Yuqori voltajli SF6 kontaktlar elektr tarmoqlarini qisqa tarmoqlardan va yuqori yuklardan himoya qilish uchun keng tarqalgan. Ularning ishonchli va xavfsiz ishlashini ta'minlash maqsadida, ishlab chiqaruvchilar asosiy kontaktlarni, arka kontaktlarni va gaz nozzllarini periodik ravishda joydan olib, ko'rinib turli tekshirishni talab qiladi. Bu tekshirishlar bu komponentlarning ishlatilish darajasini baholash va ularni almashtirish kerakligini aniqlash maqsadida amalga oshiriladi.
Tarixiy jihatdan, bu tekshirishlar quyidagi kriteriyalar asosida amalga oshirilgan:
Vaqtda farq: Masalan, birlashtirilgan bosimli SF6 kontaktlar uchun 12 yillik ishlatilishdan so'ng kontaktlarni tekshirish tavsiya etiladi.
Elektr energiya operatsiyalari: Masalan, 2000 elektr operatsiyadan so'ng tekshirish tavsiya etiladi.
Xato operatsiyalari: Masalan, 10 reytingli qisqa tarmoq bo'lgan paytda tekshirish tavsiya etiladi.
Birlashtirilgan kriteriyalar: Yuqorida aytilgan faktorlar kombinatsiyasi ba'zan aniqroq baholash uchun ishlatiladi.
Amma, vaqt o'tishi bilan, vaqt va operatsiya soni asosidagi tekshirish usullari ba'zi cheklanishlarni o'z ichiga oladi. Bu tekshirishlar jihoz xavfsizligini ta'minlashda yordam beradi, ammo kontaktlar va nozzllarning haqiqiy ishlatilish darajasini doimiy holda to'g'ri ifodalaydi. Qo'shimcha, bu tekshirishlar qimmat bo'lishi mumkin, nihoyatda ham o'zaro mos kelmaydi va maydoniy ichki tekshirishlarda potensial xavflar mavjud, bu esa jihozni zarar boldirishi mumkin.
Duzgunlik murakkab issiqlik va elektr jarayonidir, bu jarayon kontaktning ish rejimini katta darajada ta'sir qiladi. Qisqa tarmoq oqimlarni buzishda, duzgunlik nozzldagi eroshish orqali kontaktning parametrlarini ta'sir qilishi mumkin. Nozzldagi eroshish - bu duzgunlikning yuqori harorati sababli nozzl materialining eroziyasi. Bu jarayon kontaktning buzish imkoniyatiga ikki tomonlama ta'sir qiladi:
Kamora bosiminig oshishi: Nozzl eroshishi, nozzl bo'yni kesm masofasini oshiradi, bu esa kontakt kamorasidagi bosimni oshiradi. Bu oshib borayotgan bosim duzgunlikni qayta yanishini oldini olish orqali tez buzishga yordam beradi.
Nozzl bo'yni kesm masofasining oshishi: Nozzl bo'yni kesm masofasining kengayishi, duzgunlik hududiga ko'proq gaz oqishini imkoniyat beradi, bu esa ko'proq issiqlikni olib ketadi va duzgunlik haroratini pasaytiradi. Amma, bu jarayon duzgunlik energiyasini tashkil etadi, bu esa kontaktning ozroq buzish imkoniyatini kamaytiradi.
Shunday qilib, nozzl eroshish jarayoni kontaktning buzish imkoniyatiga ham musbat, ham salbiy ta'sir qiladi. Kontakt qisqa tarmoq oqimini buzganda, nozzl eroshishi duzgunlik ustundagi energiyani qismi olib tashlaydi, nozzl bo'lgan joydagi gaz massasini oshiradi va duzgunlik kontaktlari atrofida gaz mintini oshiradi, shuning uchun qayta yanish ehtimoli kamayadi.
Nozzl eroshishing kontaktning ish rejimiga katta ta'sir qilishi sababli, eroshish intensivligini (ya'ni, nozzl bo'yni diametrining oshishi) va eroshish massa hisoblashi muhim vazifadir. To'g'ri eroshish intensivligini taxmin qilish servis xodimlariga kontaktning holatini to'g'ri tushunish va kelajakdagi servis uchun informatsiyaga ega bo'lish imkoniyatini beradi.
Eroshish intensivligini quyidagi usullar orqali taxmin qilish mumkin:
Ko'rinib turli tekshirish: Kontaktlarni joydan olib, nozzldagi ishlatilish darajasini to'g'ridan-to'g'ri ko'rib chiqish. Bu usul oddiy, ammo, avvalroq aytilgandek, qimmat va xavfli bo'lishi mumkin.
