৩৫কেভি আউটডোর ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার পিলার পোরসেলেন স্লিভের ফল্ট বিশ্লেষণ

ZW7 - 40.5 আউটডোর ভ্যাকুয়াম সার্কিট ব্রেকার ভ্যাকুয়াম হিসাবে আর্ক-নির্মূলক মাধ্যম ব্যবহার করে। আর্ক-নির্মূলক চেম্বারের চলমান প্রান্তটি একটি ক্র্যাঙ্ক আর্ম এবং একটি ইনসুলেটিং টাই-রড দিয়ে অপারেটিং মেকানিজমের আউটপুট শাফটের সাথে সংযুক্ত করা হয়। সার্কিট ব্রেকারের সার্বিক গঠন পোর্সেলেইন-বুশিং পিলার ধরনের।

উপরের পোর্সেলেইন বুশিংটি আর্ক-নির্মূলক চেম্বার পোর্সেলেইন বুশিং হিসাবে কাজ করে, এবং নিচেরটি সাপোর্টিং পোর্সেলেইন বুশিং হিসাবে কাজ করে। তিনটি পর্যায়ের পোর্সেলেইন বুশিংগুলি একটি ফ্রেমে ইনস্টল করা হয়, এবং তিনটি পর্যায়ের কারেন্ট ট্রান্সফরমারগুলি নিচের সাপোর্টিং পোর্সেলেইন বুশিংগুলির ভিতরে ইনস্টল করা হয় এবং সার্কিট ব্রেকারের মূল সার্কিটের সাথে সংযুক্ত করা হয় (চিত্র 1 দেখুন)। উভয় উপরের এবং নিচের পোর্সেলেইন বুশিংগুলিতে ভাল ইনসুলেটিং বৈশিষ্ট্যযুক্ত ভ্যাকুয়াম-ইনসুলেটিং সিলিকোন গ্রিস ভরা থাকে।

উচ্চ-ভোল্টেজ সার্কিট ব্রেকারের পোর্সেলেইন বুশিংগুলি সাধারণত উচ্চ-ক্ষমতার অ্যালুমিনা কার্যালয় দিয়ে তৈরি করা হয়, যা ভাল রাসায়নিক স্থিতিত্ব, উত্তম ইনসুলেশন পারফরম্যান্স এবং উচ্চ মেকানিকাল শক্তির বৈশিষ্ট্য দেখায়। কার্যালয় বুশিংগুলির পারফরম্যান্স সার্বিক উপকরণের সেবা জীবনের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত। আউটডোর সার্কিট ব্রেকারের সাধারণ ফেলিওরের কারণগুলির মধ্যে ফ্ল্যাঞ্জ ফাটল, পোর্সেলেইন বুশিং ডিফর্মেশন এবং ফাটল, সিমেন্ট প্রসার, বয়স্কতা, রাস্তা ইত্যাদি রয়েছে। একটি নির্দিষ্ট 110kV ট্রান্সমিশন লাইনে সাতটি সার্কিট ব্রেকার ফেলিওর ঘটেছে, যার মধ্যে পোর্সেলেইন বুশিং ফাটল ফেলিওরগুলি 41% অংশ নেয়।

ফেলিওর পরিস্থিতি

একটি 110kV সাবস্টেশনে, 35kV সার্কিট ব্রেকারের A-ফেজ পোর্সেলেইন স্লিভ ফাটল। তৃতীয় শেড এবং নিচের ফ্ল্যাঞ্জের মধ্যে পোর্সেলেইন স্লিভের একটি অংশ ছিঁড়ে উড়ে গেল এবং অভ্যন্তরীণ ইনসুলেটিং সিলিকোন গ্রিস লিক হয়ে গেল, যার ফলে উপকরণটি বন্ধ হয়ে গেল। ফেলিওর সার্কিট ব্রেকারের সাইট পর্যবেক্ষণ থেকে দেখা গেছে যে, ফেলিওরের সরাসরি কারণ হল সার্কিট ব্রেকারের সাপোর্টিং পোর্সেলেইন স্লিভের অভ্যন্তরীণ উচ্চ-ভোল্টেজ কন্ডাক্টর পোর্সেলেইন স্লিভের সাথে বিক্রিয়া করেছে, এবং ডিচার্জ দ্বারা উৎপন্ন উচ্চ-তাপমাত্রার আর্ক পোর্সেলেইন স্লিভটিকে ফাটিয়ে দিয়ে অভ্যন্তরীণ ইনসুলেটিং সিলিকোন গ্রিস বের হয়ে গেছে।

