Aparelhagens de alta- e baixa{1}}tensão são amplamente utilizadas e distribuídas em sistemas de energia. Apesar das melhorias significativas nas suas capacidades técnicas e desempenho de segurança, ainda existem acidentes potenciais durante a operação em campo devido a vários fatores. De acordo com estatísticas de campo, os acidentes com equipamentos de manobra de 6 a 10kV são responsáveis por mais de 50% de todos os acidentes envolvendo equipamentos de manobra de todos os níveis de tensão, representando uma séria ameaça à operação segura das redes elétricas. Portanto, a operação segura e confiável do painel é um aspecto crucial da operação segura dos sistemas de energia. Os principais fatores que afetam a operação segura e confiável do painel incluem isolamento, propriedades mecânicas e capacidade de transporte de corrente, que são discutidos abaixo.
Isolamento
Existem muitos fatores que causam acidentes de isolamento em painéis. Além de defeitos na estrutura de isolamento e na qualidade do material de isolamento do próprio quadro, há também muitas outras razões, como as condições do ambiente operacional do quadro (como temperatura, umidade e sujeira), a estrutura do sistema de distribuição, etc.
1.O material de isolamento é pobre. O isolamento externo do quadro-isolado a ar usa a atmosfera como isolamento principal, e as peças de isolamento de suporte usam materiais de porcelana e materiais orgânicos (como resina epóxi, etc.). Se o material de isolamento for de má qualidade, é fácil absorver a umidade e as propriedades dielétricas diminuirão em um ambiente úmido e com condensação. No teste de condensação, a divisória de isolamento terá uma forte descarga de escova, causando queima local da borda e eventualmente levando a flashover. O isolamento de resina epóxi tem baixa hidrofobicidade e não é retardador de chamas. É um meio polar. Quando está úmido e a superfície suja, a condutividade da superfície aumentará significativamente. Quando a intensidade do campo elétrico atinge um determinado valor, ocorrerá uma descarga local. Como o isolamento de resina epóxi tem propriedades elétricas ruins em altas frequências, a descarga local acelerará a deterioração do isolamento naquele local até que ocorra uma descarga superficial, causando um acidente. As divisórias de isolamento de resina epóxi no gabinete de distribuição são conectadas e montadas com parafusos de metal, o que resulta em um grande potencial flutuante e leva facilmente à descarga dendrítica.
2.A estrutura de isolamento não é razoável. Se a distância de isolamento do ar entre os condutores e o condutor ao solo for pequena, o nível de isolamento de impulso não atenderá ao padrão. Quando há um eletrodo pontiagudo na superfície do condutor, o nível de isolamento do impulso diminuirá. Em segundo lugar, no gabinete de distribuição do tipo-trole, se o tamanho do isolamento composto do corpo carregado, entreferro, divisória de isolamento montada e corpo de aterramento usado para reduzir o tamanho do equipamento não for razoável, como se o entreferro for muito pequeno, o nível de isolamento diminuirá em ambientes agressivos e não poderá atender às condições ambientais de alta umidade e poluição severa no local.
3.A distância de fuga é muito pequena. Para componentes com uma pequena distância de fuga de superfície, a tensão de descarga de frequência de energia e a tensão de descarga de impulso cairão significativamente sob condensação e condições ambientais sujas e não atenderão aos requisitos de tensão suportável especificados. Se a distância de fuga superficial dos isoladores de suporte usados em interruptores e barramentos for pequena, a tensão de descarga é relativamente baixa sob a condição de contaminação e condensação, o que facilita a ocorrência de flashover de fuga de isolamento externo e descarga parcial, causando falha elétrica e acidentes de curto-circuito.
4.O ambiente operacional é severo. O quadro está sujeito aos efeitos da tensão operacional, sobretensão interna e sobretensão atmosférica durante a operação. Se a qualidade dos componentes for ruim, quando determinados parâmetros da rede elétrica mudarem, as condições de operação serão pioradas. Se houver poluentes e umidade constante, é fácil ocorrer flashover de poluição. A contaminação não afeta apenas as características de frequência energética do isolamento externo, mas também afeta a tensão de descarga de impulso. Sob condições de contaminação, a tensão suportável de impulso do isolamento externo será bastante reduzida. Testes relevantes mostram que geralmente pode diminuir de 30% a 40%. Portanto, a resistência do isolamento do quadro interno deve ter margem suficiente. A umidade e a condensação também são fatores que não podem ser ignorados. Quando o ambiente externo muda muito ou a diferença de temperatura entre o dia e a noite é muito grande, o clima úmido afetará o desempenho de isolamento do equipamento, resultando em um aumento na corrente de fuga, que evoluirá de descarga parcial para fuga e finalmente evoluirá para um acidente de flashover.