Ichki emas tekshirish usullari: Infrator infrakras, ultrachukich va hokazo kabi yangi ichki emas tekshirish texnologiyalari kontaktning servisida keng tarqalmoqda. Bu usullar kontaktlarni joydan olib, nozzl eroshishini va boshqa potensial muammolarni baholash imkoniyatini beradi.
Ma'lumot tahlili va prognoslash modeli: Kontaktning tarixiy ish rejimi ma'lumotlarini tahlil qilish va duzgunlik fizikasi modellari bilan birlashtirish orqali, prognoslash modellari nozzl eroshish intensivligini taxmin qilish imkoniyatini beradi. Bu yondashuv qo'shimcha tekshirishlarni kamaytiradi va servis effektivligini oshiradi.
Yuqori voltajli SF6 kontaktlarning servis effektivligini va ishonchini oshirish uchun, kelajakdagi servis strategiyalari sharttalik monitoring va aqlli diagnostika texnologiyalarga ko'proq asoslanishi mumkin. Kontaktning ish rejimi parametrlarini (masalan, oqim, voltaj va harorat) real vaqt rejimida monitoring qilish va qo'shimcha ma'lumot tahlil algoritmlari bilan birlashtirish, nozzl eroshishini va asosiy komponentlarning umumiy holatini aniqroq taxmin qilish imkoniyatini beradi. Bu yondashuv qo'shimcha tekshirishlarni va ta'mirlashni kamaytiradi, jihoz omilini uzaytiradi va servis narxlarini pasaytiradi.
Qo'shimcha, materiallar fanidagi rivojlanishlar nozzl uchun ko'proq issiqlik va eroshishga qarshi kurashuvchi materiallar ishlab chiqishiga qaratiladi. Yangi materiallar ishlatilishi kontaktning ishonchini va buzish imkoniyatini oshiradi, nozzl eroshishining salbiy ta'sirini kamaytiradi.

Yuqori voltajli kontaktlarda nozzl eroshishini o'lashing usuli
1.Nozzl eroshishini o'lashing asoslari
1.1 Bosim signalari va nozzl eroshish orasidagi munosabat
Tadqiqotlar nozzl eroshishining, nozzl bo'yni diametrini oshirishini, kontakt ichidagi gaz oqish xususiyatlarini o'zgartirishini ko'rsatgan. Bu o'zgarish bosim tarqalishini o'zgartiradi, bu esa bosim sensorlari tomonidan yig'ilishi mumkin bo'lgan bosim signalidagi o'zgarishlarga olib keladi. Aniqroq, nozzl eroshishi ikki asosiy ta'sirga ega:
Bosim signali formasi o'zgarishi: Nozzl diametrining oshishi gaz oqish qiyinchiligi o'zgarishi bilan, bosim signali formasi o'zgaradi.
Spektir xususiyatlari o'zgarishi: Nozzl eroshishi bosim signalining spektral xususiyatlarini, xususan yuqori chastotali diapazonlarda o'zgartiradi.
Bu bosim signal xususiyatlarini tahlil qilish orqali, nozzl eroshishining darajasini opsidan o'lashing mumkin.
1.2 Bosim sensorlarini o'rnatish va o'lashing
To'g'ri bosim signalini olish uchun, bosim sensorlari kontakt tuzilishi va o'lashing talablari asosida turli joylarda o'rnatish mumkin:
Bitta polus o'lashing: Har bir polus pastki qismida shkalapon bor, bu shkalapon bosim sensorlari bilan ulanish uchun ishlatilishi mumkin. Bu tuzilish bitta polustan olingan bosim signalini o'zgarishsiz olish imkoniyatini beradi, bu esa bir nechta polus signalining superpozitsiyasidan xavf qilishni oldini olishadi.
Uch polus o'lashing: Standart ish rejimida, uch polus bronza tubeler orqali bog'langan, kontaktning pastki qismida asosiy shkalapon bor, bu shkalapon uch polusni bog'laydi. Agar asosiy shkalapon bosim sensorlari bilan ulanish nuqtasi sifatida ishlatilsa, olingan signal uchta alohida bosim signalining superpozitsiyasi bo'ladi.
Aniq o'lashing uchun, yaqinlikli piezoelektrik bosim sensorlari va mos keladigan zaryad amplifikatori ishlatiladi. Bosim ma'lumotlari o'zgarish operatsiyasining boshlanishidan yetti bosqichgacha olingan. Asliy bosim signalini filtratsiya bilan yoki filtratsiya bilan emas holatda tahlil qilish talabga qarab amalga oshirilishi mumkin.