নমুনা বিশ্লেষণ

মাক্রোস্কোপিক পর্যবেক্ষণ

শেড পোর্সেলেইন বুশিং থেকে নমুনা নেওয়া হয়ে দুটি টাইপিক্যাল নমুনা পাওয়া গেছে, এবং পরীক্ষার ফলাফল নিম্নরূপ:

চিত্র 2 নমুনা 1 থেকে সাইটে নেওয়া মাক্রোস্কোপিক রূপ দেখায়। নমুনার পোর্সেলেইন স্লিভের অভ্যন্তরীণ প্রাচীরে বড় এলাকার আর্ক-বার্নিং ট্রেস রয়েছে। প্রায় 50.89mm দৈর্ঘ্যের একটি অংশে, পোর্সেলেইন স্লিভের ফ্র্যাকচার সারফেসের বেশিরভাগ অংশ ধূসর, এবং কিছু এলাকার পৃষ্ঠে কালি জমা রয়েছে। সেকশন রূপ অন্যান্য অংশগুলির থেকে স্পষ্টভাবে ভিন্ন। নমুনা 1-এর তিনটি অংশ পৃথকভাবে পরীক্ষা করা হয়েছে, যা চিত্র 2b, 2c, এবং 2d তে দেখানো হয়েছে।

 চিত্র 2b থেকে দেখা যায়, নমুনার অভ্যন্তরীণ প্রাচীরের গ্লাজ বার্ন হয়ে গেছে এবং গলে গিয়ে বিভিন্ন আকারের খোলা গর্ত তৈরি করেছে। এন্ড-ফেসের প্রান্তে একটি সুষম পৃষ্ঠ রয়েছে, যা গ্লাজ-মেল্টিং মার্ক থেকে ভিন্ন, যা গ্লাজের অনুপস্থিতি বা অসম ম্যাটেরিয়াল নির্দেশ করে। চিত্র 2c-তে, শেডের মূলে লাল এলাকার পৃষ্ঠ সুষম, কঠিন পদার্থ, পৃষ্ঠে বিশাল সংখ্যক ছোট ছোট গর্ত, যার পিছন এবং নিচ ধূসর-সাদা।

লাল পদার্থ সমানভাবে বিতরণ না হওয়ায়, পৃষ্ঠ অসম, একটি স্থানীয় উত্থান রয়েছে, এবং প্রান্তে পোর্সেলেইন বডির সাথে স্পষ্ট কালো সীমা রয়েছে, যা এই এলাকার পদার্থ অস্বাভাবিক হওয়ার প্রমাণ। চিত্র 2d শেড সেকশনের স্বাভাবিক এলাকার স্থানীয় বিস্তৃত ছবি। চিত্র থেকে দেখা যায় যে, নমুনার পৃষ্ঠে বিশাল সংখ্যক ছোট ছোট গর্ত রয়েছে, এবং সবচেয়ে বড় গর্তের ব্যাস প্রায় 0.1mm।

চিত্র 3 নমুনা 2#-এর মাক্রোস্কোপিক রূপ দেখায়। নমুনার অভ্যন্তরীণ প্রাচীরে স্থানীয় আর্ক বার্নিং এবং অগ্লাজ এলাকার চিহ্ন রয়েছে, যা চিত্র 3a-এর অংশ 1 এবং 2 তে দেখানো হয়েছে। স্পষ্টভাবে, আর্ক-বার্ন সাইটের গ্লাজে বিশাল সংখ্যক পোর রয়েছে, যা উচ্চ-তাপমাত্রার বার্নিং পরে গ্লাজ গলে গিয়ে তৈরি হয়েছে। অভ্যন্তরীণ প্রাচীরের অংশ 2-তে প্রায় 17.92 mm দৈর্ঘ্য এবং 2 mm গভীর একটি পৃষ্ঠ ডিপ্রেশন রয়েছে। এই এলাকার রঙ পোর্সেলেইন বডির সাথে মিলে যায়, যা ধূসর-সাদা, যা পৃষ্ঠে গ্লাজের অনুপস্থিতি নির্দেশ করে, যা একটি মূল প্রক্রিয়া দোষ।

