Análise da causa raiz de uma falha de resistência à frequência de energia do disjuntor a vácuo de 35kV

Em novembro de 2025, um cliente colaborador relatou um problema de quebra de isolamento durante um teste de rotina de resistência à frequência de energia em um Disjuntor a vácuo ZW32-40.5 . Após receber o feedback, a equipe técnica da DGG Power chegou ao local para verificar a situação e posteriormente conduziu uma investigação completa da causa raiz após o equipamento ser devolvido à nossa fábrica.

Este artigo resume o mecanismo de falha, as descobertas de diagnóstico, as ações corretivas e os testes de validação realizados para garantir a confiabilidade do produto a longo prazo.

1. Antecedentes do Incidente

O disjuntor afetado (nº de série 25090009) foi fabricado em outubro de 2025. Em 5 de novembro, o cliente realizou um teste de resistência à frequência de energia no interruptor de fase A. Durante o teste, a fase A falhou na lacuna de vácuo.

Para verificar a consistência das fases, nosso engenheiro local realizou testes dielétricos nos interruptores da fase B e da fase C nas instalações de teste do cliente:

• A fase C passou com sucesso no teste de resistência de 1 minuto a 95 kV

• A fase B desarmou o equipamento de teste em 92,89 kV e disparou novamente em 27,92 kV durante a reaplicação de tensão, indicando uma falha completa do caminho de isolamento a vácuo

Estes resultados sugerem que mais de uma fase pode ter sofrido degradação do isolamento, exigindo análise de retorno à fábrica.

2. Análise de falhas após desmontagem

Assim que o disjuntor foi devolvido em 21 de novembro, nossa equipe de engenharia realizou uma desmontagem completa.
Ao contrário das suposições iniciais, a quebra não ocorreu dentro da lacuna do interruptor a vácuo.

Localização real da avaria:

A falha ocorreu na interface preenchida com resina entre o interruptor a vácuo e o invólucro isolante de epóxi , conforme mostrado nas imagens de inspeção.

O disjuntor envolvido era um protótipo para um projeto de “isolamento externo aprimorado”. O encapsulamento de resina foi adicionado ao redor do interruptor a vácuo para reduzir o risco de infiltração superficial em regiões de grande altitude.

No entanto, a análise descobriu:

• Bolhas de ar estavam presentes dentro do composto de envasamento

• Sob sobretensão de frequência de energia, concentração de campo elétrico formada em torno dos vazios

• Testes de resistência repetidos causaram descargas parciais , levando a microfissuras em forma de árvore

• A deterioração progressiva resultou na quebra do isolamento externo

Para confirmar se o mesmo mecanismo afetou a fase A, o interruptor a vácuo foi removido e inspecionado.
O resultado correspondeu à falha da fase B: a ruptura ocorreu na interface preenchida com resina, e não dentro da lacuna de vácuo.

3. Ações corretivas implementadas pela DGG Power

Para garantir a fiabilidade a longo prazo e prevenir a recorrência, foram implementadas as seguintes medidas:

1. O disjuntor afetado foi remontado e totalmente substituído para o cliente.

2. Os produtos futuros não incluirão mais o processo adicional de encapsulamento de resina.

3. Uma nova geração de postes totalmente isolados de forma sólida está agora em desenvolvimento , seguindo processos de fundição otimizados e técnicas de eliminação de vazios para fortalecer o desempenho dielétrico a longo prazo.

Estas ações melhoram a consistência do produto e melhoram a confiabilidade do isolamento em vários ambientes operacionais.

4. Resistir à verificação do teste após a remontagem

Após o trabalho corretivo, o disjuntor passou por repetidos testes de resistência à frequência de potência usando três plataformas de testes independentes para garantir a validade dos resultados:

a) Oficina de painéis de energia DGG – teste de resistência dielétrica aprovado
b) Divisão de transformadores de instrumentos de potência DGG – teste de resistência dielétrica aprovado
c) Fabricante terceirizado de equipamentos elétricos de alta tensão – teste de resistência dielétrica aprovado

Todos os testes confirmaram que o disjuntor atendeu e excedeu os níveis de desempenho de isolamento exigidos.

Conclusão

Este incidente destaca a importância do controle rigoroso na fabricação de isolamento sólido, especialmente em processos de encapsulamento de resina usados ​​em quadros de distribuição a vácuo de média tensão. Embora a falha tenha ficado confinada a uma estrutura de protótipo, as lições aprendidas contribuíram diretamente para a otimização contínua dos sistemas de isolamento e da confiabilidade do produto pela DGG Power.

Ao aprimorar os padrões de processo e acelerar o desenvolvimento de projetos aprimorados de postes com isolamento sólido, a DGG Power continua comprometida em fornecer equipamentos de distribuição de energia de 11–123 kV seguros, duráveis ​​e de alto desempenho para concessionárias, usuários industriais e empreiteiros de EPC em todo o mundo.

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