Die Verstaan en Bestuur van Foute in Stikstofgeïsoleerde Ringhoofdeenheid
1. Gasstelsel Foute
Die mees kritiese tipe fout in omgewingsvriendelike gasgeïsoleerde ringhooftoestelle is verband hou met die gasstelsel, hoofsaaklik insluitend gaslek en drukanomalieë. Gaslek in stikstofgeïsoleerde ringhooftoestelle kom hoofsaaklik voor as gevolg van veroudering van segelmateriaal en lasprosesdefekte. Statistiek toon dat ongeveer 65% van gaslekkafoute verband hou met O-ring veroudering, terwyl 30% veroorsaak word deur onvoldoende laswerk. Gaslek beïnvloed nie net isolasievermoë nie, maar kan ook onder ekstreme omstandighede veiligheidskwessies veroorsaak. Wanneer die stikstofkonsentrasie verhoog en die suurstofvlakke in die omgewing onder 19,5% daal, kan verstikkings voorkom, wat 'n bedreiging vir personeelse veiligheid vorm.
Drukabnormaalhede verteenwoordig 'n ander algemene fout, hoofsaaklik veroorsaak deur solenoïdeklepvaskontrolefoute of segelfoute. Die bedryfsdruk van stikstofgeïsoleerde ringhooftoestelle word tipies tussen 0,12 en 0,13 MPa gehou, met die gerate absolute druk wat nie meer as 0,2 MPa oorskry nie. Wanneer die druk onder 90% van die gerate waarde (ongeveer 0,11 MPa) daal, verminder die isolasievermoë van die stelsel beduidend, wat onmiddellike herlaaiing of instandhouding noodsaak. Onder hoëspanningimpulstoestande vertoon stikstof se dielektriese sterkte 'n "bultfenomeen", waar die verhouding tussen druk en isolasiekracht slegs in uniforme of min of meer nie-uniforme elektriese velde lineêr is, wat drukbeheer meer kompleks maak.
Om gasstelsel foute te hanteer, word moderne omgewingsvriendelike ringhooftoestelle gewoonlik toegerus met gevorderde gasmonitoringstelsels, insluitend drukensor, gaslekdetektore en vochtigheidsmonitoringmodules. Byvoorbeeld, draadlose sensor tegnologie maak multidimensionele real-time monitoring van temperatuur, druk, lek en vochtigheidsinhoud binne die gaskamer moontlik, wat die foute waarskuwingvermoë betekenisvol verbeter. Praktiese toepassings wys dat die installering van sulke monitoringstelsels gaslekfoutkoerse met meer as 75% kan verminder en toerustinginstandhoudingsiklusse tot 3-5 jaar kan verleng.
2. Elektriese Veld Verwante Foute
Gedeeltelike uitslag en inslag as gevolg van ongelyke elektriese veldverspreiding is die tweede grootste kategorie foute in omgewingsvriendelike gasgeïsoleerde ringhooftoestelle. Dit is hoofsaaklik as gevolg daarvan dat stikstof se isolasiekracht slegs ongeveer een derde is van SF₆ gas. In nie-uniforme elektriese velde verswak stikstof se isolasievermoë beduidend, wat dit vatbaar maak vir uitslagverskynsels.
Spesifieke uitbeeldings van elektriese veldverwante foute sluit in uitslag by bushingverbindingsskrewe, elektriese veldverdraaiing rond flense, en oppervlakflitsovers op isolators. Navorsing wys dat die maksimum elektriese veldintensiteit by hierdie foutplekke 5,4 kV/mm kan bereik, baie oor veiligheidsdrempels. Byvoorbeeld, kan die installering van skermkappe op bolt-howe die elektriese veldintensiteit tot 2,3 kV/mm verlaag, wat die risiko van uitslag betekenisvol verlaag.
Die oorsake van elektriese veld foute sluit hoofsaaklik drie faktore in: eerste, die lae isolasiekracht van stikstof (ongeveer een derde van SF₆), wat meer presiese elektriese veldontwerp benodig; tweede, die komplekse interne struktuur van die gaskamer, wat maklik elektriese veldkonsentrasiepunte vorm; en derde, die kompakte ontwerp van omgewingsvriendelike ringhooftoestelle, wat tipies kleiner fase-tot-fase afstande het as tradisionele toerusting, wat elektriese veldnie-uniformiteit vererger. In omgewingsvriendelike ringhooftoestelle is die lugafstand tussen geleiders en fases of grond gewoonlik nie meer as 125 mm nie, baie kleiner as die meer as 350 mm in SF₆-geïsoleerde eenhede, wat elektriese veldbeheer veral belangrik maak.
Die hanteer van elektriese veld kwessies vereis ontwerpoptimalisering. Die gebruik van gelijkpotensiaal isolasie sleeves en die optimalisering van bushingvorms en flensontwerpe deur middel van elektriese veldsimulasie kan die risiko van gedeeltelike uitslag verminder. Daarbenewens, die verhoog van elektrode fillet radiusse (R hoeke) en die gebruik van ronde busbars om die elektriese veldnie-uniformiteitskoëffisiënt te verlaag, is ook effektiewe metodes. Tydens vervaardiging is dit essensieel om te verseker dat die oppervlak elektriese veldsterkte van levende dele en isolators aan standaardvereistes voldoen, veral die gedeeltelike uitslagbeheer van epoxyresienkomponente.
