Жоғары деңгейдегі sf6 арматуралық кескіштегі контактын жабу бөлшектерінің қорытуы

Жоғары басқаулық SF6 шекірткіштердің жылдыру және техникалық емдеуі

1. Түсініктеме және традиционды емдеу әдістері

Жоғары басқаулық SF6 шекірткіштер күрделі электр желілерінде кысылу және өзін-өзі атып өту негізінен қолданылады. Олардың денсаулығы мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін, өндірушілер тұрақты үшін жалпы контакттарын, дуга контакттарын және газ жылдыру бұрыштарын жіберіп көрсету және визуалдық тексеру қажет. Бұл тексерулер компоненттердің ысынуын бағалау және алмастыру қажеттілігін анықтау мақсатында жүргізіледі.

Меншікті, бұл тексерулер төмендегі критерияларға негізделген:

• Уақыт аралығы: Мысалы, бір басымдықтық SF6 қорапты шекірткіштер үшін 12 жыл ішінде контакттарды тексеру ұсынылады.

• Электр операциялары: Мысалы, 2000 электр операциясынан кейін тексеру ұсынылады.

• Қате операциялары: Мысалы, 10 ретті кысылу шекірткіш операциясынан кейін тексеру ұсынылады.

• Комбинді критериялар: Жоғарыда айтылған факторлардың комбинациясы кеңір бағалау үшін қолданылады.

Бірақ, уақытша, бұл уақыттық және операция санына негізделген тексеру әдістері бірнеше шектелістерді көрсеткен. Бұл тексерулер құпияты қауіпсіздігін қамтамасыз етуге көмектеседі, бірақ олар әрқашан контакттар мен жылдыру бұрыштарының ысыну деңгейін тәсілден туындайтын нақты бағалауды бермейді. Сондай-ақ, бұл тексерулер қымбат болуы мүмкін, тұрақты емес және орталықтық ішкі тексерулерде қауіптер туындай алады, бұл құпияты зияндауына әкелуі мүмкін.

2. Дуга түсірудің шекірткіш параметрлеріне әсері

Дуга - бұл термодинамикалық және электр процессі, ол шекірткіштің қызмет етілуіне әсер етеді. Кысылу ағынын шекірткенде, дуга жылдыру бұрышының абляциясы арқылы шекірткіш параметрлеріне әсер етеді. Жылдыру бұрышының абляциясы - бұл дуга ысының жоғары температурасы туралы жылдыру материалының эрозиясы. Бұл процесс шекірткіштің шекірткіш қабілетіне екі түрлі әсер етеді:

• Бұрыштың аралығының өсуі: Жылдыру бұрышы абляцияланып, бұрыштың аралығы өседі, бұл шекірткіш камерасының ішіндегі басын арттырады. Бұл артқанды басы дуганың қайта түсуін бас алатында дуганың соңында ыңғайлауға көмектеседі.

• Жылдыру бұрыштың аралығының өсуі: Жылдыру бұрышының аралығы өседі, бұл дуга аймағына көбірек газ ағып, көбірек жылы алып кетеді, дуга температурасын азайтады. Бірақ, бұл да дуга энергиясын ұстауы мүмкін, ол шекірткіштің өзін-өзі атып өту қабілетін әлсітеді.

Сонымен, жылдыру бұрышының абляция процесі өзін-өзі атып өту шекірткіштің шекірткіш қабілетіне теріс және оң әсерлерді қолданады. Шекірткіш кысылу ағынын шекірткенде, жылдыру бұрышының абляциясы дуга колоннының энергиясының бір бөлігін алып тастайды, жылдыру бұрышының ішіндегі газ массасын арттырады, дуга контакттарының айналысында газ тығыздығын арттырады, сондықтан дуга қайта түсуінің ықтималдығы азаяды.

3. Жылдыру бұрышының абляция интенсивтігін бағалау және оның маңызы

Жылдыру бұрышының абляциясы шекірткіштің қызмет етілуіне әсер ететінін ескерсек, абляция интенсивтігін (бұрыштың диаметрінің өсуі) бағалау және абляцияланған массаны есептеу маңызды задача. Жылдыру бұрышының абляциясын нақты бағалау сервис қызметкерлеріне шекірткіштің денсаулығын және болашақтық сервис қадамдары үшін қажетті ақпаратты ұсынады.

