Якщо ВДК (вакуумні дугогасильні камери) відбувається втрата вакууму, то кілька робочих положень повинні бути розглянуті:
1. Вимикач відключений
2. При включенні
3. У випадку вимкнення включений і працює нормально
4. У випадку вимкнення включений і ВДК несправна.
Випадки 1, 2 і 3 відносно прості. Як правило, система не має наслідків від втрати вакууму в такій ситуації. Однак випадки 4 і 5 вимагають подальшого обговорення. Припустимо, що є високовольтний вимикач з вакуумної дугогасительной камерою який має втрати вакууму на етапі 3. Якщо завантаження обслуговується дугогасительной камерою, що вийшла з ладу в мережі за схемою трикутника з незаземленої нейтраллю, то операції перемикання не приведуть в результаті до невдачі. За великим рахунком, нічого не відбудеться. Дві неушкоджені фази (1 і 2 фази в даному випадку) були б в змозі розірвати ланцюг, і струм в несправної дугогасительной камері (3 фаза) в ніщо.
Інший випадок з заземленою нейтраллю - являє собою іншу ситуацію. В цьому випадку, відключення в двох непошкоджених фазах (фаза 1 і фаза 2) не припинило б ток в 3 фазі, і дуга продовжила б горіти в ній. Не маючи нічого, щоб зупинити це, цей струм продовжився б до тих пір, поки не спрацювала б резервна захист. Результатом, звичайно, буде пошкодження дугогасильні камери.
З тих пір як стало переважати використання вакуумних вимикачів в діапазоні 6-10 кВ із заземленням нейтралі, кілька років тому ми стали досліджувати в лабораторних тестуваннях вплив несправної дугогасильні камери. Ми навмисно викликали втрату вакууму в ВДК, відкривши клапан. Тоді ми піддали вимикач повного короткого замикання. Як і очікувалося, дугогасильні камери невдало розірвала ланцюг, і була зруйнована. Лабораторний резервує вимикач відключив пошкодження. Після випробування, вимикач був видалений з відсіку розподільного пристрою. Він був дуже закопчений, але механічно неушкоджений. Копоть була очищена з вимикача і з відсіків розподільного пристрою, несправна дугогасильні камери була замінена, і вимикач був знову вставлений у відсік. Далі, після перерви після короткого замикання в той же день були проведені тестування вимикача.
Наявний досвід в роки, що минули з моменту проведення випробування, підтверджує інформацію, придбану в лабораторних дослідженнях. Один з наших клієнтів, великий хімічний діяч, зіткнувся з окремими відмовами (один з повітряним магнітним вимикачем, і один з вакуумним вимикачем) на певній конфігурації ланцюга. Були задіяні дві різні установки в двох різних країнах. Вони розподілили загальну схему конфігурації і метод збою. Конфігурації ланцюга, ланкам ланцюга, в якій джерела на кожній стороні від вимикача були синхронними, додали, приблизно, подвоєне номінальну напругу через розрив контакту, який призвів до збою вимикача. Оскільки ці відмови, відбувалися в результаті заяви про порушення директив стандартів ANSI і в перебільшенні оцінок проекту вимикача, вони не є показниками проблем з обладнанням в проекті.
Проте, ушкодження, що призвело до невдачі, викликало інтерес. У разі повітряного магнітного вимикача частина корпусу несправного вимикача була зруйнована, і суміжні з ним частини розподільного пристрою обох сторін були широко пошкоджені, вимагаючи істотного відновлення. Повітряний магнітний вимикач був повністю втрачений. У разі вакуумного вимикача, пошкодження були мінімальними. Вакуумні дугогасильні камери були замінені, і побічний продукт гасіння дуги (сажа) були вичищені і з вимикачів і з відсіків. Пристрій була повернуто назад в експлуатацію. Досвід наших випробувань в лабораторії, де ми регулярно досліджували межі продуктивності дугогасильні камери, також підтверджує ці результати. Ще недавно, кілька випробувань проводилися в нашій високопотужними випробувальної лабораторії, щоб порівняти результати спроби дугогашенія з «дірявим» вакуумної дугогасительной камерою. Маленький отвір (приблизно 1/8 "в діаметрі) був просвердлений в корпусі дугогасильні камери для імітації ВДК, яка втрачає вакуум
Результати цих випробувань були дуже цікавими:
Один полюс вакуумного вимикача був підданий спробі відключення в1310А (номінальне значення постійного струму = 1250А). Току дозволили текти в "невдалою" дугогасительной камері до 2.06 секунд, протягом яких лабораторний вимикач спрацював. Ніякі частини «невдалого» вимикача або дугогасительной камер не відлетіли і при цьому вимикач не вибухає. Фарба на зовнішній поверхні ВДК відлущить. Інша частина вимикача на відсутність пошкоджень.
