ZDM Oil-Free SF6 Dentsitateko Errelaya: Ondareko Soluzioa Oiloezinetarako

IEE-Businesseneko 110kV-ko subestazioa 2005eko otsailan eraikitzeari eta hasieratzeari egin zen. 110kV sistema ZF4-126\1250-31.5 motako SF6 GIS (Gas-Insulated Switchgear) erabiltzen du, Beijing Switchgear Factory-n egindakoa, zazpi espazio eta 29 SF6 gasaren zatitan osatuta, harrizko batera gurutzatzaile bat dituen bakoitzak. Batera bakoitza SF6 gasaren dentsitateko rele bat du. Gure lanegian Shanghai Xinyuan Instrument Factory-k egindako MTK-1 modeloko oil-filled density relays erabiltzen dira. Rele hauek bi presio tartean daude eskuragarri: -0.1etik 0.5 MPara eta -0.1etik 0.9 MPara, kontaktu bat edo bi dituztenak. Bourdon tube eta bimetal strip erabilita elementu sentibilo bezala. Gasaren hutsegitea puntu jakin batera iritsita, elektriko kontaktuak alarma edo blokeo senailetan joaten dira, babesezko funtzio desberdinetarako. 2015eko urriaren 17an, inspeizio arrunt batean, orduko elektrikariak 11, 19 eta 22 espazioetan dentsitate releetan gasaren hutsegite-maila desberdinak aurkitu zituzten. Iraupena SF6 dentsitate releetan oil leakage-ak ekarritako arrisku operatiboak nabarmendu zituen.

1. SF6 Dentsitate Releen Oil Leakage-en Arriskuak

Oil leakage dentsitate releetan indar handia izaten ditu elektrizitateko material guztiekin:

1.1 Dentsitate rele baten barruko anti-seismic oila oso galdu denean, sorbaldaketa-kontsumituaren gaitasuna askoz gehiago murriztu egiten da. Honek, iturburu-batera (ireki edo itxi) baldintzen horietan funtzionatzen badu, kontaktu-hutsegitea, balio estandarrak gainditu, pointer-atascado edo beste arazo asko sortu ditzake (Ikusi Irudia 1: Oil-filled density relay).

1.2 SF6 dentsitate releetan kontaktuak dituzten ezaugarri bereziak—kontaktu-indarra txiki eta lan-igaro luzea—denbora ostean kontaktuak oxidakitzen dira, kontaktu txarto edo hautsak sortuz. Oila oso galdu duten SF6 dentsitate releetan, magnetikoki lagundutako elektriko kontaktuak airean geratzen dira, oxidazioa eta poltsua onartzen dituzte, kontaktu-puntuetan kontaktu txartoak eragiten dituzte. Lan-igaroan ikusi da SF6 dentsitate releen 3% kontaktuak ez dituztela beharrezkoa duen konduzioa, nagusiki anti-seismic oilaren falta dela. SF6 dentsitate releen pointer-a atascatuta edo kontaktuak hautsetuta edo ezin daitezela konduzitu, energia sarea segurua eta fiablea direla uste da.

2. SF6 Dentsitate Releen Oil Leakage-en Arrazoia

SF6 dentsitate releetan oil leakage-en arrazoia nagusiena terminal base eta gainazal arteko elkartura eta kristal eta kaxa arteko sigortasunean dago. Sigortasun hau, ohikoa da, elastiko sigortasun-zirkuluen zaharreginean datza. SF6 dentsitate releetan oila sigortasun-zirkuluak nitrile rubber (NBR) eginda daude. NBR sintetiko elastiko kopolimeroa da, butadiene, acrylonitrile eta emulsioarekin osatuta, molekularen egitura dohaineko karbono kate batekin. Acrylonitrilearen kontzentrazioak NBR-ren ezaugarriak neurtzen ditu: acrylonitrilearen kontzentrazio handiagoa, oil, disolvente eta kimika erresistentzia handiagoa, indarrerik, garrairik, erosioerresistentzia eta kalor erresistentzia handiagoa, baina tenperatura baxuen flexibilitatea, elastikotasuna eta gasen impermeabilitatea gehitzen ditu. NBR sigortasun-zirkuluak zaharretzeko faktoreak barruan eta kanpoan banatzen dira.