Абляция интенсивтігін мынадай әдістермен бағалауға болады:

• Визуалдық тексеру: Шекірткішті жіберіп, жылдыру бұрышының ысынуын түсіндіріп көрсету. Бұл әдіс қарапайым, бірақ қымбат және өзін-өзі қауіпке ұшырайтын, өйткені жоғарыда айтылған.

• Ішкі емес басқару әдістері: Инфракызыл термография және ультразвукты тесттеу сияқты ішкі емес басқару технологиялары шекірткіштің сервис қызметінде өзара қолданылады. Бұл әдістер жылдыру бұрышының абляциясын және басқа потенциалдық проблемаларды құпияты жіберме арқылы бағалауға мүмкіндік береді.

• Деректерді талдау және болжамды модельдеу: Шекірткіштің тарихындағы қызмет етілу деректерін талдау және дуга физикасының моделдерімен бірге, болжамды моделдер жылдыру бұрышының абляция интенсивтігін бағалауға мүмкіндік береді. Бұл әдіс қажетсіз жіберу тексерулерін азайтады және сервис қызметтерін жақсартады.

4. Будың өнімділігі

Жоғары басқаулық SF6 шекірткіштердің сервис қызметтерінің өнімділігін және қауіпсіздігін жақсарту үшін, будың сервис стратегиялары қолданылатын ресми қадамдарды және интеллектуалды диагностикалық технологияларды көбірек қолдануға мүмкіндік береді. Шекірткіштің қызмет етілу параметрлерін (мысалы, ағым, напряжение, температура) реалдық уақытта қадағалау, онымен қоса, қарапайым деректер талдау алгоритмдері жылдыру бұрышының абляциясын және негізгі компоненттердің жалпы денсаулығын нақты болжамдауға мүмкіндік береді. Бұл әдіс қажетсіз тексерулер мен қалыптасу қызметтерін азайтады, құпияты өмір сүру мерзімін ұзақтатады және сервис қызметтерінің қымбаттығын азайтады.

Осында, материалдар ғылымының өнімділігі жылдыру бұрышында ысындыққа және абляцияға қарсылықты материалдарды әзірлеу үшін қолданылады. Жаңа материалдарды қолдану шекірткіштің қауіпсіздігін және шекірткіш қабілетін жақсартады, жылдыру бұрышының абляциясының теріс әсерлерін азайтады.

Жоғары басқаулық шекірткіштерде жылдыру бұрышының абляциясын өлшеу әдісі

1. Жылдыру бұрышының абляциясын өлшеу принциптері

1.1 Басы сигналдары мен жылдыру бұрышының абляциясы арасындағы байланыс

Зерттеулер бойынша, жылдыру бұрышының абляциясы, бұрыштың диаметрін өсіретін, шекірткіште газ ағысының қасиеттерін өзгертеді. Бұл өзгерістің басын таралуына әсер етеді, басы сигналдарын өзгертуі мүмкін. Анықтап алынған, жылдыру бұрышының абляциясы екі негізгі әсерін ұсынады:

• Басы графигінің өзгеруі: Жылдыру бұрышының диаметрінің өсуі газ ағысының сопротивлениясын өзгертеді, басы графигінің формасын өзгертеді.

• Спектральды қасиеттердің өзгеруі: Жылдыру бұрышының абляциясы басы сигналдарының спектральды қасиеттерін, әсіресе жоғары дауыстық аралықта өзгертеді.

Басы сигналдарының қасиеттерін талдап, жылдыру бұрышының абляциясының деңгейін косвенно анықтауға болады.

1.2 Басы датчықтарының орналасуы және өлшеуі

Тәуелсіз басы сигналдарын алу үшін, басы датчықтары шекірткіштің құрылымына және өлшеу талаптарына байланысты әртүрлі нүктелерде орнатылады:

• Бір полюс өлшеуі: Аралық басы датчықтарына қосу үшін әрбір полюс төбесінде затыр жасалады. Бұл құрылым бір полюс басыны өлшеді, басқа полюстардың сигналдарын қозғалтқанда әсерленуін өткізеді.

• Үш полюс өлшеуі: Нормалды қызмет етілу кезінде, үш полюс басы датчықтарына қосылатын меди төбелері арқылы байланысады. Егер басы датчықтарына қосу үшін негізгі затыр қолданылса, өлшенген сигнал үш өзара басы сигналдарының қосындысы болады.

