Kõrge{0}} ja madalpinge-jaotusseadmed on elektrisüsteemides laialdaselt kasutatavad ja hajutatud lülitusseadmed. Hoolimata nende tehniliste võimaluste ja ohutusnäitajate märkimisväärsest paranemisest, esineb välitöödel mitmesuguste tegurite tõttu siiski võimalikke õnnetusi. Valdkonnastatistika kohaselt moodustavad 6-10kV jaotusseadmete õnnetused üle 50% kõigist kõigist pingetasemetega jaotusseadmetega seotud õnnetustest, mis kujutavad tõsist ohtu elektrivõrkude ohutule toimimisele. Seetõttu on lülitusseadmete ohutu ja töökindel töötamine elektrisüsteemide ohutu töö otsustava tähtsusega. Peamised tegurid, mis mõjutavad jaotusseadmete ohutut ja usaldusväärset tööd, on isolatsioon, mehaanilised omadused ja voolu kandevõime, mida käsitletakse allpool.
Isolatsioon
Jaotusseadmete isolatsiooniõnnetusi põhjustavad paljud tegurid. Lisaks jaotusseadme enda isolatsioonikonstruktsiooni ja isolatsioonimaterjali kvaliteedi defektidele on ka palju muid põhjuseid, nagu jaotusseadme töökeskkonna tingimused (näiteks temperatuur, niiskus ja mustus), jaotussüsteemi struktuur jne.
1.Isolatsioonimaterjal on kehv. Õhk{1}}isolatsiooniga jaotusseadmete välisisolatsioonis kasutatakse peamise isolatsioonina atmosfääri ning isolatsiooni toetavates osades portselanmaterjale ja orgaanilisi materjale (nagu epoksüvaik jne). Kui soojustusmaterjal on ebakvaliteetne, imab see kergesti niiskust ning niiskes ja kondenseeruvas keskkonnas dielektrilised omadused vähenevad. Kondensatsioonikatses on isolatsioonivaheseinal tugev harjaheide, mis põhjustab serva lokaalset põlemist ja viib lõpuks ülevooluni. Epoksiidvaigu isolatsioon on halva hüdrofoobsusega ega ole leegiaeglustav. See on polaarne keskkond. Kui see on niiske ja pind on määrdunud, suureneb pinna juhtivus oluliselt. Kui elektrivälja tugevus saavutab teatud väärtuse, tekib lokaalne tühjenemine. Kuna epoksüvaigu isolatsiooni elektrilised omadused on kõrgetel sagedustel kehvad, kiirendab lokaalne tühjenemine isolatsiooni halvenemist selles kohas, kuni tekib pinnapealne ülevool, mis põhjustab õnnetuse. Epoksiidvaigust isolatsioonivaheseinad lülituskapis ühendatakse ja monteeritakse metallkruvidega, mille tulemuseks on suur ujuvpotentsiaal ja kergesti dendriitlahendus.
2.Isolatsioonikonstruktsioon on ebamõistlik. Kui õhuisolatsiooni kaugus juhtmete ja juhtme vahel maapinnast on väike, ei vasta impulsiisolatsiooni tase standardile. Kui juhi pinnal on terav elektrood, väheneb impulsi isolatsiooni tase. Teiseks, kui käru-tüüpi lülituskapis on seadmete mõõtmete vähendamiseks kasutatava laetud korpuse, õhuvahe, kokkupandud isolatsioonivaheseina ja maanduskorpuse liitisolatsiooni suurus ebamõistlik, näiteks kui õhuvahe on liiga väike, siis isolatsioonitase langeb karmides keskkondades ega suuda vastata kõrge õhuniiskuse ja tugeva saastatuse keskkonnatingimustele.
3.Roomamiskaugus on liiga väike. Väikese pinnahiilimiskaugusega komponentide puhul langevad võimsussageduse ülevoolupinge ja impulsi ülevoolupinge kondenseerumise ja määrdunud keskkonnatingimuste korral märkimisväärselt ega vasta kindlaksmääratud vastupidavuspinge nõuetele. Kui lülitites ja siinides kasutatavate tugiisolaatorite pinnahiilimiskaugus on väike, on tühjenduspinge saastumise ja kondenseerumise tingimustes suhteliselt madal, mis muudab välise isolatsiooni roomamise ja osalise tühjenemise lihtsaks, põhjustades elektrikatkestusi ja lühiseõnnetusi.
