Analiza vzrokov za visoko{0}}temperaturno deformacijo pokrova varovalke in kontaktov ter rešitve za optimizacijo

Pri delovanju in vzdrževanju električne opreme je visoko{0}}temperaturna deformacija kapice in kontakta varovalke pogosta okvara opreme in ključna skrita nevarnost, ki vpliva na stabilno delovanje sistemov za distribucijo električne energije in električnih sistemov novih energetskih vozil. Med dolgotrajnim-delovanjem sta deformacija in-izgorelost kontakta varovalke in kapice varovalke večinoma posledica lokalnega pregrevanja zaradi neobičajno povečanega upora kontaktne površine ali zaradi tega, ker je oprema dalj časa v okolju z visoko-temperaturo. To ne le zmanjša zaščitno delovanje varovalke, ampak lahko povzroči tudi varnostna tveganja, kot sta pregrevanje voda in iskrenje. Na podlagi praktičnih izkušenj pri delovanju in vzdrževanju elektroenergetske opreme lahko celovito analiziramo vzroke okvar in razvijemo ciljno usmerjene rešitve za optimizacijo opreme in izboljšanje vzdrževanja ter zagotovimo tehnične reference za stabilno delovanje različnih visoko in nizkonapetostnih varovalk, varovalk za EV vozila in polprevodniških varovalk.

Z vidika glavnih vzrokov okvare sta slab kontakt in površinska oksidacija glavna razloga za deformacijo končne kapice in kontakta. Kontaktni pokrovčki različnih varovalk so dlje časa izpostavljeni zraku, zaradi česar so njihove površine zelo dovzetne za reakcije oksidacije in sulfidacije, ki tvorijo oksidno izolirno plast z izjemno slabo prevodnostjo. Hkrati lahko mehanska obremenitev, ki nastane med dolgotrajnim-delovanjem, povzroči nezadostno kontaktno prileganje med gibljivimi in mirujočimi kontakti, kar povzroči rahlo strukturno deformacijo, neposredno zmanjšanje efektivne kontaktne površine in znatno povečanje kontaktne odpornosti. V skladu z Joulovim zakonom bo povečan upor povzročil hiter porast lokalnega ustvarjanja toplote na mestu stika, kar na koncu privede do mehčanja pri visoki-temperaturi in trajne deformacije kovinskega končnega pokrova in kontakta. Ta pojav okvare je še posebej pogost pri visoko{6}}napetostnih, nizko{7}}tokovnih avtomobilskih varovalkah, kot je kontakt z bakrenim pokrovom za visokonapetostno nizkotokovno varovalko EV.

Pomemben vzrok okvare je tudi degradacija kontaktne vpenjalne strukture. Varovalke se opirajo na vpenjalne vzmeti, ki zagotavljajo stabilen pritisk na kontakte. Vendar pa lahko dolgotrajno-kroženje vročega in hladnega ter mehanska utrujenost povzročijo poslabšanje elastičnosti vzmeti in okvaro pri žarjenju, kar povzroči nezadostno vpenjalno silo kontakta in ohlapne kontaktne površine. Zaradi tega je varovalka med delovanjem zelo dovzetna za iskrenje in neprekinjeno pregrevanje, kar postopno poslabša visoko-temperaturno deformacijo in poškodbe zunanjega pokrova in priključka zaradi staranja. Poleg tega lahko nenormalni pogoji delovanja vezja pospešijo odpoved. Pogoji, kot so dolgotrajno delovanje blizu nazivnega toka, huda tri-neuravnoteženost obremenitve in čezmerni harmoniki, lahko povzročijo, da kontakti dlje časa prenašajo prekomerni tok, kar nenehno ustvarja visoke temperature, ki presegajo zmogljivost odvajanja toplote opreme. Okvara zunanjega ožičenja lahko povzroči tudi pregrevanje in deformacijo. Zaradi vibracij opreme ter toplotnega raztezanja in krčenja materialov so sponke varovalk nagnjene k popuščanju vijakov. Povečane reže med kontakti lahko povzročijo iskrenje, ko skoznje tečejo veliki tokovi, kar pri visokih temperaturah nenehno žge kontakte in strukturo pokrova sponk.

Za odpravo prej omenjenih vzrokov za okvare lahko sektor za delovanje in vzdrževanje električne energije učinkovito reši težavo visoko{0}}temperaturne deformacije kontaktov končnih pokrovčkov varovalk z več ukrepi, vključno z rutinskim upravljanjem delovanja in vzdrževanja, pregledom in zamenjavo komponent, optimizacijo strukture opreme in standardiziranimi operativnimi postopki. To zagotavlja stabilno delovanje različne opreme, kot so kontakti varovalk EV z nosilci vijakov in sklopi kontaktov polprevodniških varovalk. Na ravni rutinskih inšpekcijskih pregledov delovanja in vzdrževanja je treba vzpostaviti mehanizem rednega vzdrževanja ob izpadu električne energije za temeljito čiščenje nabranega prahu in umazanije s površin končnih pokrovov in komponent za kontaktno varjenje, s čimer se odpravijo morebitne nevarnosti na kontaktnih vmesnikih. Med obdobji največje električne obremenitve je treba opremo za infrardečo termografijo uporabljati za spremljanje temperature kontaktov in lokacij ožičenja, natančno prepoznavanje nenormalnih temperaturnih točk, strog nadzor standardov delovne temperature opreme ter takojšen izklop in obravnavanje morebitnih neobičajnih nevarnosti.

Poleg tega je standardizacija postopkov delovanja opreme ključnega pomena tudi za zmanjšanje verjetnosti okvar. Pri upravljanju opreme, kot so varovalke, ki izpadajo-, je bistveno zagotoviti, da so dejanja odpiranja in zapiranja odločna in popolna, pri čemer se je treba izogniti prekinitvam, ki bi lahko povzročile iskrenje in opekline kontaktov ali poškodovale strukturo pokrova terminala. To maksimira zaščito celovitosti in stabilnosti kapice varovalke in kontakta. S celovitim vzdrževanjem, nadgradnjami in standardiziranimi operacijami je mogoče učinkovito rešiti težavo visoko{4}}temperaturne deformacije kontaktov pokrovčkov sponk varovalk, s čimer se utrdi temelj za varno delovanje energetskih sistemov in nove energetske opreme,-vgrajene v vozila.

Če se soočate z različnimi izzivi vzdrževanja, kot je deformacija zaradi visoke-temperaturePokrov varovalke in kontakt, ali morebitno pregrevanje opreme ter zahtevajo prilagojene rešitve za nadgradnjo komponent in strokovno tehnično vodenje, vas prosimo, da nas kontaktirate za natančne rešitve.