротке замикання контактів.

3. Мотор заряду пружини продовжує працювати після зарядки пружини

Після закриття мотор заряду пружини запускається. Коли пружина повністю заряджена, сигнал вказує на завершення. Контур заряду включає нормально відкрите допоміжне контактне з'єднання вимикача та нормально замкнений контакт лімітного вимикача. Після закриття допоміжний контакт замикаться, запускаючи мотор. Коли пружина повністю заряджена, рукоять механізму відкриває нормально замкнений контакт лімітного вимикача, відключаючи живлення мотора. Якщо рукоять не відкриває цей контакт, контур залишається під напругою, і мотор продовжує працювати.

4. Збільшення сполучного опору постійного струму

Контакти вакуумного преривача є типу "butt". Надмірний контактний опір призводить до перегріву під навантаженням, що погіршує провідність та розривну характеристику. Опір має залишатися нижче специфікацій виробника. Натиск пружини контакту значно впливає на опір і повинен вимірюватися за правильними умовами надмірного переміщення. Поступове збільшення опору відображає ерозію контактів. Знос контактів та зміна зазору між контактами є основними причинами зростання опору постійного струму.

5. Збільшення часу відскоку при закритті

Деякий відскок контактів під час закриття є нормальним, але надмірний відскок може призводити до паління або сварки контактів. Технічний стандарт обмежує відскок при закритті до ≤2 мс. З часом основні причини збільшення відскоку — зменшення натиску пружини контактів та знос, що призводить до збільшення прогину в рукоятях та осі.

6. Розряд від поверхні СТ до підтримуючого кронштейна

У середньому камерному просторі розміщується трансформатор струму (СТ). Під час роботи на поверхні СТ може утворюватися нерівномірне електричне поле. Для запобігання цьому виробники покривають поверхню напівпровідниковим фарбуванням, щоб рівномірно розподілити поле. Під час зборки обмеження простору можуть призводити до стирання напівпровідникового покриття навколо кріплень, що призводить до деформації поля та розряду від поверхні до кронштейна під час роботи.

7. Вакуумний преривач не відкривається

При нормальних умовах вимикач повинен надійно розривати струм, чи відключатися вручну, чи за допомогою реле захисту.

Вакуумні автоматичні вимикачі відрізняються від інших типів використанням вакууму як ізоляційного, так і гасіння дугового середовища. Якщо рівень вакууму знижується, усередині камери відбувається іонізація, що створює заряджені частинки, що знижують діелектричну стійкість, що призводить до неправильного розриву струму.

Усунення неполадок та рішення

1. Невідповідність операції закриття або відключення：Перевірте всі з'єднуючі частини механізму на наявність надмірного прогину. Замініть зношені компоненти новими, високотвердими, якісними деталями.

2. Невідповідне відключення：Герметизуйте всі потенційні точки входу дощу; встановіть захисні силиконові рукави на вихідний кутник; активуйте пристрій нагріву та вилучення вологи всередині корпусу механізму.

3. Мотор заряду пружини продовжує працювати після зарядки пружини：Налаштуйте положення лімітного вимикача, щоб рукоять повністю відкривала його нормально замкнений контакт, коли пружина повністю заряджена.

4. Збільшення сполучного опору постійного струму：Налаштуйте зазор та надмірне переміщення преривача. Виміряйте контактний опір методом падіння напруги постійного струму (з тестовим струмом ≥100A) за специфікаціями. Якщо налаштування не зменшує опір, замініть вакуумний преривач.

5. Збільшення часу відскоку при закритті：Незначно збільшіть початковий натиск пружини контактів або замініть її. Якщо прогин рукоятей або осей перевищує 0,3 мм, замініть ці деталі. Налаштуйте механізм приводу, змістивши його трохи до мертвого центру в замкнутому положенні, де передаточне число є мінімальним, щоб зменшити відскок.

6. Розряд від поверхні СТ до підтримуючого кронштейна：Рівномірно заново нанесіть шар напівпровідникового фарбування на поверхню СТ, щоб відновити рівномірний розподіл електричного поля.

7. Вакуумний преривач не відкривається

Якщо цілісність вакууму підтверджена нижче необхідного рівня, замініть вакуумний преривач. Дотримуйтесь таких кроків:

• Переконайтеся, що новий вакуумний преривач пройшов тестування цілісності вакууму перед встановленням.

• Видаліть старий преривач та встановіть новий вертикально. Переконайтеся, що рухомий контактний вал вирівняний з преривачем. Уникайте кручення під час встановлення.

• Після встановлення виміряйте зазор контактів та надмірне переміщення. Налаштуйте за потребою:① Налаштуйте надмірне переміщення через різьбове з'єднання ізоляційного витягувача.② Налаштуйте зазор контактів, змінюючи довжину рухомого провідного валу.

• Використовуйте аналізатор автоматичних вимикачів для вимірювання швидкості відкриття/закриття, синхронізації трифазного режиму та відскоку при закритті. Здійсніть подальші налаштування, якщо результати не відповідають специфікаціям.