Тәуелсіз өлшеулер үшін, жоғары сендетті пьезоэлектрикалық басы датчықтары, қажетті заряд амплитудасымен қолданылады. Басы деректері қосылышты бастау момендінен бастап, алтын оңдалу моментіне дейін жазылады. Жұмсартылған немесе жұмсартылмаған басы сигналы талдау талаптарына байланысты өңделеді.

• Жұмсартылмаған сигнал: Жұмсартылмаған сигналға тікелей FFT әдісі қолданылады, оның дауыстық аралық қасиеттерін талдайды.

• Жұмсартылған сигнал: 100 Гц төмен дауыстық фильтр жоғары дауыстық шуын алып тастайды, төмен дауыстық компоненттерін ғана қалдырады.

Суреттер 1 және 2 басының тарихын және спектрін, басы сигналдарының қасиеттерін визуалды түрде көрсетеді.

2. Машиналық оқыту арқылы жылдыру бұрышының абалын классификациялау

Диагностика әдісінің дәлдігін жақсарту үшін, бұл зерттеу k-Nearest Neighbors (k-NN) әдісіне негізделген машиналық оқыту алгоритмін қолданады. Процесс төмендегі кадамдардан тұрады:

• Функцияларды алу: Басы сигналдарынан, мысалы, максимум және минимум мәндері, дауыстық компоненттері сияқты маңызды функциялар алынатын. Бұл функциялар машиналық оқыту алгоритміне енгізілетін параметрлер болып табылады.

• Модельді оқыту: k-NN модельі белгілі жылдыру бұрышы және электрод абалы деректері арқылы оқытылады. Оқыту кезінде, алгоритм функциялардың аралығына негізделген ең жақын комекшілерді анықтап, классификациялау қызметін атқарады.

• Жаңа деректерді классификациялау: Жаңа, белгісіз өлшеулер үшін, оқытылған модель жылдыру бұрышы және электрод абалын классификациялау үшін қолданылады.

Бұл әдіс құпияты ачқан жоқ болғанда, жылдыру бұрышының абляциясын және басқа маңызды компоненттердің абалын бағалауға, дәл сервис ұсыныстарын беру үшін және шекірткіштің өмір сүру мерзімін ұзақтату үшін мүмкіндік береді.

Жылдыру бұрышының абляциясы үшін басы датчықтарымен байланыс нүктесі (бірінші басынан)

Негізгі затырдағы өлшеулердің сыртқы деректері (көк), жұмсартылған сигнал (қызыл) (бірінші басынан)

Жоғары басқаулық шекірткіштердегі басы әдісінің сыни деректерінің дауыстық спектрі (бірінші басынан)

Жоғары басқаулық шекірткіштердегі жылдыру бұрышының абляциясы үшін қызмет етілетін басы әдісінің қорытындысы

1. Жұмсартылған және жұмсартылмаған басы сигналдарынан функцияларды алу

Жұмсартылған және жұмсартылмаған басы сигналдарынан бірнеше функциялар алынатын. Бұл функциялар әртүрлі өлшеу сигналдарының қасиеттерін қамтамасыз етеді және жылдыру бұрышының абалын анықтау үшін маңызды. Функциялардың кең таралуына байланысты, бұл функцияларды әртүрлі абляция абалдарымен түрлі түрлерінде сәйкестендіру мүмкін емес. Бұл кедергін шешу үшін, k-Nearest Neighbors (k-NN) алгоритмі қолданылады.

K-NN алгоритмі әрбір өлшеу үшін n-өлшемді вектор жасайды, мұнда n - функциялар саны. Екі вектордың аралығы Евклидтік аралық арқылы есептеледі, әрі деректердің өзгерілуін ескере отырып, қосымша вариациялық салыстыру қосылады. Бұл әдіс алгоритмге бірнеше функциялардың қосындысын пайдаланып, әртүрлі абляция абалдарын бөліп тастауға мүмкіндік береді.

2. Басы әдісінің артықшылықтары және кедергілері

Басы әдісі өзін-өзі қолданылатын затырлар арқылы басы датчықтарына қосу қиын емес. Бірақ, негізгі кедергі - абал көрсеткіштерінің (функциялар) таралуы аз, бұл жылдыру бұрышының абалын дәл анықтау қиындығына әк