Hvað gerist þegar verndarhringur í tömbu týnist? Raunverulegar prófnámssamrunnir birtir

Hvað gerist þegar verndarstöður í tökustofu tapar sínar tökustofu?

Ef verndarstöður í tökustofu tapar sínar tökustofu, ætti að skoða eftirfarandi stöðu við starfsemi:

• Opnun tenginga

• Lokunaraðgerð

• Lokuð og virkar normalt

• Opnun og hætt á venjulegum straumi

• Opnun og hætt á villustraumi

Tilvik a, b og c eru heldri einfald. Í þessum tilvikum er kerfið almenni óáhrif á veg af tökustofutapinu.

En tilvik d og e krefjast frekar nánari ræðu.

Gerum ráð fyrir að þrívíddar spennaferðargjafi í tökustofu tapar tökustofu í einni spenning. Ef hendingin sem skyldastaðgengillinn tenst er delta tengd (ógrunnt), munu skiptingaraðgerðir ekki leiða til misfalla. Að ofan segið, gerist ekkert. Tvær heilir spennur (til dæmis, Spenna 1 og Spenna 2) taka úr ferð með góðum árangri, og straumur í villuspennunni (Spenna 3) hættir sjálfgefið.

Annað tilvik kemur upp með grunntengdum hendingum. Í þessu tilviki munu tvær heilir spennur ekki stoppa straumferð í villuspennunni. Boga heldur áfram í Spenna 3 án þess að eitthvað hætti honum, og þessi straumur heldur áfram þar til bakverkefni taka úr ferð. Niðurstöðan er oftast alvarleg skemmdir á skyldastaðgenglinum.

Þar sem spennaferðargjafir í tökustofu á bilinu 3–15 kV eru aðallega notaðir í grunntengdum kerfum, rannsókum við áhrif misfalla í verndarstöðum í prófanstofunni okkar árið sem kom. Við settum verndarstöðu í tökustofu beinlínis í lofttrykk ("flöttaðum" hana) og létum svo skyldaferðargjafinn standa fullum short-circuit prófi.

Svo sem var forspáð, tók "flöttaða" verndarstöðunni ekki úr ferð í villuspennunni og var eytt. Bakverkefnisskyldastaðgengillinn tók úr ferð með góðum árangri.

Eftir prófið var skyldaferðargjafinn tekið úr skyldaferðarhólfinu. Hann var mikið sótt en mekanísk heill. Rök og sótt voru hreinsað af skyldaferðargjafnum og skyldaferðarhólfinu, brotnaður hlutur var skipt út, og skyldaferðargjafinn settur aftur inn í hólfinu. Síðari á sama degi var annað short-circuit próf gerð—með góðum árangri. Ára erfitt gervi hefur staðfest niðurstöðurnar af þessum prófunarprófum.

Einn af viðskiptamönnum okkar, stór efnaframleiðandi, reyndi einstaka misfall á svipaðum spennaferðargjöfum (einn með loft-magneti skyldaferðargjafa, annar með töku skyldaferðargjafa) á tveimur mismunandi staðsetningum í mismunandi löndum. Bæði höfðu sameiginlegt spennaferðargjafakerfi og misfall: tengingarferð þar sem orkurannsóknirnar á báðum hliðum skyldaferðargjafans voru ósamræmdar, sem setti næst tvöfalt stærri spennu yfir tengingagapið. Þetta valdi misfalli skyldaferðargjafans.

Þessi misfall komu frá notkunarskilyrðum sem brotu ANSI/IEEE reglur og fara allt að öllum markmiðum skyldaferðargjafans. Þau bendu ekki á hönnunarvillu. En mikilvægi skemmdanna er kennilegt:

• Í loft-magneti skyldaferðargjafa tilfelli, brást umhverfisloft skyldaferðargjafans voldsamt. Nærmynd skyldaferðarhólfinu á báðum hliðum féll undir stóru skemmd, sem krafði stórar endurbúninga. Skyldaferðargjafinn var alveg eytt.

