הểu וניהול תקלות ביחידות חוג главная ринга מבודדות בניטרוגן

1. תקלות במערכת הגז

הסוג הקריטי ביותר של תקלה ביחידות טבעת מבודדות ידידותיות לסביבה המבוססות על גז הוא קשור למערכת הגז, בעיקר לתופעות של דליפות גז וחריגויות לחץ. דליפות גז ביחידות טבעת מבודדות בניטרוגן נובעות בעיקר מתהליך הזדקנות של חומרי הדבקה ומפגמים בתהליך הלחימה. סטטיסטיקות מצביעות על כך שבערך 65% מהתקלות של דליפות גז קשורות להזדקנות של טבעות O, בעוד 30% נגרמות מחוסר בהגדרת הלחימה. דליפות גז לא רק משפיעות על הביצועים המבודדים, אלא גם יכולות לגרום לבעיות בטיחותיות בתנאים קיצוניים. כאשר ריכוז הניטרוגן עולה, גורם לריכוז החמצן בסביבה לרדת מתחת ל-19.5%, ייתכן והרגשה יכולה להתרחש, מה שמאיים על בטיחות הצוות.

חריגויות לחץ מייצגות תקלה נוספת שכיחה, שנגרמת בעיקר מגישול מכשירי סולנוויד או מתקלות בחומרים המבודדים. הלחץ הפעיל של יחידות טבעת מבודדות בניטרוגן בדרך כלל נשמר בין 0.12 ל-0.13 MPa, כשהלחץ המוחלט המירבי אינו עולה על 0.2 MPa. כאשר הלחץ יורד מתחת ל-90% מהערך המירבי (כ-0.11 MPa), הביצועים המבודדים של המערכת יורדים באופן משמעותי, מה שדורש מילוי או תחזוקה מיידית. בתנאי הלם מתח גבוה, חוזק המבודד של הניטרוגן מציג "תופעה של גב", שבה הקשר בין הלחץ לחוזק המבודד הוא ליניארי רק בשדות חשמליים אחידים או מעט לא אחידים, מה שהופך את הבקרה על הלחץ מורכבת יותר.

כדי להתמודד עם תקלות מערכת הגז, יחידות טבעת מבודדות ידידותיות לסביבה מודרניות מצוידות בדרך כלל במערכות מוניטורינג מתקדמות של גז, כולל חיישני לחץ, מ_detectors_דליפות גז, ומודולים למוניטורינג לחות. לדוגמה, טכנולוגיית חיישנים אלחוטיים מאפשרת מוניטורינג רב-ממדי בזמן אמת של הטמפרטורה, הלחץ, הדליפה, ורמת הלחות בתוך חדר הגז, מה שמשפר משמעותית את יכולות ההתרעה על תקלות. יישומים מעשיים מראים כי התקנת מערכות מוניטורינג כאלה יכולה להפחית את שיעורי התקלות של דליפות גז ביותר מ-75% ולהאריך את מחזורות התחזוקה של הציוד ל-3-5 שנים.

2. תקלות הקשורות לשדה החשמלי

פליטת חשמל חלקית והרס כתוצאה מתפזרות לא אחידה של השדה החשמלי הם הקטגוריה השנייה של תקלות ביחידות טבעת מבודדות ידידותיות לסביבה המבוססות על גז. זאת בשל העובדה שחוזק המבודד של הניטרוגן הוא בערך שליש מאותו חוזק בגז SF₆. בשדות חשמליים לא אחידים, הביצועים המבודדים של הניטרוגן מתדרדרים משמעותית, מה שהופך אותו פגיע לתופעות פליטה.

הצורות הספציפיות של תקלות הקשורות לשדה החשמלי כוללות פליטה במגנטים חיבורים, עיוות שדה חשמלי סביב פלנגות, ופליטות פנים על מבודדים. מחקרים מצביעים על כך שהעוצמה המירבית של השדה החשמלי בנקודות תקלות אלה יכולה להגיע ל-5.4 kV/mm, הרחק מעבר לסף הבטיחות. לדוגמה, התקנת כיסוי מגן על ראשי בולטים יכולה להפחית את עוצמת השדה החשמלי ל-2.3 kV/mm, מה שמפחית משמעותית את הסיכון לפליטה.

