Nini Kibadilika Wakati Tumbo la Kutumia Namba Haihusisha Chache? Matokeo Halisi ya Ujumbe

Nini Kibadilikipo Ikiwa Interrupter wa Chanzo cha Vifaa Huacha Uvumilivu Wake?

Ikiwa interrupter wa chanzo cha vifaa huacha uvumilivu wake, vituo vifuatavyo vilivyovikao yanapaswa kutambuliwa:

• Mawasiliano yanayofungwa

• Mchakato wa kufunga

• Imefungwa na inafanya kazi kama mara yoyote

• Kufungwa na kugawa muda wa kawaida

• Kufungwa na kugawa muda wa hitilafu

Vituo vya a, b, na c ni rahisi. Katika hali hii, mfumo kamili usioeleweka sana.

Lakini, vituo vya d na e yanahitaji mazungumzo zaidi.

Tumia kama vile kwamba circuit breaker wa chanzo cha vifaa wa tatu vifaa umehauza uvumilivu katika pole moja. Ikiwa nyuzi iliyotumika kwa kusaidiziwa na circuit breaker haijihusisha na nyuzi (isiyokuwa imefungwa), mchakato wa kubadilisha utaratibu hatakuwa na athari. Kwa ujumla, hakuna kitu kinachotokea. Fasi mbili za salama (kwa mfano, Fasi 1 na Fasi 2) hutokomea mzunguko kwa kutosha, na mzunguko wa fasi ya hitilafu (Fasi 3) hutokomea kwa kutokea.

Hali tofauti inatokana na nyuzi zilizofungwa. Katika hali hii, kutokea na fasi mbili za salama haingewa mzunguko kwenye fasi ya hitilafu. Arc inaendelea kwenye Fasi 3 bila chochote kilicho kumaliza, na mzunguko huu unatokomea hadi usalama wa nje ukianza kufanya kazi. Matokeo ni madai makubwa kwa circuit breaker.

Tangu circuit breakers wa chanzo cha vifaa katika eneo la 3–15 kV zinatumika zaidi katika miundo ifungwa, tulitathmini athari za interrupter imeshindwa katika lab yetu miaka iliyopita. Tukamshiriki interrupter wa chanzo cha vifaa kwa viwango vya asili ("kutupwa") na kielezea circuit breaker kwa majaribio ya kimelea kamili.

Kama lilikuwa likitungumia, "interrupter flat" hakuweza kumaliza hitilafu kwenye fasi iliyoshindwa na ikaharibiwa. Circuit breaker ya lab yetu uliyofanikiwa kumaliza hitilafu.

Baada ya majaribio, circuit breaker uliondolewa kutoka kwenye cell ya switchgear. Ilikua na ngozi nyingi lakini imara kimetabaini. Dhuma na ngozi zilitengeneza kutoka kwenye circuit breaker na switchgear, unit yenye hitilafu iliikatafsiriwa, na circuit breaker uliirudi kwenye compartment. Baada ya siku hiyo, majaribio kingine ya kimelea yakidhulumiwa—kwa kufanikiwa. Miaka mingi ya tajriba ya kijiji yameonyesha matokeo ya majaribio haya ya lab yetu.

Mtu wa wateja wetu, kampani kubwa ya chemsha, alipata hitilafu zenye ufanisi katika mikakati ya mzunguko (moja na circuit breaker wa magneeti ya hewa, moja na circuit breaker wa chanzo cha vifaa) katika mahali mbili tofauti katika maeneo tofauti. Wote walishirikiana kwa mikakati ya mzunguko na mtaani wa hitilafu: mzunguko wa kuunganisha ambapo chanzo cha nguvu upande wa kushoto na upande wa circuit breaker hawakuhusiana, kumpa mara mbili ya kiwango cha kudhibiti kwenye gap ya mawasiliano. Hii ilipatia hitilafu kwenye circuit breaker.

Hitilafu hizi zilizotokana na masharti ya kutumia yanayolimia mwongozo wa ANSI/IEEE na kusongeza sana kiwango cha kudhibiti cha circuit breaker. Hayo hayatoshi ishara ya hitilafu ya udhibiti. Lakini, kiwango cha harabu kina maana:

• Katika tukio la circuit breaker wa magneeti wa hewa, enclosures ya kitu iliyotokana na hitilafu ilionekana kwa nguvu. Cells za switchgear za karibu pande zote zilipata harabu nyingi, kulingana na ujenzi mkubwa. Circuit breaker ilikuwa kimaoni.

• Katika tukio la circuit breaker wa chanzo cha vifaa, hitilafu ilikuwa chache sana. Interrupter wa chanzo cha vifaa yenye hitilafu iliikatafsiriwa, arc byproducts (ngozi) zilitengeneza kutoka kwenye circuit breaker na compartment, na mfumo uliirudi kwenye huduma.

