Silika jel, transformatör havalandırma sisteminde nem emici olarak nasıl rol oynar?

Silika Jelinin Dönüştürücü Solunum Sistemlerindeki Rolü

Silika jel (Silica Gel), mükemmel nem emme özellikleri ile yaygın olarak kullanılan bir adsorban olup, güç ekipmanlarında kurutma ve nem önleme amacıyla yaygın olarak kullanılır. Dönüştürücü solunum sistemlerinde, silika jel dönüştürücünün tankına giren havadaki nemi emerek suyun yağ ve yalıtım malzemelerine girmesini önler, bu da dönüştürücünün yalıtım performansını korur.

1. Silika Jelinin Çalışma Prensibi

• Adsorpsiyon Mekanizması: Silika jel yüzeyinde birçok mikropor bulunan, havadan su moleküllerini emebilen bir maddedir. Hava dönüştürücü solunum cihazından geçerken, nem silika jeline emilir ve kuru hava tanka girer.

• Tersinirlik: Silika jelinin adsorpsiyon süreci tersinirdir. Nem ile doygun hale geldiğinde, ısıtma yoluyla yeniden üretilerek emilen su serbest bırakılarak hidrofobik kapasitesi geri kazanılabilir. Bu, silika jelini tekrar kullanılabilir hale getirir ve hizmet ömrünü uzatır.

2. Dönüştürücü Solunum Sistemlerinde Silika Jelinin Uygulaması

Solunum Cihazı: Dönüştürücüler genellikle atmosfere bağlı olan yağ tankına bir solunum cihazı (kuru hava solunum cihazı olarak da bilinir) ile donatılırlar. Solunum cihazının içinde, silika jel giren havayı filtreleyerek sadece kuru havanın tanka girmesini sağlar. Dönüştürücünün iç sıcaklığının değişmesiyle birlikte, tank içindeki basınç da değişir ve tank ile dış çevre arasında gaz değişimleri oluşur. Solunum cihazındaki silika jel, havadaki nemi emerek nemli hava tanka girmesini önler.

Mühürleme Sistemi: Bazı dönüştürücülerde, silika jel ayrıca mühürleme sisteminde de nem önleyici olarak kullanılır, böylece zayıf mühürlü alanlardan nem tanka giremez.

Yetersiz Nem Kontrolünün Sonuçları

Bir dönüştürücüde nem kontrolü yetersiz ise, nem tanka girebilir, dönüştürücü yağına çözünebilir veya yalıtım malzemelerine depolanabilir, bu da dönüştürücünün performansını ve ömrünü ciddi şekilde etkileyebilecek bir dizi soruna yol açabilir. Aşağıda, yetersiz nem kontrolünün ana sonuçları verilmiştir:

1. Yalıtım Performansının Azalması

• Yalıtım Malzemeleri Üzerindeki Etkisi: Nem, hem dönüştürücü yağı hem de katı yalıtım malzemeleri (örneğin kağıt ve lif) üzerinde dielektrik gücünü azaltır. Nem içeriği arttıkça, yalıtım malzemelerinin dielektrik sabiti artar ve arka plan gerilimi azalır, bu da kısmi salınım veya kısa devrelerin daha muhtemel olmasını sağlar.

• Hızlandırılmış Yaşlanma: Nem aynı zamanda yalıtım malzemelerinin yaşlanma sürecini hızlandırarak dönüştürücünün ömrünü kısaltır. Yüksek sıcaklık koşullarında, nem yağdaki oksidasyon ürünlerle birleşerek asitli maddeler oluşturabilir, bu da yalıtım malzemelerini daha fazla çürümeye sebep olur.

2. Yağ Kalitesinin Bozulması

• Yağdaki Aşırı Nem: Nem dönüştürücü yağına girdiğinde, yağın fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirir. Nem, yağdaki oksidasyon reaksiyonlarını teşvik ederek asitli maddeler ve çökeltiler oluşturur, bu da yağın antioksidan kapasitesini ve soğutma etkinliğini azaltır.

• Bozulmuş Isı Transferi: Nem, yağın termal iletkenliğini azaltarak dönüştürücünün ısı dağılımını etkiler. Bu, daha yüksek işletme sıcaklıklarına yol açabilir, bu da yalıtım malzemelerinin yaşlanmasını ve hasar görmesini hızlandırır.

