ما هي أسباب فشل تحمل العازل في مفاتيح الدائرة ذات الفراغ؟

أسباب فشل تحمل العازل في مفاتيح الدائرة ذات الفراغ:

• تلوث السطح: يجب تنظيف المنتج بشكل كامل قبل اختبار تحمل العازل لإزالة أي أوساخ أو ملوثات.

تشمل اختبارات تحمل العازل لمفاتيح الدائرة كلاً من تحمل الجهد بتردد الطاقة وتحمل جهد الصدمة الكهربائية. يجب إجراء هذه الاختبارات بشكل منفصل لكل من التكوينات بين الأطوار والقطبين (عبر قاطع الفراغ).

يُنصح باختبار عزل مفاتيح الدائرة أثناء تثبيتها في خزانات التبديل. إذا تم الاختبار بشكل منفصل، يجب عزل وأغطية أجزاء الاتصال، عادة باستخدام أنابيب حرارية أو أكمام عازلة. بالنسبة لمفاتيح الدائرة من النوع الثابت، يتم إجراء الاختبار عادة عن طريق تثبيت أسلاك الاختبار مباشرة على طرفي العمود القطب.

بالنسبة للأعمدة القطب المعزولة بشكل صلب مع قواطع الفراغ، لا يحتاج قاطع الفراغ نفسه إلى شرفات (أو أجنحة) لزيادة المسافة الزحف. يتم تغليف قاطع الفراغ داخل راتنج الإبوكسي باستخدام المطاط السيليكوني، لذا فإن السطح الخارجي للقاطع لا يتحمل الجهد. بدلاً من ذلك، يحدث الانفجار على طول السطح الخارجي للأعمدة القطب المعزولة بشكل صلب. لذلك، يجب أن تتوافق المسافة الزحف بين طرفي العمود القطب المعزول بشكل صلب مع المتطلبات. بالنسبة للفاصل بين القطبين البالغ 210 مم، بعد خصم قطر ذراع الاتصال البالغ 50 مم، لا يمكن أن تتجاوز المسافة الزحف 240 مم إذا لم تكن هناك شرفات.

نظرًا لأن ذراع الاتصال وطرف العمود القطب لا يمكن أن يتم ختمهما بشكل كامل، فإن الشرفات في هذا الجزء تعتبر مهمة للغاية. بالنسبة للتطبيقات 40.5 كيلوفولت، مع فاصل بين القطبين البالغ 325 مم، حتى مع إضافة الشرفات لا يمكن تحقيق المسافة الزحف المطلوبة، مما يجعل الانفجار السطحي محتملاً للغاية. لذا، يكون من الضروري عادة استخدام المطاط السيليكوني المضغوط لتشكيل عزل صلب مغلق عند نقطة الوصل بين ذراع الاتصال والعمود القطب، مما يمنع تمامًا التتبع السطحي عبر نهاية العمود القطب. بعد هذا العلاج، يمكن أن تتوافق المسافة الزحف بين القطبين العلوي والسفلوي عبر ذراع الاتصال مع المتطلبات، مما يتجنب الانبعاث.

إذا كانت المسافة العازلة الخارجية والمسافة الزحف للأعمدة القطب المعزولة بشكل صلب كبيرة بما يكفي، عادةً لن يحدث الانبعاث. تكون انخفاض مقاومة العازل عادة بسبب فقدان الفراغ في القاطع أو فشل التجميع القطب بالكامل. يمكن أن يؤدي الشروخ أو عيوب الهيكل الناتجة عن التصميم أو التصنيع غير الصحيح، أو الشيخوخة المبكرة للمواد بسبب مشاكل المعالجة، أو الانفجار/الفشل الناجم عن الاهتزازات أيضًا إلى تلف المعدات.

بالنسبة لأعمدة القطب من نوع الأسطوانة العازلة، يجب النظر في المسافة الزحف لكل من الجدار الداخلي والخارجي للأسطوانة العازلة. لذا، عادةً ما تكون المنتجات ذات الفاصل بين القطبين البالغ 205 مم غير متاحة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يوفر قاطع الفراغ نفسه مسافة زحف كافية لمنع الانفجار بين القطبين العلوي والسفلوي.

وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتسبب امتصاص الرطوبة في المواد أيضًا في فشل اختبار العزل. رغم أن راتنج الإبوكسي له مقاومة معينة للماء، إلا أن التعرض المستمر للبيئات الرطبة أو الرطبة يسمح باختراق جزيئات الماء تدريجياً إلى الراتنج، مما يؤدي إلى تحلل الكيميائي وتخفيض الأداء - مثل انخفاض اللصق والقوة الميكانيكية.

الماء هو موصل جيد للكهرباء. بعد امتصاص الرطوبة، يزداد ثابت العازل الكهربائي لراتنج الإبوكسي ويقل مقاومة العزل، مما قد يؤدي إلى تسرب كهربائي وانهيار وغيرها من الأعطال في المعدات الكهربائية. يمكن أن يؤدي امتصاص الرطوبة في راتنج الإبوكسي في أعمدة القطب لمفاتيح الدائرة إلى حدوث تفريغ جزئي، مما يقصر عمر الخدمة للمعدات.

تحت مجالات كهربائية عالية، تسريع الرطوبة نمو الأشجار الكهربائية، مما يزيد من تدهور أداء العزل. هذا هو سبب شائع لفشل عزل راتنج الإبوكسي في المعدات الكهربائية.

يساهم امتصاص الرطوبة أيضًا في ردود فعل بين راتنج الإبوكسي والعوامل البيئية الأخرى (مثل الأكسجين، المواد الحمضية أو القلوية)، مما يسرع الشيخوخة المواد، مما يظهر كصفرة وهشاشة.

بالنسبة للأعمدة القطب المعزولة بشكل صلب ذات التيار العالي، عادةً ما يتم تركيب مبردات على الجزء العلوي. عادةً ما تكون هذه المبردات مصنوعة من الألمنيوم ومغطاة بمادة عازلة سائلة من الإبوكسي على السطح الخارجي. بسبب جدران المبرد الرقيقة، يظل شدة المجال الكهربائي مرتفعة في الأعلى - حتى مع وجود حواف مستديرة - مما يجعل الانبعاث محتملاً.

عادةً، قد يحدث الانبعاث بين المبرد والحجاب المعدني. في مثل هذه الحالات، يجب الانتباه إلى المسافة الكهربائية بينهما. يجب تجنب حواف حادة في الحجاب، بدلاً من ذلك يمكن استخدام سطوح مسطحة منحنية أو تصاميم مماثلة لتحسين توزيع المجال الكهربائي.