5.Descarga parcial. A descarga parcial refere-se à descarga ou quebra na área local do meio isolante causada pela distribuição irregular do campo elétrico e pelo campo elétrico local excessivo na estrutura de isolamento. Pode ocorrer nos poros do isolamento sólido, nas bolhas do isolamento líquido ou entre camadas de isolamento com diferentes propriedades dielétricas. Se a intensidade do campo elétrico for superior ao valor específico do dielétrico, também poderá ocorrer em isolamento líquido ou sólido. A descarga local se desenvolve gradualmente e irá corroer continuamente o meio isolante ao seu redor, podendo eventualmente causar a falha de todo o sistema de isolamento. Portanto, a descarga local é a principal causa da deterioração do isolamento. É também um importante sinal e manifestação de deterioração do isolamento. Está intimamente relacionado ao processo de deterioração e quebra do material isolante e pode efetivamente refletir a falha do isolamento interno do equipamento de energia.
A descarga parcial é geralmente dividida em descarga interna, descarga superficial e corona. A descarga parcial não causará falha imediata dos componentes do sistema de alta-tensão. Por exemplo, a descarga entre o núcleo do condutor interno e a blindagem do cabo pode durar muito tempo, até vários anos, antes que o dielétrico sólido falhe. A descarga parcial causará descarga dendrítica no dielétrico sólido. Devido ao efeito de deterioração da descarga dendrítica no cabo, a tensão dielétrica suportável será reduzida. Se funcionar sob um forte campo elétrico por um longo período, a tensão suportável do isolamento diminuirá cada vez mais até falhar. Buracos em materiais dielétricos, contaminação metálica de materiais dielétricos e saliências de interface de materiais dielétricos semicondutores podem causar descargas dendríticas.
Falhas Mecânicas
As falhas mecânicas ocorrem principalmente no mecanismo operacional, manifestando-se como disjuntores que se recusam a abrir ou fechar. A falha na abertura de contas é responsável por uma proporção significativa de falhas em equipamentos de manobra. As principais causas de falhas de disjuntores são:
1. Mecanismo operacional travado, principalmente devido à baixa qualidade de fabricação, seguido de instalação e comissionamento inadequados. O ajuste inadequado do mecanismo de operação de quatro{2}}links ou a centralização-morta-excessiva do eixo intermediário da placa de conexão também podem causar falhas no disjuntor.
2. Deformação, deslocamento ou dano do componente. A deformação ou deslocamento do componente pode indicar problemas de projeto ou de material. Além disso, a falha em reiniciar o mecanismo de disparo após a chave ser aberta, a falha em redefinir o suporte após a atuação, um núcleo do eletroímã de abertura preso ou a vibração fazendo com que o núcleo de abertura salte durante o momento da abertura podem contribuir para falhas do disjuntor.
3. Núcleo de abertura preso, interruptor auxiliar com defeito. A má qualidade e o mau contato na chave auxiliar podem causar falha do disjuntor. As causas mecânicas da falha no fechamento do disjuntor são semelhantes às da falha na abertura. As razões elétricas são principalmente a falha do contator de fechamento do mecanismo de operação eletromagnética, falha na fiação secundária e baixa tensão de alimentação.
Transporte atual
O circuito condutor (circuito-que transporta corrente) também é um local de falta comum dentro do painel. O circuito condutor em comutadores fixos consiste principalmente em conexões fixas entre componentes. A confiabilidade dessas conexões é determinada pelas condições no momento da conexão primária e não é afetada pela operação, mantendo as condições operacionais originais. No entanto, o circuito condutivo em painéis removíveis e do tipo gaveta-não é afetado apenas pela confiabilidade dos pontos de conexão entre os componentes, mas também depende em grande parte das condições de contato dos contatos de isolamento primários durante a operação.
Superfícies de barramento irregulares ou irregulares, superfícies oleosas ou oxidadas, área de sobreposição insuficiente, pressão de contato insuficiente ou falha no tratamento com uma pasta condutora dedicada podem aumentar a resistência de contato nos pontos de conexão do barramento, levando ao aquecimento. Superfície de contato insuficiente ou pressão de contato entre cabos e componentes da chave, ou mesmo a falta de uma transição de cobre-alumínio entre o barramento de alumínio e o cabo de saída, podem causar aquecimento nas juntas dos cabos.
Fadiga ou ferrugem e envelhecimento das molas de compressão dos dedos de contato de isolamento primário podem reduzir sua função, levando a pressão de contato insuficiente e contato entre os dedos. Isso aumenta a resistência do contato, reduz a seção transversal-que transporta a corrente efetiva-e causa aquecimento. Além disso, durante a operação, a mola de pressão do dedo de contato é submetida a compressão-de longo prazo, gerando calor sob a ação da corrente. Isto, combinado com queimaduras de arco geradas durante o processo de abertura e fechamento do contato, pode degradar a elasticidade da mola ao longo do tempo. Isto, por sua vez, leva a uma pressão insuficiente na mola de pressão do dedo de contato, resultando em contato inadequado entre os contatos móveis e estáticos. Isso agrava o aquecimento, causando um aquecimento cada vez mais intenso dos contatos e até mesmo a quebra da mola de pressão, causando a dispersão dos contatos, resultando em mau contato e queimaduras.
Se o curso do mecanismo de operação do carrinho for inadequado, o carrinho não poderá avançar totalmente até a posição predefinida, resultando em profundidade de inserção insuficiente entre os contatos móveis e estáticos e superfície de contato insuficiente, o que pode causar aquecimento.
