Koje su uzroke neuspjeha dielektrične otpornosti u vakuumskim prekidačima?

Uzroci neuspjeha dielektrične izdržljivosti u vakuumskim prekidačima:

• Zagađenje površine: Proizvod mora biti temeljito očišćen prije testiranja dielektrične izdržljivosti kako bi se uklonili bilo kakvi prljavi materijali ili kontaminanti.

Testovi dielektrične izdržljivosti za prekidače uključuju izdržljivost napona na strujnom frekvenciji i izdržljivost impulsnog napona od gremlina. Ovi testovi moraju se posebno provoditi za faze međusobno i polove međusobno (preko vakuumskog prekidnika).

Preporučuje se da se prekidači testiraju za izolaciju dok su instalirani u škraćivačke ormariće. Ako se testiraju zasebno, kontaktne dijelove mora se izolirati i štititi, obično se koriste termoskrivalni cevovi ili izolacijski rukavici. Za prekidače fiksne vrste, testiranje obično se provodi direktnim zaklopivanjem vodiljaka za testiranje na terminalima stupca polova.

Za stupce polova s čvrstom izolacijom s vakuumskim prekidnicima, sam vakuumski prekidnik ne zahtijeva štapiće (suknje) za povećanje kripanja. Vakuumski prekidnik je kapsuliran unutar epoksidne smole koristeći silikonsku gumu, tako da vanjska površina prekidnika ne nosi napon. Umjesto toga, iskretanje se događa duž vanjske površine stupca polova s čvrstom izolacijom. Stoga mora biti zadovoljen kripaj između gornjih i donjih terminala stupca polova s čvrstom izolacijom. Za razmak pola do pola od 210 mm, nakon oduzimanja promjera kontaktnog kraka od 50 mm, kripaj ne može premašiti 240 mm ako nema štapica.

Budući da se kontaktni krak i terminal stupca polova ne mogu potpuno zatvoriti, štapići u ovom dijelu su ključnog značaja. Za primjene od 40,5 kV, s razmаком pole-to-pole od 325 mm, čak ni dodavanje štapica ne može zadovoljiti potrebnu udaljenost kripaja, što čini visoko vjerojatnim iskretanje po površini. Stoga je općenito potrebno koristiti komprimiranu silikonsku gumu kako bi se formirala zapečena čvrsta izolacija na spoju između kontaktnog kraka i stupca polova, potpuno sprečavajući površinsko iskretanje duž prednjeg dijela stupca polova. Nakon takvog tretmana, kripaj između gornjih i donjih polova preko kontaktnog kraka može zadovoljavati zahtjeve, izbjegavajući iskretanje.

Ako su vanjska izolacijska rastojanja i kripaj stupaca polova s čvrstom izolacijom dovoljno velika, iskretanje obično neće doći do izražaja. Smanjenje dielektrične čvrstoće obično je posljedica gubitka vakua u prekidniku ili potpune neispravnosti sklopne jedinice. Pukotine ili defekti kućišta uzrokovani nepravilnim dizajnom ili proizvodnjom, rano starenje materijala zbog problema u obradi ili iskretanje/breakdown uzrokovani vibracijama također mogu dovesti do oštećenja opreme.

Za stupce polova tipa izolacijske cijevi, moraju se uzeti u obzir i unutarnje i vanjske zidove izolacijske cijevi za kripaj. Stoga proizvodi s razmаком polova od 205 mm općenito nisu dostupni. Također, sam vakuumski prekidnik mora pružiti dovoljan kripaj kako bi se spriječilo iskretanje između gornjih i donjih polova.

Također, hidrofobnost materijala također može dovesti do neuspjeha testiranja izolacije. Iako epoksidna smola ima određenu otpornost na vodu, dugotrajno izlaganje vlažnim ili mokrim okruženjima dopušta da molekule vode postepeno prođu u smolu, što dovodi do hidrolize koja prekida kemijske veze i smanjuje performanse – poput smanjenja adhezije i mehaničke čvrstoće.

Voda je dobar voditelj električne struje. Nakon apsorbiranja vlage, dielektrična konstanta epoksidne smole poraste, a njena otpornost izolacije pada, što može dovesti do elektroprovodnosti, kvarova i drugih neispravnosti u električnoj opremi. Epoksidna smola koja apsorbira vlagu u stupcima polova prekidača može pokrenuti parcijalno iskretanje, time skraćujući vijek trajanja opreme.

Pod visokim električnim poljima, vlaga ubrzava rast električnih stabala, dalje degradirajući izolacijske performanse. To je uobičajeni uzrok neuspjeha epoksidne smole kao izolatora u električnoj opremi.

Apsorbiranje vlage također ubrzava reakcije između epoksidne smole i drugih faktora okruženja (poput kiseonika, kiselih ili lužnih tvari), ubrzavajući starenje materijala, što se manifestira žuntanjem i hrapavostju.

Za stupce polova s čvrstom izolacijom visokih struja, obično se na gornjem dijelu instaliraju toplinski sinkovi. Ovi toplinski sinkovi obično su izrađeni od aluminija i poklopljeni su s epoksidnim fluidiziranim izolatorom na vanjskoj površini. Zbog tankih zidova toplinskih sinkova, intenzitet električnog polja ostaje visok na vrhu – čak i ako su zaobljene rubove – što čini iskretanje vjerojatnim.

Općenito, iskretanje može doći do između toplinskog sinka i metaličkog zaslona. U takvim slučajevima, treba paziti na električnu razdaljinu između njih. Zaslon bi trebao izbjegavati oštre rubove; umjesto toga, mogu se koristiti savijene ravne površine ili slični dizajni kako bi se poboljšalo raspodjela električnog polja.