4.Tegevuskeskkond on karm. Jaotusseade on töötamise ajal allutatud tööpinge, sisemise liigpinge ja atmosfääri ülepinge mõjudele. Kui komponentide kvaliteet on halb ja elektrivõrgu teatud parameetrid muutuvad, halvenevad töötingimused. Saasteainete ja pideva õhuniiskuse korral on reostuse sähvatus kerge tekkima. Saastumine ei mõjuta mitte ainult välise isolatsiooni võimsuse sagedusomadusi, vaid mõjutab ka impulsslahenduse pinget. Saastumise tingimustes väheneb välise isolatsiooni impulsskindluspinge oluliselt. Asjakohased testid näitavad, et see võib üldiselt väheneda 30–40%. Seetõttu peaks siseruumide jaotusseadmete isolatsioonitugevus olema piisav. Niiskus ja kondensatsioon on samuti tegurid, mida ei saa tähelepanuta jätta. Kui väliskeskkond oluliselt muutub või päeva- ja öötemperatuuri erinevus on liiga suur, mõjutab niiske ilm seadmete isolatsioonivõimet, mille tulemuseks on lekkevoolu suurenemine, mis areneb osalisest tühjenemisest pugemiseni ja lõpuks tekib ülevooluõnnetus.
5.Osaline tühjendamine. Osaline tühjenemine viitab isolatsioonikeskkonna tühjenemisele või purunemisele, mis on põhjustatud elektrivälja ebaühtlasest jaotusest ja liigsest kohalikust elektriväljast isolatsioonikonstruktsioonis. See võib esineda tahke isolatsiooni poorides, vedela isolatsiooni mullides või erinevate dielektriliste omadustega isolatsioonikihtide vahel. Kui elektrivälja tugevus on suurem kui dielektriku eriväärtus, võib see esineda ka vedelas või tahkes isolatsioonis. Lokaalne tühjenemine areneb järk-järgult ja kulutab pidevalt ümbritsevat isolatsioonikeskkonda ning võib lõpuks põhjustada kogu isolatsioonisüsteemi rikke. Seetõttu on isolatsiooni halvenemise peamine põhjus lokaalne tühjenemine. See on ka oluline märk ja ilming isolatsiooni halvenemisest. See on tihedalt seotud isolatsioonimaterjali riknemise ja lagunemise protsessiga ning võib tõhusalt kajastada jõuseadmete sisemise isolatsiooni riket.
Osaline tühjenemine jaguneb üldiselt siselahenduseks, pindlahenduseks ja koroonalahenduseks. Osaline tühjendamine ei põhjusta kõrgepingesüsteemi komponentide{1}}kohest riket. Näiteks võib tühjenemine juhi sisemise südamiku ja kaabli varjestuse vahel kesta pikka aega, isegi mitu aastat, enne kui tahke dielektrik puruneb. Osaline tühjenemine põhjustab tahkes dielektrikus dendriitlahenduse. Dendriitlahenduse halveneva mõju tõttu kaablile väheneb dielektrilise vastupidavuse pinge. Kui see töötab pikka aega tugeva elektrivälja all, muutub isolatsiooni vastupidavuspinge järjest madalamaks, kuni see ebaõnnestub. Avad dielektrilistes materjalides, dielektriliste materjalide metalliline saastumine ja pooljuhtdielektriliste materjalide liidese väljaulatuvad osad võivad kõik põhjustada dendriitlahendusi.