2.1 Barruan

2.1.1 Nitrile Rubber-en Molekularen Egitura
NBR ez da saturatu hidrokarbono goma bat; bere polimero kateek dohaineko bikote bat dituzte. Kanpoan egonkorren eraginpean, oxi hauek bikote horiek reakinatzen ditu, oxide sortuz. Oxide hauek gomako peroxides bihotzen dira, molekularen kate ebakitzen dituzte. Aldiz, aktiboen kantitate txikiak sortzen dira, gomako molekulak elkarkatzen laguntzen. Elkarkatze-dentsitate handiagoa, goma gorritu eta ahula bihotzen. Bikote kopurua zaharregiteko neurria eragiten du.

2.1.2 Goma Kooperatzaileak
Goma egitean vulkanizazio agentzia aukeratzea garrantzitsu da. Sulfuro elkarkatze-kopurua handitzeak gomaren zaharregite-prozesua azeleratzen du.

2.2 Kanpoan

2.2.1 Oxi gomaren zaharregitearen arrazoia nagusia da. Oxi molekulak kate ebaki eta berriro elkarkatzen laguntzen du. Bestelako faktorea ozonoa da, oso reaktiboa. Ozonoak gomako bikoteetan eragiten du, ozonides sortuz, hauen polimero kateak desbiotzen. Anti-seismic oila airearekin harreman direktuan dago, eta oxi/ozonoak oila disolgarriak, haien barnean zaharregite-reakinak parte hartzen.

2.2.2 Termiko Energia oxidazio-tasa azeleratzen du. Ohikoa da, 10°C igokirako, oxidazio-tasa bikoiztu. Gainera, termiko energiak gomako kateen eta kooperatzaileen arteko reakzioak azeleratzen ditu, gomako osagaiei hedatzen ditu, gomaren prestazioa askoz gehiago murriztuz eta bere erabilera denboraren laburra egiten.

2.2.3 Mekaniko Fatiga. Estres jarraituan, goma deformatzen da, mekaniko-oxidazio efektua sortuz. Termiko energiarekin bat, hau oxidazioa azeleratzen du. Bere erabilera denboran, goma gradu gradu elastikotasuna galdu, mekaniko zaharregitea eragiten. Zaharregitako goma sigortasun-zirkuluak sigortasun-gaitasuna galdu, oila hutsegitea eragiten.

2.2.4 Sigortasun-Zirkuluaren Hasierako Komprexio Insufizientea. Goma sigortasun-zirkuluak instalatzean deformatzen dira, sigortasun-zirkulu eta sigortasun-gainazal artean egokitze estua sortzeko, hutsegitea saihesteko. Hasierako kompresio insufizientea hutsegitea eragiten du. Diseinu-arazoak—sigortasun-zirkulu txiki bat aukeratzea, instalatze-laukizko oso handia erabiltzea edo instalatzean kaxa-kapaia okerrak estaltzea—hasierako kompresio insufizientea eragiten dute. Praktikan, kaxa-kapaiaren estaltea osoan egin daiteke, posizio onena lortzea zaila izan daiteke, hortaz, kompresio insufizientea. Gainera, gomaren hotz-sinkronizazioa metalaren bost hamar aldiz da gehiago. Tenperatura baxuan, goma sigortasun-zirkuluaren sekzioa kontratatzen da eta materiala ahultzen, kompresioa gutxitzen.

2.2.5 Komprexio Tasa Handiegia. Gomako O-ringak kompresio tasa bat behar dute. Ezin da hau norabidean handitu. Kompresio handia instalatzean deformazio permanentea eragin dezake, gomako sigortasun-zirkuluaren tasa handi bat sortuz, materialaren hutsegitea, erabilera denboraren laburra eta azkenik, oila hutsegitea. Berriro ere, kaxa-kapaiaren estaltea osoan egin daiteke, posizio onena lortzea zaila izan daiteke, hortaz, kompresio handia.