Другий же полюс з того ж самого вакуумного вимикача був підданий спробі відключення в 25 кА (номінальне значення змінного струму = 25 кА), для продовження дуги на 0.60 секунд, з лабораторним вимикачем ВДК, що переривають потік за цей час. Дуга пропалила отвір в боці дугогасильні камери. Вимикач не вибухають, і частини вимикача не вилетіли. Розпечені частинки були викинуті через отвір в дугогасительной камері. Жоден з механічних складових дугогасильні камери не були пошкоджені. По суті, весь збиток був укладений в пошкодженій дугогасительной камері, тільки не на землю.
Наш досвід показує, досить яскраво, що наслідки збою вакуумної дугогасильні камери на обладнання є незначними в порівнянні з наслідками збоїв з альтернативними перерви технологій. Але реальний питання полягає не в тому, що результати не могли б бути, а, скоріше, наскільки ймовірним є збою? Відсоток збоїв вакуумних вимикачів Siemens є настільки низьким, що втрата вакууму не є серйозною проблемою.
На початку 1960-х років з першими вакуумними дугогасильними камерами це було великою проблемою. Вакуумні дугогасильні камери були створені з сполуками між різнорідними матеріалами, зробленими припоєм, або зварювання. Ніяких органічних матеріалів не використовувалося. Роками раніше, багатьма використовувалися ручні виробничі методи, особливо, коли боросиликатное скло було використано для ізоляції обплетення, яка не виносить високих температур. Сьогодні, механічна зварювання і комплектація індукції пайкою твердим припоєм печі використовуються з вкрай суворим процесом управління. Єдиною рухомою частиною всередині дугогасильні камери є мідний контакт, який з'єднаний з кінцевою пластинкою вакуумних дугогасильних камер зварюванням мембрани з нержавіючої сталі. Так як мембрани приварюють і обидва контакти і кінцеву пластинку ВДК, то ймовірність несправності цього рухомого з'єднання вкрай низька. Це забезпечує високу надійність ВДК Siemens на нинішній день.
Фактично, MTTF (середній час роботи без збоїв) вакуумної дугогасильні камери Siemens тепер сягає 24 000 циклів. Питання, підняті клієнтами щодо втрати вакууму, були зрозумілим занепокоєнням в 1960-х роках, коли використання ВДК для постачання енергією було в зародковому стані. У той час, вакуумні дугогасильні камери страждали від частих витоків, і перенапруження було проблемою. Тоді існувала тільки одна фірма, яка пропонувала вакуумні вимикачі і те, і доповіді свідчать про те, що у них було багато проблем. Ми знайшли дані про вакуумному вимикачі на ринку в 1974 роки, що використовує технології Аллис-Чалмерс і контакти з мідь-вісмуту. На початку 1980-х років, після становлення частиною світової організації Siemens, ми змогли перетворити наші вакуум-конструкції для використання ВДК Siemens, які були введені в Європі в середині 1970-х років. Таким чином, коли ми прийняли ВДК Siemens в США, вони вже мали затверджену область результативного застосування.
Концепція принципових відмінностей сучасних вакуумних дугогасильних камер від більш ранніх моделей1960-х років складаються в з'єднанні матеріалу і процесі управління. Точно так же витоками було важче управляти в ВДК, побудованими в значній мірі вручну, в порівнянні з сьогоднішніми моделями. Сьогодні, велика увага приділяється процесу управління і виключення "людського фактора" (мінливості) у виробництві. Результатом є те, що вакуумні дугогасильні камери Siemens, як і очікувалося, має довгий термін служби і розподіляє діелектричне напруга на зарядний пристрій, який не відрізняється істотно від напружень, пов'язаних з традиційними повітряними магнітними або олійними вимикачами.