3. Kısmi Salınım ve Ark Olayları

• Kısmi Salınım: Nem, özellikle yüksek gerilimli dönüştürücülerde yağın arka plan gerilimini düşürerek, kısmi salınım olasılığını artırır. Kısmi salınım, sadece yalıtım malzemelerini zararlı hale getirir, aynı zamanda ark olaylarına da yol açabilir, bu da dönüştürücüyü aniden durdurabilir.

• Ark Olayları: Ciddi nem girişi, ark olaylarına yol açabilir, bu da yangınlara veya patlamalara neden olabilir, güç sistemine önemli güvenlik riskleri sunar.

4. Çekirdek ve Sarımın Korozyonu

• Metal Bileşenlerin Korozyonu: Tanka giren nem çekirdek ve sarım gibi metal bileşenlerle temas ederek korozyona neden olabilir. Yağın asitli maddeler içerdiği durumlarda bu etki hızlandırılır, metal bileşenlerin mekanik dayanımını zayıflatır ve dönüştürücünün normal işleyişini etkiler.

• Sarım Deformasyonu: Nem, sarım yalıtım tabakalarını yumuşatıp şişmeye neden olabilir, bu da sarım deformasyonuna veya kısa devrelere yol açabilir. Ciddi durumlarda, sarımların değiştirilmesi gerekebilir, bu da bakım maliyetlerini artırır.

5. Dönüştürücünün Güvenilirliğine Etki

• Sıklıkla Kesinti: Yalıtım performansının azalması, bozulmuş yağ kalitesi ve diğer sorunlar nedeniyle, dönüştürücü sıklıkla arızalar yaşayabilir, bu da bakım için kesintilere ihtiyaç duyar, bu da güç sisteminin istikrarını ve güvenilirliğini etkileyebilir.

• Kısaltılan Ömür: Uzun vadede yetersiz nem kontrolü, dönüştürücünün yaşlanmasını hızlandırabilir, ömrünü kısaltır ve bakım ve değiştirme maliyetlerini artırır.

Etkili Nem Kontrolünü Sağlama

Yukarıdaki sorunları önlemek ve etkili nem kontrolü sağlamak için aşağıdaki önlemler gerekli olmaktadır:

• Silika Jelin Durumu Üzerinde Düzenli Kontrol: Silika jel, nem emdiğinde renk değiştirir (genellikle mavi teneksiyen pembe). Doymuş olduğunda, hidrofobik kapasitesini korumak için hızlıca değiştirilmeli veya yeniden üretilmelidir.

• Solunum Cihazının Havalandırılmasını Sağlama: Solunum cihazının tıkılmadan kalmasını, havanın silika jelden geçerek doğru şekilde kurumasını sağlayın. Havayı engelleyebilecek herhangi bir blokajdan kaçının.

• Güçlendirilmiş Mühürleme: Dönüştürücünün mühürleme sistemini düzenli olarak kontrol ederek, tankın iyi mühürlendiğinden emin olun, böylece zayıf mühürlü alanlardan nemin girmesi önlenir.

• Yağdaki Nem İçeriğini İzleme: Dönüştürücü yağında nem içeriğini düzenli olarak numune alarak ve analiz ederek, yetersiz nem kontrolünü erken tespit edin ve düzeltici önlemler alın.

• Nem Alma Ekipmanlarının Kuruluşu: Büyük dönüştürücüler veya nemli ortamlarda çalışanların, nem kontrolünü artırmak için nem alma ekipmanları (örneğin kuru hava jeneratörleri) kurulması düşünülebilir.

Özet

Silika jel, tanka giren havadaki nemi etkili bir şekilde emerek, dönüştürücünün yalıtım performansını ve yağ kalitesini koruma konusunda önemli bir rol oynar. Nem kontrolü yetersiz ise, nem tanka girebilir, bu da yalıtım performansının azalması, bozulmuş yağ kalitesi, kısmi salınım, metal bileşenlerin korozyonu ve dönüştürücünün güvenilirliğinin ve ömrünün azalmasına neden olabilir. Bu nedenle, silika jelin iyi durumunu sağlamak ve etkili nem kontrolü önlemlerini uygulamak, dönüştürücülerin güvenli ve istikrarlı işlemesini sürdürmek için önemlidir.