3. Foute Veroorzaak deur Warmte-afgifte Kwessies
Die derde grootste tipe fout wat omgewingsvriendelike gasgeïsoleerde ringhooftoestelle moet hanteer, is oorgasing as gevolg van onvoldoende warmte-afgifte. Stikstof se warmte-afgiftevermoë is beduidend swakker as dié van SF₆ gas, 'n eienskap wat veral prominent is onder hoëbelastingbedryfstoestande. Wanneer die stroom 2100 A oorskry, word die warmte-afgiftevermoë van stikstofgeïsoleerde ringhooftoestelle onvoldoende, wat maklik lei tot isolasie-materiaal veroudering en verbindingsfoute.
Spesifieke uitbeeldings van onvoldoende warmte-afgifte sluit in oorgasing van kabelverbindinge, temperatuurverhoging by busbarverbindinge, en koolstofvorming van isolasie-materiaal. Byvoorbeeld, 'n ernstige ongeluk waarin 'n kabelverbinding brand, is geanaliseer en gevind om veroorsaak te word deur 'n kombinasie van swak installasiepraktyke en onvoldoende warmte-afgifte. In langtermynbedryf lei oorgasing tot 'n vermindering in isolasie-materiaalvermoë, wat 'n selfvoorsienende siklus skep wat uiteindelik lei tot kortsluitings of ontploffings.
Die oorsake van warmte-afgifte kwessies sluit hoofsaaklik drie aspekte in: eerste, stikstof se termiese geleidbaarheid is slegs een vierde van SF₆, wat lei tot swak termiese geleidbaarheid; tweede, die kompakte ontwerp van omgewingsvriendelike ringhooftoestelle beperk die gaskamer ruimte, wat natuurlike konveksiëling beperk; en derde, hitte wat tydens hoëbelastingbedryf gegenereer word, is moeilik doeltreffend af te gee, wat lei tot lokale temperatuurverhogings.
In die afgelope jare het verskeie innoverende oplossings verskyn om warmte-afgifte kwessies te hanteer. Radiatiewe koeling coatings kan die oppervlaktemperatuur van ringhooftoestelle met 30,9°C verlaag tydens die dag, wat goeie meganiese eienskappe, ouderdombestendigheid en korrosiebestendigheid bied. Ontwikkelde intelligente koeling- en droogmaaktoestelle, deur die gekoördineerde werking van waaie en droogmaakapparate, kan die temperatuur van ringhooftoestelle met 40% en die vochtigheid met 58% verlaag, wat onvoldoende warmte-afgifte kwessies doeltreffend oplos. Daarbenewens, die optimalisering van gaskamer ventilasieontwerp en die gebruik van hoë termiese geleidbaarheid isolasie-materiaal is algemene verbeteringsmetodes.
4. Mekaniese Komponent Foute
Die vierde algemene fout in omgewingsvriendelike gasgeïsoleerde ringhooftoestelle is mekaniese komponentefoute, hoofsaaklik insluitend operasie-meganisme vasstelling, oordragdeelversnurring, en segelkomponent veroudering. Alhoewel die gaskamer se gesegelde ontwerp die impak van vochtige omgewings op mekaniese komponente verminders, kan langtermynsegeling ook lei tot interne vochtophoping, wat die betroubaarheid van die operasie-meganisme beïnvloed.
Spesifieke uitbeeldings van mekaniese foute sluit in mislukking om oop of toe te maak, veer vasstelling, en versnurring van oordragtouasse. Byvoorbeeld, is verskeie gevalle van operasie-meganisme vasstelling as gevolg van mekaniese komponent veroudering geregistreer, tipies verband hou met lange periodes van onbruik of onvoldoende instandhouding. In omgewingsvriendelike toerusting kan mekaniese foute ook verband hou met die kompakte interne ruimte van die gaskamer en die komplekse komponentlys.
Die oorsake van mekaniese foute sluit hoofsaaklik in: eerste, langtermynsegeling kan die smeerstaat van die operasie-meganisme beïnvloed; tweede, kompakte ontwerp verhoog die installasiemoeilikheid en instandhoudingskomplikasies van mekaniese komponente; en derde, omgewingsvriendelike toerusting het hoër vereistes vir mekaniese sterkte om gaskamer vervormingsrisiko's te weerstaan.
Die optimalisering van smeerstrategieë is sleutel om mekaniese komponentefoute te hanteer. Dit word aanbeveel om poliurea-gestigde smeersels (soos Kl-smeer) te gebruik, wat uitstekende hoë- en laetemperatuuraangepasheid (-40°C tot +120°C), boogbestendigheid, en 'n lang leeftyd (meer as 10 jaar) bied. Daarbenewens, gereelde instandhouding (bv. smeervervanging elke 3 jaar) en die vermyding van onverenigbare smeersels (soos kalium- of natrium-gestigde smeersels) is ook belangrike maatreëls om mekaniese foute te voorkom.