3. ZDM-Mota Oil-Free, Anti-Seismic Density Relay

3.1 ZDM-Mota Relayen Sorbaldaketa eta Funtzionamendua
ZDM-mota oil-free, anti-seismic density relay (Ikusi Irudia 2) sorbaldaketa-padamia konektore eta kaxa artean sartuz sorbaldaketa lortzen du. Padamia honek iturburu-batera funtzionatzean sortutako vibrazioak bufferatzen ditu. Iturburu-batera funtzionatzean sortutako impakto eta vibrazioak konektore bidez sorbaldaketa-padamiari pasatzen zaizkio, padamia hau energiak amortitzen ditu, ondoren kaxa-relayra igaratzen dio. Buffering efektu horrek, kaxa-relayra iritsitako vibrazio eta impakto-energia askoz gehiago murriztu, sorbaldaketa-onentasun handia lortzen da.

Gainera, ZDM-mota relayen funtzionamendua spring tube elastiko elementu gisa dago, tenperatura-kompentsazio-stripak presio eta tenperatura aldaketak zuzentzen ditu, SF6 gasaren dentsitate aldaketa adierazten. Kontaktu-emaitza micro-switch mekanismoa erabiltzen du. Micro-switch signal kontrola tenperatura-kompentsazio-strip eta spring tube bidez egiten da, sorbaldaketa-padamiaren buffering efektuarekin batera. diseinu hau, vibrazioengatik signal faltsuak saihesteko, sistemaren funtzionamendu fiable eta efektiboa lortzen da. Horrek sorbaldaketa-pointer motako dentsitate-relayen sorbaldaketa-onentasuna askoz gehiago handitzen du, prestazio altua duten gailu bat bihurtzen du.

3.2 ZDM-Mota Oil-Free, Anti-Seismic Density Relayen Ezaugarriak

• 3.2.1 Osagai guztiak inoxidableko kaxa, urtetasun eta korrosio-erresistentzia handiak ditu, eta itxura onena;

• 3.2.2 Zehaztasuna: 1.0 klase (20°C-n), 2.5 klase (-30°C-etik 60°C-ra);

• 3.2.3 Funtzionamenduaren tenperatura inguruko: -30°C-etik +60°C-ra; funtzionamenduaren humedad inguruko: ≤95% RH;

• 3.2.4 Sorbaldaketa-onentasuna: 20 m/s²; impactu-onentasuna: 50g, 11ms; estutasuna: ≤10⁻⁸ mbar·L/s;

• 3.2.5 Kontaktuaren klasifikazioa: AC/DC 250V, 1000VA/500W;

• 3.2.6 Kaxa protekzioaren klasifikazioa: IP65;

• 3.2.7 Oil-free diseinua, sorbaldaketa eta impactu-erresistentzia, eta permanenteki estua;

• 3.2.8 Tenperatura-sensorearen prestazioa stabil eta oso konstante.

Ezaugarri hauek adierazten dute ZDM-mota oil-free, anti-seismic density relay oila hutsegite-arazoak oso kendu dituela. Estruktura diseinu unikoa eta sorbaldaketa-padamiak erabiliz, anti-seismic oilaren ordez, operazioan oila hutsegitea aske jartzen du.

4. Kontklusioa

Dentsitate releetan oila hutsegitearen arrazoia nagusiak fabrikazioan, funtzionamenduan eta mantentzan agertzen dira. Materialaren dentsitate jaitsi denean, dielektrikoa isolatzaile indarrak eta iturburu-bateren itxi kapasitatea murriztu egiten dira. Beraz, oila hutsegiteko dentsitate releak ordezkatzea garrantzitsu da. Segurtasuna eta fiabletasuna lortzeko, ahal bezain laster ZDM-mota oil-free, anti-seismic density relay edo antolamendu baliabide baliabide hau erabili behar da.