Mehaanilised rikked
Mehaanilised rikked esinevad peamiselt töömehhanismis, mis väljenduvad kaitselülitite avanemises või sulgemises. Märkimisväärse osa lülitusseadmete riketest põhjustab avamata jätmine. Kaitselülitite rikete peamised põhjused on:
1. Kinnijäänud töömehhanism, peamiselt halva tootmiskvaliteedi tõttu, millele järgneb ebaõige paigaldamine ja kasutuselevõtt. Nelja-lüli töömehhanismi ebaõige reguleerimine või ühendusplaadi vahevõlli liigne post-tu{4}}tsentereerimine võib samuti põhjustada kaitselüliti rikkeid.
2. Komponentide deformatsioon, nihkumine või kahjustus. Komponentide deformatsioon või nihkumine võib viidata disaini- või materjaliprobleemidele. Lisaks võivad kaitselüliti riketele kaasa aidata ka väljalülitusmehhanismi lähtestamise ebaõnnestumine pärast lüliti avamist, kronsteini lähtestamine pärast käivitamist, kinnijäänud avanev elektromagneti südamik või vibratsioon, mis põhjustab avanemissüdamiku põrkumist avamise hetkel.
3. Kinni jäänud avanev südamik, vigane abilüliti. Halb kvaliteet ja halb kontakt lisalülitis võib põhjustada kaitselüliti rikke. Kaitselüliti sulgemise ebaõnnestumise mehaanilised põhjused on sarnased avanemise ebaõnnestumise põhjustega. Elektrilised põhjused on peamiselt elektromagnetilise töömehhanismi sulgemiskontaktori rike, sekundaarse juhtmestiku rike ja madal toitepinge.
Praegune kandmine
Juhtivusahel (voolu{0}}kandev ahel) on samuti levinud rikkekoht jaotusseadmetes. Fikseeritud jaotusseadmete juhtiv ahel koosneb peamiselt komponentide vahelistest fikseeritud ühendustest. Nende ühenduste usaldusväärsuse määravad esmase ühendamise ajal valitsenud tingimused ja seda ei mõjuta töö suuresti, säilitades esialgsed töötingimused. Kuid eemaldatavate ja sahtel{4}}tüüpi lülitusseadmete juhtivust ei mõjuta mitte ainult komponentide vaheliste ühenduspunktide töökindlus, vaid see sõltub suuresti ka esmaste isolatsioonikontaktide kokkupuutetingimustest töö ajal.
Ebasiledad või ebatasased siinipinnad, õlised või oksüdeerunud pinnad, ebapiisav ringpind, ebapiisav kontaktrõhk või mittetöötlemine spetsiaalse juhtiva pastaga võivad kõik siini ühenduspunktides kontakttakistust suurendada, põhjustades kuumenemist. Ebapiisav kontaktpind või kontaktrõhk kaablite ja lüliti komponentide vahel või isegi vasest-alumiiniumist ülemineku puudumine alumiiniumsiini ja väljuva kaabli vahel võivad kõik põhjustada kaabliühenduste kuumenemist.
Primaarse isoleeriva kontakti sõrme survevedrude väsimus või rooste ja vananemine võivad vähendada nende funktsiooni, põhjustades ebapiisava kontaktsurve ja sõrmedevahelise kontakti. See suurendab kontakttakistust, vähendab efektiivset voolu-ülekande-ristlõiget ja põhjustab kuumenemist. Lisaks surutakse töö ajal kontaktsõrme survevedru pikaajalisele-kokkusurumisele, tekitades voolu mõjul soojust. See koos kontakti avamise ja sulgemise käigus tekkivate kaarepõletustega võib aja jooksul vedru elastsust halvendada. See omakorda põhjustab ebapiisava surve kontaktsõrme survevedrule, mille tulemuseks on ebapiisav kontakt liikuvate ja staatiliste kontaktide vahel. See süvendab kuumenemist, põhjustades üha tugevamat kontakti kuumenemist ja isegi survevedru purunemist, mis põhjustab kontaktide hajumist, mille tulemuseks on halb kontakt ja põletused.
Kui käru töömehhanismi käik on vale, ei saa käru täielikult eelseadistatud asendisse edasi viia, mille tulemuseks on ebapiisav sisestussügavus liikuvate ja staatiliste kontaktide vahel ning ebapiisav kontaktpind, mis võib põhjustada kuumenemist.
