電圧レベルが 10kV 以下の配電ネットワークでは、真空サーキットブレーカーが石油サーキットブレーカーに徐々に置き換えられています。
真空遮断器頻繁な操作への適合性、長い電気的寿命、最小のメンテナンス作業負荷、火炎および爆発に対する保護、高い操作信頼性などの利点があります。しかし、真空遮断器の中にはメーカーの違いにより、特に特性特性において性能が劣るものがあり、多くの問題を抱えています。これらの欠陥は簡単に重大な事故につながったり、連鎖的な停電を引き起こしたりする可能性があります。
近年、真空遮断器の検査・保守に真空試験機や特性試験機などの科学機器が使用されるようになり、これまで隠れていた問題点が科学的なデータによって明らかになってきました。これらの問題に対処するために経験が蓄積され、真空遮断器の安全で信頼性の高い動作を確保するための包括的なメンテナンスと予防策が可能になりました。
真空レベルの低下の理由は、製造上の欠陥、材料の経年劣化、外部要因、運用上の要因など、いくつかの側面から詳細に分析できます。
I. 製造プロセスの欠陥 (根本原因)
これは真空レベルの低下に寄与する固有の要因であり、通常は使用の初期段階または一定期間後に現れます。
不十分なシールプロセス:真空バルブのセラミックまたはガラスの絶縁シェルは、ガラスはんだまたはセラミックのメタライゼーションを使用して金属エンド キャップに封止されます。不適切なシール（例、不均一な温度制御、不純な材料、または微小亀裂の存在）により、シール部分にゆっくりとした漏れチャネルが生じる可能性があります。-
不完全な通気:製造中の真空引きやベーキングプロセスが不十分であると、その後の動作中にバルブ内の金属または絶縁材料に吸着されたガスがゆっくりと放出される可能性があります（「内部通気」として知られています）。
ベルベルの品質または溶接欠陥:ベローズは、可動接点を外部機構に接続し、シールを維持する重要な部品です。ベローズ自体に微細な亀裂が入っていたり、エンドキャップとの溶接が弱いと、開閉動作を繰り返すと漏れが発生しやすくなります。
重要な問題に関する連絡先:接点材料に過剰なガスが含まれていると、電気アークの高温下でガスが放出される可能性があります。また、コンタクトの溶接面と導電性棒との間に隙間があると、内部のガスが徐々に抜けていきます。
II.材料の経年劣化と性能の低下（長期的な運用上の原因）-
ベルベルの疲労と亀裂:これは、動作中の真空低下の最も一般的かつ主な原因です。サーキットブレーカーが開閉するたびに、ベローズは機械的に膨張および収縮します。頻繁かつ長時間の運転（特に過剰なオーバートラベルにつながる不適切な機構調整）は金属疲労を引き起こし、最終的に亀裂や空気漏れを引き起こす可能性があります。
内部金属コンポーネントの通気:強い電気アークの影響下では、接点やシールドカバーなどの内部金属部品の表面がアーク生成物を吸収したり、材料の深部からさらにガスを放出したりする可能性があり、時間の経過とともに圧力が上昇します。
断熱シェルの劣化:強い電場と潜在的な機械的ストレスの下では、セラミック シェルに「滑り」や微細な損傷が発生し、気密性が損なわれる可能性があります。
Ⅲ．外部環境と異常動作条件
過電圧と頻繁な動作:
遮断過電圧と再点火過電圧: これらは非常に高い内部電界を生成し、電界破壊につながる可能性があり、接点材料の噴出や大量の金属蒸気と金属粒子の生成を引き起こし、内部環境を汚染して真空レベルを低下させます。
短絡電流または大電流の頻繁な遮断: 激しい電気アークにより接点が著しく侵食され、金属蒸気や粒子が発生して絶縁シェルの内壁に堆積し、絶縁強度が低下し、ガス停止が悪化する可能性があります。
外部機械的応力:サーキットブレーカーの設置、試運転、または輸送中に激しい衝撃、衝突、または振動が発生すると、バキュームバブルの内部構造が損傷したり、シールに亀裂が生じる可能性があります。
環境腐食:高濃度の腐食性化学ガスが存在する環境でサーキットブレーカーを使用すると、ベローズやシェルの金属部分が腐食し、漏電が発生する可能性があります。
IV.不適切な操作と保守
不適切な機構調整:開閉速度やオーバートラベルなどのパラメータの調整が不正確だと、ベローズの機械的ストレスが増大し、ベローズの疲労が加速します。
モニタリングの欠如:必要に応じて定期的な真空テスト（電源周波数耐電圧法、磁気放電法など）を実行しないと、潜在的な問題の早期発見が妨げられます。
Ⅴ.真空遮断器の真空度低下の判定と判定
真空度の低下は真空遮断器の過電流遮断能力に大きな影響を与え、寿命の大幅な低下につながります。ひどい場合には、スイッチが爆発する可能性があります。真空遮断管内の真空度は通常10-4〜10-6Paに維持する必要があります。真空遮断器の寿命、遮断回数の増加、外部要因の影響により真空度は徐々に低下します。一定レベルまで低下すると遮断容量や耐電圧レベルに影響します。したがって、真空遮断器の使用中は遮断管内の真空度を定期的に確認する必要があります。実際の操作では、サーキットブレーカーの動作を頻繁に確認し、観察する必要があります。
ガラスケース入り真空遮断器の場合は、定期検査中に定期的な目視検査を行うことができます。{0}通常の状態では、シールドカバーなどの内部部品の表面色は明るく、電流を遮断すると水色のアーク光が発光します。真空度が著しく低下すると内部の色が濃い灰色になり、電流を遮断すると暗赤色のアーク光が発光します。運転中に上記のような状況が発生した場合は、真空遮断器の遮断器室の真空度が低下していると事前に判断できますので、適時試験により確認する必要があります。点検時は真空遮断器室外に放電現象がないか注意してください。放電現象が存在する場合、真空チャンバーの真空レベルテストの結果は基本的に不適格であるため、電源を遮断し、直ちに装置を交換する必要があります。電気機器の安全性を確保するために、電力機器は定期的に検査およびテストする必要があります。一連の試験方法を通じて、回路遮断器の全体的な動作状態を検出することにより、真空遮断器内の真空レベルの低下という潜在的な問題をタイムリーかつ正確に検出できます。真空遮断器の真空レベルは、通常、次のテストによって検出できます。
1. 真空度計検査: 真空度計を使用して消弧室の真空度を測定します。-
真空消弧室の真空度は 10-4 ～ 10-6 Pa の範囲内に保ってください。真空度が上記値または製品マニュアルに指定されている値を超える場合は、真空消弧室の開路状態で遮断器接点の電源周波数耐電圧試験-を行って確認してください。
2. 電源周波数耐電圧試験：「電力設備予防試験規則」により、12kV以下の真空遮断器は少なくとも1-3年に1回、電源周波数耐電圧試験を実施する必要があります。試験範囲には、相-対-、相-対接地、およびサーキットブレーカー接点の耐電圧テストが含まれます。サーキットブレーカーの接点耐電圧試験には 2 つの目的があります。第 1 に、可動接点と固定接点間の開離距離が適切かどうかを確認します。次に、真空テスターのテスト後に真空サーキットブレーカーの真空が低下したかどうかを判断するのに役立ちます。
要約すると、真空遮断器の真空レベル低下の主な理由は、製造上のシール欠陥 (固有)、ベローズの機械的疲労破壊 (主な動作原因)、電気アーク下での材料の通気、および異常な過電圧の影響に起因すると考えられます。安全な操作を確保するには、定期的な専門家による検査が不可欠です。
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