הגורמים לתקלות שדה חשמלי כוללים שלושה גורמים עיקריים: ראשית, חוזק המבודד הנמוך של הניטרוגן (בערך שליש מאותו חוזק של SF₆), המחייב תכנון שדה חשמלי מדוייק יותר; שנייה, מבנה פנימי מורכב של חדר הגז, המאפשר היווצרות נקודות התרכזות של שדה חשמלי; ושלישית, עיצוב קומפקטי של יחידות טבעת מבודדות ידידותיות לסביבה, המכיל בדרך כלל מרחקים קטנים יותר בין פאזה לפאזה מאשר ציוד מסורתי, מה שמגביר את אי-האחידות של השדה החשמלי. ביחידות טבעת מבודדות ידידותיות לסביבה, המרחק האווירי בין מוליכים ופאזות או קרקע הוא בדרך כלל לא יותר מ-125 mm, הרבה פחות מ-350 mm ויותר ביחידות מבודדות בגז SF₆, מה שהופך את הבקרה על השדה החשמלי חשובה במיוחד.

פתרון תקלות שדה חשמלי דורש אופטימיזציה של התכנון. שימוש בשרוולים מבודדים באquipotential ובהשגת צורות מבודדות ואופטימיזציה של תכנון פלנגות באמצעות סימולציה של שדה חשמלי יכולים להפחית את הסיכון לפליטת חשמל חלקית. בנוסף, הגדלת רדיוסי פינות אלקטרודה (זוויות R) והשימוש במוליכים עגולים כדי להפחית את מקדם האי-אחידות של השדה החשמלי הם גם שיטות יעילות. במהלך הייצור, חשוב לוודא שהעוצמה של השדה החשמלי הפנים-פניים של חלקי חשמל חיה ומבודדים עומדת בדרישות התקן, במיוחד שליטה בפליטת חשמל חלקית של מרכיבים מאמין אפוקסי.

3. תקלות הנגרמות בעיות פיזור חום

הסוג השלישי של תקלה שיחדפות על ידי יחידות טבעת מבודדות ידידותיות לסביבה הוא חום יתר עקב פיזור חום בלתי מספיק. ביצועי הפיזור של חום בניטרוגן נמוכים משמעותית מאלו של גז SF₆, מאפיין זה במיוחד בולט בתנאי פעולה בעומס גבוה. כאשר זרם עולה מעל 2100 A, יכולת הפיזור של חום של יחידות טבעת מבודדות בניטרוגן הופכת לקטנה, מה שגורם בקלות להזדקנות חומרים מבודדים ותקלות בקשרים.

הצורות הספציפיות של פיזור חום בלתי מספיק כוללות חום יתר בנקודות חיבור קבלים, עלייה בטמפרטורה בנקודות חיבור מוליכים, והcarbonization של חומרים מבודדים. לדוגמה, ניתוח תאונה חמורה של שרפה בנקודת חיבור קבל הראה שהיא נגרמה מהצטלבות של תרגילים גרועים להתקנה ופיזור חום בלתי מספיק. לאורך זמן, חום יתר מוביל לעליה בביצועי חומרים מבודדים, מה שמקים מעגל ז Evel, בסופו של דבר גורם קצר-مدار או התפוצצות.

הגורמים לתקלות פיזור חום כוללים שלושה גורמים עיקריים: ראשית, thermal conductivity של הניטרוגן היא רק רבע מאותו thermal conductivity של SF₆, מה שגורם לconduction חום גרוע; שנייה, עיצוב קומפקטי של יחידות טבעת מבודדות ידידותיות לסביבה מגביל את החלל של חדר הגז, מגביל את הקירור הטבעי; ושלישית, החום שנוצר במהלך פעילות בעומס גבוה קשה לפזר בצורה יעילה, מה שגורם לעלייה מקומית בטמפרטורה.

בשנים האחרונות, הופיעו פתרונות חדשניים שונים כדי להתמודד עם בעיות פיזור חום. צבעים קירור קריני יכולים להפחית את הטמפרטורה הפנים-פניים של יחידות טבעת מבודדות ב-30.9°C במהלך היום, ומציעים תכונות מכניות טובות, עמידות בזקנה, ועמידות בקורוזיה. מכשירי קירור וטר társítás חכם, דרך הפעולה המשולבת של מנועים ומכשירי הומידיפיקציה, יכולים להפחית את הטמפרטורה של יחידות טבעת מבודדות ב-40% ואת לחות האוויר ב-58%, ופותרים בעיות פיזור חום בלתי מספיק. בנוסף, אופטימיזציה של עיצוב מזגן בחדר הגז ושימוש בחומרים מבודדים בעלי thermal conductivity גבוהה הם שיטות שיפור נפוצות.

4. תקלות ב件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件......