Filtratsiya bilan emas signal: Tezkor Fourier transformatsiyasi (FFT) asliy signalga takrorlanishsiz taqsimlanadi, unda chastota domen xususiyatlari tahlil qilinadi.
Filtratsiya bilan signal: 100 Hz pas filtri yuqori chastotali shovqinlarni olib tashlash, faqat past chastotali qismni saqlash uchun ishlatiladi.
Rasm 1 va 2 bosim tarixi va spektri, bosim signal xususiyatlarini vizual tasvirlaydi.
Ma'shina o'qish usuli yordamida nozzl holatini klassifikatsiya qilish
Diagnozni aniqroq qilish uchun, bu tadqiqot k-Eng yaqin qonish (k-NN) usuli asosida ma'shina o'qish algoritmi ishlatiladi. Jarayon quyidagi qadamlardan iborat:
Xususiyatlarni ajratish: Bosim signalidan maksimal va minimal qiymatlar, chastota komponentlari kabi asosiy xususiyatlarni ajratish. Bu xususiyatlar ma'shina o'qish algoritmi uchun kirish parametrlarini ta'minlaydi.
Modelni o'qitish: k-NN modeli nozzl va elektrod holatlarini bildiradigan ma'lumotlar bilan o'qitiladi. O'qitish jarayonida, algoritm xususiyat masofalariga asosan eng yaqin qonishlarni aniqlaydi va klassifikatsiya qiladi.
Yangi ma'lumotlarni klassifikatsiya qilish: Yangi, namalum o'lashinglar uchun, o'qitilgan model nozzl va elektrod holatlarini klassifikatsiya qilish uchun ishlatiladi.
Bu yondashuv gaz kamerasini ochishsiz, nozzl eroshishini va boshqa muhim komponentlar holatini baholash, aniq servis tavsiyalarini berish va kontakt omilini uzaytirish imkoniyatini beradi.
Nozzl eroshishini o'lashing uchun bosim sensori bilan ulanish (rasm manba 1 dan)

Asosiy shkalapon orqali olingan o'lashing ma'lumotlari (ko'k), filtrlangan signal (qizil) (rasm manba 1 dan)

Yuqori voltajli kontaktlarda bosim usuli yordamida olingan asliy ma'lumotning chastota spektri (rasm manba 1 dan)
Filtrlangan va filtrlangan bo'lmagan bosim signalidan bir qator xususiyatlar ajratilishi mumkin. Bu xususiyatlar turli o'lashing signalidagi xususiy xususiyatlarni o'z ichiga oladi va nozzl holatini aniqlash uchun muhimdir. Xususiyatlar orasidagi keng tarqalish sababli, har bir xususiyatni alohida eroshish holatiga moslashtirish imkonsiz. Bu muammonga qarshi, k-NN algoritmi taxminlash uchun ishlatiladi.
k-NN algoritmi har bir o'lashing uchun n-ozroq vektor yaratadi, bu yerda n - xususiyatlar sonini anglatadi. Ikki vektor orasidagi masofa Evklid masofa formula bilan hisoblanadi, qo'shimcha dispersiya vaznilari ma'lumotlarning o'zgarishiga hisobga olinadi. Bu yondashuv algoritming turli eroshish holatlarini bir nechta xususiyatlar orasidagi yig'ilgan ma'lumotlar asosida samarali ajralishini ta'minlaydi.
Bosim usuli mavjud shkalaponlarni ishlatish orqali bosim sensorlari bilan ulanish uchun oson amalga oshirilishi mumkin. Biroq, asosiy muammo - bu holat belgilari (xususiyatlar) orasidagi ziddiyatli tarqalish, bu esa nozzl holatini aniq aniqlashni qiyin qiladi. Bu cheklanishni yengish uchun, xususiyatlar miqdorini sezgirlik tahlil orqali optimallashtirildi. Bir xususiyat barcha holatlarda yetarli ma'lumot bera olmaydi, lekin barcha 7 xususiyatni k-NN klassifikatsiya algoritmi bilan birlashtirish diagnosnik aniqlikni oshiradi.
Bir nechta klassifikatsiya algoritmlari sinovdan o'tkazildi va natijalar standart Evklid masofa formulasi bilan k-NN algoritmi eng past xato foizini, 0.9% gacha, kross-validatsiya orqali oldi. Bu xususiyatlar va k-NN algoritmi kombinatsiyasi turli kontaktlarni o'z ichiga olgan bo'lgan holatlar uchun klassifikatsiya qilish uchun ishlatildi. Ko'rib chiqilgan kontakt o'lashinglari uchun, bu yondashuv hech qanday xatoliksiz ishlaydi.