Какви са причините за провал на изолационната устойчивост във вакуумни прекъсватели

Причини за провал в изолационната устойчивост при вакуумни брекери:

• Повърхностно замърсяване: Продуктът трябва да бъде тщателно почистен преди тестовете за изолационна устойчивост, за да се премахнат всякакви загрязнения или замърсители.

Тестовете за изолационна устойчивост на брекерите включват както изпитание на устойчивост към напрежение на работна честота, така и изпитание на устойчивост към молниев удар. Тези тестове трябва да се извършват отделно за конфигурации фаза-до-фаза и полюс-до-полюс (през вакуумния прекъсвач).

Препоръчително е брекерите да бъдат тествани за изолация, докато са инсталирани в шкафовете за комутационно оборудване. Ако се тестват отделно, контактните части трябва да бъдат изолирани и екранирани, обикновено с изолационни рукави или термоусадки. За фиксираните типове брекери, тестовете обикновено се провеждат, като пробните водички се закрепват директно към клемните колони на полюсите.

За твърдите изолирани полюсови колони с вакуумни прекъсвачи, самият вакуумен прекъсвач не изисква използването на защитни ръбове (юбки) за увеличаване на кръпосното разстояние. Вакуумният прекъсвач е инкапсулиран в епоксидна смола с използване на силиконова гума, така че външната повърхност на прекъсвача да не носи напрежение. Вместо това, пробивът се случва върху външната повърхност на твърдата изолираща полюсова колона. Следователно, кръпосното разстояние между горните и долните клеми на твърдата изолираща полюсова колона трябва да отговаря на изискванията. При разстояние между полюсите от 210 мм, след изваждането на диаметъра на контактната ръка от 50 мм, кръпосното разстояние не може да надхвърли 240 мм, ако няма защитни ръбове.

Тъй като контактната ръка и клемата на полюсовата колона не могат да бъдат напълно запечатени, защитните ръбове в този участък са особено важни. За приложения до 40,5 кВ, при разстояние между полюсите от 325 мм, дори добавянето на защитни ръбове не може да задоволи изискването за кръпосно разстояние, което прави възможен пробив по повърхността. Следователно, обикновено е необходимо да се използва компресирана силиконова гума, за да се формира запечатана твърда изолация в съединението между контактната ръка и полюсовата колона, за да се предотврати напълно пробивът по повърхността върху края на полюсовата колона. След това лечение, кръпосното разстояние между горния и долните полюси чрез контактната ръка може да отговаря на изискванията, избягвайки разряд.

Ако външното изолационно разстояние и кръпосното разстояние на твърдата изолираща полюсова колона са достатъчно големи, разряда обикновено не се случва. Намаляването на изолационната способност обикновено е причинено от загуба на вакуум в прекъсвача или пълно повредяване на сборката на полюса. Пукнатини или дефекти на обвивката, резултат от неправилно проектиране или производство, ранно стареене на материала поради проблеми в обработката, или пробив/разпадане, предизвикано от вибрация, също могат да доведат до повредяване на оборудването.

За полюсовите колони от тип изолационен цилиндър, трябва да се вземат предвид както вътрешната, така и външната стена на изолационния цилиндър за кръпосно разстояние. Следователно, продукти с разстояние между полюсите от 205 мм обикновено не са налични. Освен това, самият вакуумен прекъсвач трябва също да предоставя достатъчно кръпосно разстояние, за да се предотврати пробив между горния и долните полюси.

Освен това, хигроскопичността на материалите също може да доведе до провал в изолационния тест. Въпреки че епоксидната смола има определена устойчивост към вода, продължителното излагане на влажни или мокри условия позволява водните молекули да проникат бавно в смолата, водейки до хидролиз, който разбива химическите връзки и намалява качеството – например намаляване на адхезията и механичната здравина.

Водата е добър проводник на електричество. След абсорбиране на влага, диелектричната константа на епоксидната смола се увеличава и нейното изолационно съпротивление намалява, което може да доведе до електрически утеци, пробой и други повреди в електрическото оборудване. Влагата, абсорбирана от епоксидната смола в стълбовете на прекъсвителите, може да предизвика локални разряди, което съкращава жизнения цикъл на оборудването.

Под високи електрически полета, влагата ускорява растежа на електрически дървета, допълнително влошавайки изолационните свойства. Това е обща причина за провала на епоксидната смоляна изолация в електроустановките.

Абсорбирането на влага също насърчава реакции между епоксидната смола и други фактори от околната среда (например кислород, кисели или алкални вещества), ускорявайки стареенето на материала, което се проявява като пожълтяване и хрупкост.

За твърдите изолирани стълбове при високи токове, обикновено се инсталират радиатори в горната част. Тези радиатори обикновено са направени от алюминий и покрити с епоксидна флуидизирана изолация по външната повърхност. Заради тънките стени на радиаторните ребра, интензитетът на електрическото поле остава висок в горната част - дори и да са предоставени закръглени ръбове, което прави вероятни разряди.

Обикновено, разрядите могат да се появят между радиатора и металния капак. В такива случаи, трябва да се обърне внимание на електрическото разстояние между тях. Капакът трябва да избегне остри ръбове; вместо това, могат да се използват изкривени плоски повърхности или подобни дизайни, за да се подобри разпределението на електрическото поле.