Saprašot un pārvaldīt kļūdas slāpekspā izolētajos apgaismojuma galvenajos bloķos

1. Gāzes sistēmas kļūdas

Viskritiskākā kļūdu veida vides draudzīgajos gāze ar ļaudzēju izolāciju aprīkojumā ir saistīta ar gāzes sistēmu, galvenokārt ar gāzes izsijāšanos un spiediena anomalijām. Gāzes izsijāšanās šajās sistēmās bieži rodas no caurumu materiālu novecošanas un svārstīšanas procesa defektiem. Statistika rāda, ka aptuveni 65% no gāzes izsijāšanas kļūdām ir saistītas ar O-rinka novecošanos, savukārt 30% tiek izraisītas nepietiekamu svārstīšanas dēļ. Gāzes izsijāšana ne tikai ietekmē izolācijas veiktspēju, bet var radīt arī drošības problēmas ekstrēmās apstākļos. Ja gāzes koncentrācija palielinās, samazinot vidi oksigena līmeni zem 19,5%, var notikt asfiksija, kas rada briesmas personālam drošībai.

Spiediena anomalijas ir otra bieži sastopama kļūda, galvenokārt izraisīta elektromagnētu regulēšanas trūkumiem vai caurumu defektiem. Ņaura ar izolāciju aprīkojuma darbības spiediens parasti tiek uzturēts starp 0,12 un 0,13 MPa, ar noteikto absolūto spiedienu, kas nepārsniedz 0,2 MPa. Ja spiediens pazeminās zem 90% no noteiktā vērtības (aptuveni 0,11 MPa), sistēmas izolācijas veiktspēja būtiski samazinās, un jāveic nedilgs pildīšana vai remonts. Augstsprieguma impulsa apstākļos ņavas dielektisko stiprumu raksturo "paklājs", kur spiediena un izolācijas stipruma attiecība ir lineāra tikai vienmērīgā vai mazliet nesamērīgā elektriskajā laukā, padarot spiediena kontrolēšanu sarežģītāku.

Lai risinātu gāzes sistēmas kļūdas, modernās vides draudzīgās ring main vienības parasti ir aprīkotas ar pašreizējiem gāzes monitorēšanas sistēmām, tostarp spiediena sensoriem, gāzes izsijāšanas detektoriem un mitruma monitorēšanas moduļiem. Piemēram, bezvadu sensoru tehnoloģija ļauj reāllaikā monitorēt temperatūru, spiedienu, izsijāšanu un mitruma saturu gāzes kambarī, būtiski uzlabojot kļūdu brīdināšanas spējas. Praktiskā lietošana liecina, ka šo monitorēšanas sistēmu instalēšana var samazināt gāzes izsijāšanas kļūdu daudzumu par vairāk nekā 75% un pagarināt aprīkojuma uzturēšanas ciklus līdz 3-5 gadiem.

2. Elektriskā lauka saistītas kļūdas

Daļējās izplūdes un bojājumi, ko izraisa nesamērīga elektriskā lauka sadalīšanās, ir otra lielākā kļūdu kategorija vides draudzīgajos gāze ar ļaudzēju izolāciju aprīkojumos. Tas galvenokārt ir saistīts ar to, ka ņavas izolācijas stiprumsspēja ir tikai aptuveni trešdaļa no SF₆ gāzes. Nesamērīgos elektriskajos laukos ņavas izolācijas veiktspēja būtiski pasliktinās, padarot to par izplūdes fenomenu.

Konkrētas elektriskā lauka saistītas kļūdas izpausmes ietver izplūdes uz krāsniņu savienojuma skrutņiem, elektriskā lauka distorciju aplās apkārtne un virsmas izplūdes uz izolātoriem. Pētījumi rāda, ka šajos kļūdas punktos maksimālais elektriskā lauka intensitāte var sasnigt 5,4 kV/mm, pārsniedzot drošības barjeru. Piemēram, instalējot aizsargkrāsvainus uz skrutņu galām, var samazināt elektriskā lauka intensitāti līdz 2,3 kV/mm, būtiski samazinot izplūdes risku.

Elektriskā lauka kļūdu izraisītāji galvenokārt ietver trīs faktorus: pirmais, ņavas zema izolācijas stiprumsspēja (aptuveni trešdaļa no SF₆), kas prasa precīzāku elektriskā lauka dizainu; otrais, gāzes kambarī sarežģītā iekšējā struktūra, kas viegli veido elektriskā lauka koncentrācijas punktus; un trešais, vides draudzīgu ring main vienību kompaktais dizains, kas parasti ir ar mazākiem fāzu starpniekiem nekā tradicionālajā aprīkojumā, palielinot elektriskā lauka nesamērību. Vides draudzīgajās ring main vienībās vedņu un fāzu vai zemes starpnieki parasti nepārsniedz 125 mm, salīdzinājumā ar vairāk nekā 350 mm SF₆ izolācijas vienībās, padarot elektriskā lauka kontrolēšanu īpaši svarīgu.

Elektriskā lauka problēmu risināšanai ir nepieciešams dizaina optimizēšana. Izmantojot līdzpotenciālas izolācijas mantas un optimizējot krāsniņu formas un apla dizainu, izmantojot elektriskā lauka simulācijas, var samazināt daļējo izplūdi risku. Tāpat efektīvas metodes ir pieaugošs elektroda filtra rādiuss (R leņķis) un cilindrus, lai samazinātu elektriskā lauka nesamērības koeficientu. Ražošanas laikā ir svarīgi nodrošināt, ka dzīvos elementu un izolātoru virsma atbilst standarta prasībām, īpaši epoksidresinas komponentu daļējo izplūdi kontrolei.

