Kateri so vzroki za neuspeh dielektrične trdnosti v vakuumskih preklopnikih?
Vzroki odpornosti na dielektrično obremenitev v vakuumskih preklopnikih:
Zaprljavo površine: Izdelek mora biti temeljitost čiščen pred testom odpornosti na dielektrično obremenitev, da se odstrani vsa prljavina ali onesnaženja.
Testi odpornosti na dielektrično obremenitev za preklopnike vključujejo običajno frekvenco in nihanje bleska. Ti testi morata biti izvedena ločeno za fazo-do-faze in pol-do-pol (preko vakuumskih prekiniteljev) konfiguracije.
Priporoča se, da so preklopniki testirani za izolacijo, medtem ko so nameščeni v škatle za preklopnike. Če so testirani ločeno, morajo biti kontaktne dele izolirani in zaščiteni, običajno z uporabo termoskrčnega cevovlaka ali izolacijskih rokov. Za fiksne preklopnike je testiranje običajno izvedeno s neposrednim pričvrščevanjem testnih vodnikov na terminalne stolpi.
Za trdno izolirane stolpe s vakuumskimi prekinitelji sam vakuumski prekinitelj ne zahteva širokobratnikov (rokavih) za povečanje premika po površini. Vakuumski prekinitelj je zaključen z epoksidno smolo in silikonsko gumo, zato površina prekinitelja ne nosi napetosti. Namesto tega pride do preboja dušika skozi površino trdno izoliranega stolpa. Zato mora biti premik po površini med zgornjim in spodnjim terminalom trdno izoliranega stolpa v skladu s predpisi. Za razmik med poloma 210 mm, po odštevanju premera kontaktnega roka 50 mm, ne sme presegati 240 mm, če ni širokobratnikov.
Ker kontaktni rok in terminalni stolp ne moreta biti popolnoma zaprti, so širokobratniki v tej sekciiji kritično pomembni. Za uporabo 40.5 kV, z razmikom med poloma 325 mm, dodajanje širokobratnikov ne zadostuje zahtevanemu premiku po površini, kar omogoča visoko verjetnost preboja dušika po površini. Zato je običajno potrebno uporabiti stisnjen silikonski gumen za ustvarjanje zaprte trdne izolacije na spoju med kontaktnim rokom in stolpom, da povsem prepreči površinsko sledenje po koncu stolpa. Po tej obrambi lahko premik po površini med zgornjim in spodnjim polom preko kontaktnega roka zadostuje zahteve in prepreči razprševanje.
Če je zunana izolacijska razdalja in premik po površini trdno izoliranega stolpa dovolj velik, razprševanje običajno ne nastane. Zmanjšanje dielektrične moči je običajno posledica izgube vakuma v prekinitelju ali popolne porabe stolpa. Površinske puknine ali defekti kupe, ki so posledica napačnega dizajna ali proizvodnje, zgodnje staranje materiala zaradi tehnoloških težav ali vibracijski preboj/razpad lahko tudi vodijo do poškodbe opreme.
Za stolpe s cilindrično izolacijo morata biti upoštevana notranja in zunanja stena izolacijskega cilindra za premik po površini. Zato so običajno nedostopni izdelki s polovim razmikom 205 mm. Poleg tega mora tudi sam vakuumski prekinitelj zagotoviti dovolj velik premik po površini, da prepreči preboj dušika med zgornjim in spodnjim polom.
Dodatno lahko tudi vlagočnost materiala povzroči neuspeh testa izolacije. Čeprav ima epoksidna smola določeno odpornost proti vlagi, dolgotrajno izpostavljenost vlagnim ali mokrim okoljem omogoča postopen preliv vodnih molekul v smolo, kar vodi do hidrolize, ki razbija kemične veznice in degradira lastnosti, kot so zmanjšana lepljivost in mehanska trdnost.
| Predmet testiranja | Enota | Metoda testiranja | Indeksna vrednost | |
| Barva | / | Vizualna preverjanja | Po določenem barvnem pasu | |
| Izgled | / | Vizualna preverjanja | V mejah | |
| Gostota | g/cm³ | GB1033 | 1,7-1,85 | |
| Pijavost vode | % | JB3961 | ≤0,15 | |
| Skrčenje | % | JB3961 | 0,1-0,2 | |
| Obogljivost udarcu | JK/m² | GB1043 | ≥25 | |
| Obogljivost uklonu | Mpa | JB3961 | ≥100 | |
| Upornost izolacije | Normalno stanje | Ω | GB10064 | ≥1,0×10¹³ |
| Po ponoritvi 24 ur | ≥1,0×10¹² | |||
| Električna moč | GB1408 | ≥12 | ||
| Odpornost na luk | S | GB1411 | 180+ | |
| Indeks primerjalnega sledenja | / | GB4207 | ≥600 | |
| Vnetljivost | / | GB11020 | FV0 | |
Voda je dober vodil električnega toka. Po absorpciji vlage se dielektrična konstanta epoksidne smole poveča in njena upornost izolacije zmanjša, kar lahko vodi v električno utrjevanje, preboj in druge neuspehe v električni opremi. Epoksidna smola, ki je absorbirala vlago v stolpih preklopnikov, lahko sproži delni razprševaje, s tem pa skrati življenjski čas opreme.
Pod visokimi električnimi polji vlaga pospeši rast električnih dreves, s tem pa nadalje zmanjša lastnosti izolacije. To je pogost vzrok za propad epoksidne smoli v električni opremi.
Absorpcija vlage tudi pospeši reakcije med epoksidno smolo in drugimi okoljskimi dejavniki (kot so kisek, kislinske ali bazne snovi), s tem pa pospeši staranje materiala, ki se manifestira z rumenjenjem in hrapavostjo.
Za trdno izolirane stolpe z visokim tokom so običajno nameščeni hladilniki na zgornjem delu. Ti hladilniki so običajno izdelani iz aluminija in pokriti z epoksidno fluidizirano izolacijo na zunanji površini. Zaradi tankih sten hladilnih plinčev ostaja intenziteta električnega polja visoka na vrhu - čeprav so zaobljeni robovi - kar povečuje verjetnost razprševanja.
Običajno se lahko razprševanje pojavi med hladilnikom in kovinskim zavoresom. V takšnih primerih je treba pozornost nameniti električni razdalji med njima. Zavores bi moral izogniti ostrim robovom; namesto tega se lahko uporabijo zakrivljeni ravni površini ali podobni dizajni, da se izboljša porazdelitev električnega polja.
