Prueba de aislamiento del gabinete del interruptor de circuito

Ya sea un interruptor de circuito o un interruptor de puesta a tierra, pueden pasar la prueba de tensión de aislamiento por separado, pero una vez que se colocan en el tablero de distribución, no pueden pasar la prueba de tensión de resistencia.

Podríamos decir que hay un problema con el aislamiento del tablero de distribución, pero la prueba de tensión de aislamiento del tablero de distribución por sí solo también puede pasar sin problemas.

En realidad, hay varios problemas con esto. En primer lugar, los interruptores de circuito, los interruptores de puesta a tierra y otros componentes se colocan en el aire y se somete a pruebas de resistencia a la tensión por separado. No hay un cuerpo de puesta a tierra alrededor de ellos, y el cuerpo de puesta a tierra del carro de interruptor de circuito es solo el marco, lo que significa que el brazo de contacto, el poste, etc. solo soportan la tensión de aislamiento con respecto al marco. Cuando el interruptor de circuito se coloca en el gabinete, no solo es con respecto al marco, sino también con respecto a las dos paneles laterales del tablero de distribución, la placa de instalación de la caja de contacto, la válvula y su mecanismo de accionamiento, y la placa de protección IP, etc. Todos estos son cuerpos de puesta a tierra y producirán circuitos de descarga

En pocas palabras, la tensión entre fase y tierra dividida por la distancia neta de aire entre fase y tierra es igual a la intensidad del campo eléctrico entre fase y tierra. En un campo eléctrico ligeramente no uniforme, la intensidad del campo eléctrico en el aire no puede superar los 3 kV por milímetro. Si 75 kV/125 mm = 0,6 kV/mm, es mucho menor que 3 kV. La distancia entre los brazos de contacto de las fases A y C del interruptor en el aire y el cuerpo de tierra es grande, por lo tanto, la intensidad del campo eléctrico disminuye naturalmente. Sin embargo, con la adición del cuerpo de tierra en la placa lateral, la intensidad del campo eléctrico aumenta naturalmente.

Esto implica un concepto de campo eléctrico no uniforme, que se refiere a un campo eléctrico de igual magnitud y dirección entre dos diferencias de tensión. Además de los campos eléctricos uniformes, también hay campos eléctricos ligeramente no uniformes y campos eléctricos no uniformes. En pocas palabras, las líneas de campo de un campo eléctrico uniforme son paralelas, mientras que las líneas de campo de un campo eléctrico no uniforme son divergentes.

El coeficiente de no uniformidad del campo eléctrico se utiliza para determinar el grado de uniformidad del campo eléctrico. El coeficiente de uniformidad del campo eléctrico es la relación entre la intensidad máxima del campo eléctrico y el campo eléctrico promedio en el campo eléctrico. Como sugiere el concepto anterior, si el campo eléctrico es uniforme en tamaño, dirección y en todas partes, entonces el campo eléctrico máximo y el campo eléctrico promedio son consistentes, lo que se llama un campo eléctrico uniforme. En teoría, solo el campo eléctrico entre dos planos paralelos infinitamente grandes es uniforme.

Tomando como ejemplo el campo eléctrico entre superficies esféricas en la figura anterior, se puede ver que cuando el espaciado es de 5 mm, aunque la intensidad máxima del campo eléctrico es grande, la superficie esférica se distribuye verticalmente entre la superficie exterior y la placa, lo cual es casi uniforme. Por lo tanto, el coeficiente de no uniformidad es relativamente pequeño, y es un campo eléctrico ligeramente no uniforme. Cuando la distancia entre la bola y la placa aumenta a 50 mm, el campo eléctrico se distribuye más alrededor de la superficie de la bola, y el campo eléctrico cerca de la placa es menor y menos distribuido, lo que resulta en una distribución irregular. Por lo tanto, el coeficiente de irregularidad es muy grande, lo cual es un campo eléctrico extremadamente irregular

En realidad, es imposible lograr un campo eléctrico uniforme. La forma del electrodo afecta directamente la distribución del campo eléctrico. Por ejemplo, en una esfera, el campo eléctrico se distribuye hacia un potencial más bajo a lo largo de la dirección normal. En este punto, la intensidad del campo eléctrico cerca de la esfera es alta, mientras que la intensidad del campo eléctrico lejos de la esfera es baja. Cuanto menor sea el diámetro de la esfera, mayor será la intensidad del campo eléctrico, y cuanto más puntiaguda sea, mayor será la intensidad del campo eléctrico.

El carrito de interruptor se instala dentro de la cubierta de interruptor, y componentes metálicos como el mecanismo de empuje de la válvula tendrán puntas afiladas. En este momento, el coeficiente de irregularidad aumenta, y la intensidad del campo eléctrico será muy alta.

El segundo problema es la disminución del rendimiento aislante causada por la coordinación entre los componentes y la cubierta de interruptor. Si el contacto en forma de flor de ciruelo del carrito de interruptor se engrana con el contacto estático del gabinete de interruptor una vez, y la distancia entre el contacto en forma de flor de ciruelo y la pared interior de la caja de contacto es cercana, se descargará directamente desde la parte posterior del contacto en forma de flor de ciruelo a lo largo de la pared interior de la caja de contacto hacia la placa de instalación (tierra). Las uñas de contacto, los resortes, etc. del contacto en forma de flor de ciruelo también aumentarán la intensidad del campo eléctrico en el gabinete de interruptor, lo que provocará una descarga de aire de corona.

La solución es cooperar con el tablero de distribución y realizar mejoras específicas en los enlaces de aislamiento débiles causados por el aumento de la intensidad del campo eléctrico. Ya sea un interruptor o un tablero de distribución, el sistema necesita cooperar para mejorar el rendimiento de aislamiento.