• Í töku skyldaferðargjafa tilfelli, var misfallin mjög minni. Verndarstöðunni var skipt út, bogavirkjar (sótt) voru hreinsað af skyldaferðargjafnum og hólfinu, og kerfið var skilað í notkun.

Okkar víðfeðmi prófanstofupróf, þar sem við vanalega setjum verndarstöður í tökustofu á hármarksárangur, styrka þessa raunverulegu niðurstöður.

Nýlega voru gerðar nokkrar hágildis próf í prófanstofunni okkar til að meta hættu á "leaking" verndarstöðum. Smár appur (~3 mm drengur) var boorgað í verndarstöðuhús til að mynda tökustofutap. Niðurstöður voru ljósandi:

• 1,310 A venjulegur straumur (merktur samfelldur straumur: 1,250 A) var hætt af einni spennu skyldaferðargjafa. Straumur ferðaði sig í gegnum "villa" skyldaferðargjafa fyrir 2.06 sekúndur áður en prófanstofubakverkefni tók úr ferð. Engin hlutir voru kastað út, skyldaferðargjafinn sprakk ekki, og aðeins litur á verndarstöðuhúsinu blásaði. Engar aðrar skemmdir komu fyrir.

• Aðrar spenna skyldaferðargjafa reyndi að hætta 25 kA (merktur hættaraðgerðarstraumur: 25 kA). Bogarn var 0.60 sekúndur áður en prófanstofuskildi tók úr ferð. Bogarn brann appur í hlið verndarstöðuhússins. Engin spraki eða flugandi hlutir komu fyrir. Glóandi smölur voru kastað út af appurinu, en engar mekanískar hlutar eða nálægir skyldaferðargjafar skemmdust. Allar skemmdir voru takmarkaðar við villa verndarstöðu.

Þessi próf staðfestir að áhrif misfalls í töku verndarstöðu eru mjög minni heldur en áhrif misfalls í öðrum hættaraðgerðartækni.

En raunverulegan spurninginn er ekki hvað gerist þegar hann misskilast, heldur hversu líklegt er að hann misskilast?

Misfallarárör töku verndarstöðu eru mjög lágu. Tökustofutap er ekki lengur mikilvæg skynja.

Í byrjun 1960 áratug var töku verndarstöður oftast við leka—þetta var mikilvæg skynja. Fyrstu hönnunarnar notuðu loðað eða sveigð tengingar milli ólíkra efna, án organísks efna. Handverk var algengt, sérstaklega með borosilicate glasinsulatörf, sem getu ekki staðið hár hita.

Í dag er notuð maskína sveiging og batch induction furnace loða með mjög strikt gangreglu. Einni einingin sem fer fram í töku verndarstöðu er kopar tenging, tengd endaplötunni með sveigðum rostfjölm stigi. Þar sem bæði endar stigsins eru sveigðar, er misfallarárör þessa færilegra sigulsins mjög lágu—sem sýnir hágildi nútímamets töku skyldaferðargjafa.

Rauntíma MTTF (Mean Time To Failure) töku verndarstöðu er nú metið vera 57,000 ár.

Viðskiptamönnum var rétt að vera ótraust af tökustofutap í 1960, þegar töku skyldaferðargjafir voru nýjar í orkurannsóknar. Í þeim tíma voru töku verndarstöður oft við leka, og hágildishlutir voru algengir. Ein fyrirtæki býði töku skyldaferðargjafa, og skýrslur bendaðu til margra vandamála.

Miðvik 1970 áratug, Evrópu skipulagðar töku verndarstöður—líkt og nútíma Siemens hönnun—voru mun mismunandi frá 1960 áratugs mödellum í efnum og gangreglu. Kopar-bismuth tengingar voru meiri hágildishlutir en dagseint chromium-kopar legemingar. Handverkaðar verndarstöður voru meira við leka en dagseint nákvæmframleiðsla.

Í dag hefur strikt gangregla og sjálfvirkni eytt mestu mannlíka breytileika. Þar sem af, býða nútíma töku verndarstöður langa notkunartíma, og dielectric stress sem þeir setja á tengdum tæki er ekki værr en það sem venjulegar loft-magneti eða olíuskyldaferðargjafir setja.