Uchanganuzi wetu wa lab yetu wa kubwa, ambako tunapigania vacuum interrupters mpaka mwisho, unaelezea matokeo haya ya dunia halisi.

Karibu, majaribio mengi ya nguvu kubwa yalifanyika katika lab yetu yetu kutathmini jaribio la kugawa kwa "leaking" vacuum interrupters. Mswala mdogo (~3 mm diameters) ulikuundwa kwenye nyumba ya interrupter ili kutathmini uvumilivu. Matokeo yalikuwa ya kufikiwa:

• Ampere 1,310 ya kawaida (rated continuous current: 1,250 A) iligawa kwa pole moja ya circuit breaker wa chanzo cha vifaa. Mzunguko ulikutemeka kwenye "faulty" circuit breaker kwa sekunde 2.06 kabla ya circuit breaker ya lab yetu kukomesha hitilafu. Hakukuwa na sehemu zilizotoka, circuit breaker hakuelekea, na tu rangi ya nyumba ya interrupter ilikuwa na mapigo. Hakukuwa na harabu nyingine.

• Pole ya pili ya circuit breaker hiyo ilijaribu kugawa 25 kA (rated breaking current: 25 kA). Arc ilikuwa kwa sekunde 0.60 kabla ya circuit breaker ya lab yetu kukomesha hitilafu. Arc iligawa chonga kwenye upande wa nyumba ya interrupter. Hakukuwa na eksplosioni au vifaa vya kutoka. Vitu vya kuwa joto vilipanda kwenye chonga, lakini sehemu ya mekaniki au circuit breakers zisizo karibu hazikuwa na harabu. Harabu zote zilikuwa ziko kwenye interrupter iliyoshindwa.

Majaribio haya yanayosaidia kuonyesha ya kuwa matukio ya hitilafu ya vacuum interrupter ni chache sana kulingana na hitilafu za teknolojia nyingine za kugawa.

Lakini swali halisi si nini kinatokana na hitilafu, bali ni ni gani ukweli wa hitilafu?

Ukweli wa hitilafu wa vacuum interrupter ni chache sana. Ukweli wa hitilafu wa chanzo cha vifaa sasa hakuna msingi.

Mwishowe 1960s, vacuum interrupters walikuwa wenye hatari ya kuunda—iliwa kama tatizo kubwa. Mfano wa awali walitumia brazed au welded joints kati ya viwango tofauti, bila viwango vyenye kipekee. Kutengeneza kwa mkono ilikuwa maarufu, hasa kwenye borosilicate glass insulators, ambayo hawezi kukidhika kwa majira ya juu.

Leo, machine welding na batch induction furnace brazing yanatumika kwa mikakati ya busara sana. Sehemu pekee yenye kujitenga ndani ya vacuum interrupter ni copper contact, unayezunguka kwenye end plate kwa njia ya welded stainless steel bellows. Tangu pande zote za bellows zimezunguka, ukweli wa hitilafu wa seal hii unayejitenga ni chache sana—unaelezea uhakika wa modern vacuum circuit breakers.

Kwa ujumla, MTTF (Mean Time To Failure) ya modern vacuum interrupters sasa inatumika kuwa miaka 57,000.

Malalamiko ya wateja kuhusu uvumilivu wa chanzo cha vifaa ilikuwa sahihi katika miaka 1960s, wakati circuit breakers wa chanzo cha vifaa ilikuwa mpya kwenye matumizi ya nguvu. Wakati huo, vacuum interrupters mara nyingi walikuwa wenye hatari, na tatizo la surge likuwa maarufu. Kampani pekee ilitoa circuit breakers wa chanzo cha vifaa, na ripoti zinazotokana na matukio mengi.

Miaka 1970s, vacuum interrupters wenye ubunifu wa Ulaya—kama sasa Siemens designs—vilikuwa tofauti kwa kiwango kubwa kwenye viwango na mikakati ya busara kutoka kwa miaka 1960s. Copper-bismuth contacts walikuwa zaidi ya surge kuliko chromium-copper alloys ya leo. Interrupters waliyatengenezwa kwa mkono walikuwa zaidi ya hatari kuliko zile za leo zinalozunguka.

Leo, mikakati ya busara na automation yameondoka kwa kubwa uwezekano wa binadamu. Kwa sababu hiyo, modern vacuum interrupters yanapatia muda mrefu wa huduma, na stress dielectric wanaleta kwenye viwango vilivyohusika haina athari zaidi kuliko air-magnetic au oil circuit breakers za zamani.