3. Kļūdas, izraisītas siltuma novirzēšanas problēmām

Treišā lielākā kļūdu kategorija vides draudzīgajos gāze ar ļaudzēju izolāciju aprīkojumos ir pārsildīšanās, kas izraisīta nepietiekamā siltuma novirzēšanā. Ņavas siltuma novirzēšanas veiktspēja ir būtiski vājāka nekā SF₆ gāzes, īpaši augsta slodzes darbības apstākļos. Ja strāva pārsniedz 2100 A, ņavas izolācijas ring main vienības siltuma novirzēšanas spēja kļūst nepietiekama, viegli izraisojot izolācijas materiālu novecošanu un savienojuma kļūdas.

Konkrētas nepietiekamas siltuma novirzēšanas izpausmes ietver kabeļu savienojumu pārsildīšanos, autobusa savienojumu temperatūras paaugstināšanos un izolācijas materiālu karbonizāciju. Piemēram, nopietna kabeļu savienojuma degšanas negadījums tika analizēts un atrasts, ka tā cēlonis bija nepareiza instalēšana un nepietiekama siltuma novirzēšana. Ilgtermiņā pārsildīšanās izraisa izolācijas materiāla veiktspējas pazemināšanos, radot kaitīgu ciklu, kas beidzot rezultē īslaicīgiem šķērslēm vai explosions.

Siltuma novirzēšanas problēmu izraisītāji galvenokārt ietver trīs aspektus: pirmais, ņavas siltuma laidība ir tikai četrtā daļa no SF₆, rezultējot sliktai siltuma laidībai; otrais, vides draudzīgu ring main vienību kompaktais dizains ierobežo gāzes kambarī telpu, ierobežojot dabisku konvekcijas dzesēšanu; un trešais, augsta slodzes darbības laikā radītais siltums ir grūti efektīvi novirzāms, izraisojot vietējo temperatūras paaugstināšanos.

Pēdējos gados ir izveidotas dažādas inovatīvas risinājumu, lai risinātu siltuma novirzēšanas problēmas. Radiācijas dzesēšanas apklājumi var samazināt ring main vienību virsmas temperatūru dienā par 30,9°C, piedāvājot labas mehāniskās īpašības, novecošanas un korozijas resistencē. Izstrādātie intelektuālie dzesēšanas un mitruma novirzēšanas ierīces, koordinējot ventilatoru un mitruma novirzēšanas ierīču darbību, var samazināt ring main vienību temperatūru par 40% un mitrumu par 58%, efektīvi risinājot nepietiekamas siltuma novirzēšanas problēmas. Tāpat gāzes kambarī ventilācijas dizaina optimizēšana un augstās siltuma laidības izolācijas materiālu izmantošana ir bieži izmantotās uzlabošanas metodes.

4. Mekhānisko komponentu kļūdas

Ceturtā bieži sastopamā kļūda vides draudzīgajos gāze ar ļaudzēju izolāciju aprīkojumos ir mekhānisko komponentu kļūdas, galvenokārt ietverot darbības mehānismu bloķēšanos, pārnesešanas daļu iznīcināšanos un caurumu komponentu novecošanos. Lai arī gāzes kambarī aizsargājošā dizaina samazina mitruma ietekmi uz mekhāniskajiem komponentiem, ilgstoša aizsargāšana var arī izraisīt iekšējo mitruma akumulāciju, ietekmējot darbības mehānisma uzticamību.

Konkrētas mekhāniskās kļūdas izpausmes ietver atvēršanas vai aizvēršanas neizdošanos, spraugu bloķēšanu un pārnesešanas ass spilvenu iznīcināšanos. Piemēram, ir ierakstīti vairāki gadījumi, kad darbības mehānisma bloķēšanās notiek tālākās mekhāniskās komponentu novecošanas dēļ, parasti saistīti ar ilgu neaktivitāti vai nepietiekamu uzturēšanu. Vides draudzīgajā aprīkojumā mekhāniskās kļūdas var būt saistītas arī ar gāzes kambarī kompakto iekšējo telpu un sarežģīto komponentu izkārtojumu.

Mehānisko komponentu kļūdu izraisītāji galvenokārt ietver: pirmais, ilgstoša aizsargāšana var ietekmēt darbības mehānisma smaržu stāvokli; otrais, kompaktais dizains palielina mekhānisko komponentu montāžas grūtības un uzturēšanas sarežģītību; un trešais, vides draudzīgam aprīkojumam ir augstākas prasības mekhāniskajam stiprumam, lai spētu izturēt gāzes kambarī deformācijas risku.

Smaržu stratēģiju optimizēšana ir atslēgas nozīmes, lai risinātu mekhānisko komponentu kļūdas. Ieteicams izmantot poliūreu bazētas smaržas (piemēram, Kl smaržas), kas piedāvā labu augstās un zemas temperatūras adaptāciju (-40°C līdz +120°C), loka resistenci un ilgu izmantošanas laiku (vairāk nekā 10 gadi). Tāpat regulāra uzturēšana (piemēram, smaržu aizvietošana katros 3 gados) un neatbilstošu smaržu (piemēram, kalcija vai nātrija bāzētas smaržas) izvairīšanās arī ir svarīgas pasākumi, lai novērstu mekhāniskās kļūdas.