35kV 진공 회로 차단기 전력 주파수 내구 장애의 근본 원인 분석

2025년 11월, 협력 고객이 일상적인 전력 주파수 내력 테스트 중 절연 파괴 문제를 보고했습니다. ZW32-40.5 진공 회로 차단기 . 피드백을 받은 DGG Power 기술팀은 현장에 도착하여 상황을 확인했으며, 장비가 공장으로 반환된 후 전체 근본 원인 조사를 실시했습니다.

이 문서에서는 장기적인 제품 신뢰성을 보장하기 위해 수행된 오류 메커니즘, 진단 결과, 시정 조치 및 검증 테스트를 요약합니다.

1. 사건의 배경

해당 차단기(일련번호 25090009)는 2025년 10월에 제조된 제품입니다. 11월 5일 고객께서 A상 차단기에 대한 전원 주파수 내력 테스트를 진행하셨습니다. 테스트 중에 A상은 진공 갭에서 실패했습니다.

위상 일관성을 검증하기 위해 당사 현장 엔지니어는 고객 테스트 시설에서 B상 및 C상 차단기에 대해 절연 테스트를 수행했습니다.

• C상은 에서 1분간 내구 테스트를 성공적으로 통과했습니다. 95kV

• B상은 시험 장비를 92.89kV 에서 트립시켰고, 에서 다시 트립하여 27.92kV 전압 재인가 시 진공 절연 경로가 완전히 파괴되었음을 나타냅니다.

이러한 결과는 둘 이상의 상이 절연 성능 저하를 겪을 수 있으므로 공장으로 반품 분석이 필요함을 시사합니다.

2. 분해 후 불량 분석

11월 21일 차단기가 반환된 후 우리 엔지니어링 팀은 완전한 분해를 수행했습니다.
초기 가정과 달리 진공 차단기 간격 내부에서는 파손이 발생하지 않았습니다 ..

실제 고장 위치:

오류가 발생했습니다 . 진공 차단기와 에폭시 절연 하우징 사이의 수지로 채워진 인터페이스에서 검사 이미지에 표시된 것처럼

관련된 차단기는 '강화된 외부 절연' 설계를 위한 프로토타입이었습니다. 고도가 높은 지역에서 표면 크리피지 위험을 줄이기 위해 진공 차단기 주변에 수지 캡슐을 추가했습니다.

그러나 분석 결과는 다음과 같습니다.

• 포팅 컴파운드 내부에 기포가 존재했습니다.

• 전원 주파수 과전압에서 공극 주위에 전계 집중이 형성됨

• 반복된 내력 테스트로 인해 부분 방전이 발생하여 나무 모양의 미세 균열이 발생 했습니다.

• 점진적인 열화로 인해 외부 절연 파괴가 발생함

동일한 메커니즘이 A상에 영향을 미치는지 확인하기 위해 진공 차단기를 제거하고 검사했습니다.
결과는 B 단계 실패와 일치합니다. 진공 갭 내부가 아닌 수지로 채워진 인터페이스에서 파손이 발생했습니다..

3. DGG Power가 시행하는 시정 조치

장기적인 신뢰성을 보장하고 재발을 방지하기 위해 다음과 같은 조치가 시행되었습니다.

1. 영향을 받은 차단기는 고객을 위해 재조립되어 완전히 교체되었습니다.

2. 향후 제품에는 더 이상 추가 수지 캡슐화 공정이 포함되지 않습니다.

3. 차세대 완전 고체 절연 극이 현재 개발 중입니다 .장기적인 유전체 성능을 강화하기 위해 최적화된 주조 공정과 보이드 제거 기술을 적용한

이러한 조치는 다양한 작동 환경에서 제품 일관성을 강화하고 절연 신뢰성을 향상시킵니다.

4. 재조립 후 내력 시험 검증

수정 작업 후 차단기는 3개의 독립적인 테스트 플랫폼을 사용하여 반복적인 전력 주파수 내력 테스트를 거쳤습니다. 결과의 타당성을 보장하기 위해

a) DGG Power Switchgear Workshop – 절연 내력 테스트 통과
b) DGG Power Instrument Transformer Division – 절연 내력 테스트 통과
c) 타사 고전압 전기 장비 제조업체 – 절연 내력 테스트 통과

모든 테스트를 통해 차단기가 필요한 절연 성능 수준을 충족하고 초과하는 것으로 확인되었습니다.

결론

이 사건은 고체 절연 제조, 특히 중전압 진공 스위치기어에 사용되는 수지 포팅 공정에서 엄격한 제어의 중요성을 강조합니다. 실패는 프로토타입 구조에 국한되었지만, 얻은 교훈은 DGG Power의 단열 시스템 및 제품 신뢰성에 대한 지속적인 최적화에 직접적으로 기여했습니다.

DGG Power는 프로세스 표준을 강화하고 향상된 고체 절연 전주 설계 개발을 가속화함으로써 전 세계 유틸리티, 산업 사용자 및 EPC 계약업체를 위한 안전하고 내구성이 뛰어난 고성능 11~123kV 배전 장비를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

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