চিত্র 3b নমুনা 2#-এর পাশের মাক্রোস্কোপিক রূপ দেখায়। চিত্র থেকে দেখা যায় যে, নমুনার পাশের একটি অংশে গোলাকার এবং সুষম পৃষ্ঠ রয়েছে, যা খাটো স্বাভাবিক ফ্র্যাকচার সারফেস থেকে ভিন্ন। এটি নির্দেশ করে যে, এই অংশে পোর্সেলেইন বডি অবিচ্ছিন্ন, আরেকটি মূল প্রক্রিয়া দোষ।

নমুনাগুলির মাক্রোস্কোপিক পরীক্ষার ফলাফল থেকে সিদ্ধান্ত নেওয়া যায় যে, দোষপূর্ণ পোর্সেলেইন বুশিং অসম ম্যাটেরিয়াল, অবিচ্ছিন্ন পোর্সেলেইন বডি, অগ্লাজ পৃষ্ঠ, এবং বিশাল সংখ্যক ছোট ছোট গর্ত সহ কয়েকটি মূল প্রক্রিয়া দোষ দেখায়।

স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM) বিশ্লেষণ মাইক্রোস্কোপিক রূপ

পোর্সেলেইন বুশিং থেকে স্বাভাবিক সেকশন, লাল-রঙের এলাকা, সুষম-পৃষ্ঠ এলাকা, এবং অভ্যন্তরীণ ডিচার্জ পৃষ্ঠ থেকে নমুনা নেওয়া হয়ে SEM বিশ্লেষণ করা হয়েছে। নমুনাগুলির স্ক্যানিং মাইক্রোস্কোপিক ছবি চিত্র 4-তে দেখানো হয়েছে।

চিত্র 4a থেকে দেখা যায়, পোর্সেলেইন বুশিং থেকে স্বাভাবিক সেকশনের নমুনাটি একটি খাটো পৃষ্ঠ দেখায় যাতে দিকনির্দেশিত ফ্র্যাকচার টেক্সচার রয়েছে। এতে বিশাল সংখ্যক পোর সমানভাবে বিতরণ রয়েছে, যা বোঝায় যে, বুশিং পোর্সেলেইন পোরাস এবং আপেক্ষিকভাবে কম ঘনত্বের।

চিত্র 4b থেকে দেখা যায় যে, লাল-রঙের এলাকা থেকে নমুনাটিতেও বিশাল সংখ্যক পোর রয়েছে। স্বাভাবিক সেকশন নমুনার তুলনায়, এই পোরগুলি আকারে বড়, ঘনত্বে কম, এবং পোর্সেলেইন ঘনত্ব আপেক্ষিকভাবে বেশি। এটি বোঝায় যে, বুশিং পোর্সেলেইন ম্যাটেরিয়ালের সিন্টারিং সমানভাবে হয়নি।

চিত্র 4c থেকে দেখা যায় যে, সুষম-পৃষ্ঠ নমুনাতেও বিশাল সংখ্যক পোর রয়েছে, এবং তার পৃষ্ঠে বিশাল সংখ্যক অসম পিট ছড়িয়ে রয়েছে। তবে, সমগ্র পৃষ্ঠ আপেক্ষিকভাবে সুষম এবং সমতল, যা বোঝায় যে, এই অংশের অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য ফ্র্যাকচারের আগেই ছিল।

চিত্র 4d থেকে দেখা যায় যে, ডিচার্জ-কাটারাইজড পৃষ্ঠের গ্লাজ সুষম, কিন্তু বিশাল সংখ্যক বুদবুদ এবং পিট দ্বারা ডট করা হয়েছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি ডিচার্জ ঘটনার সময় উচ্চ তাপমাত্রায় গ্লাজের গলন প্রক্রিয়ার সময় গ্যাস মুক্তির ফলে তৈরি হয়েছে।

স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM) বিশ্লেষণ মাইক্রোস্কোপিক রূপ

পোর্সেলেইন বুশিং থেকে স্বাভাবিক সেকশন, লাল-রঙের এলাকা, সুষম-পৃষ্ঠ এলাকা, এবং অভ্যন্তরীণ ডিচার্জ পৃষ্ঠ থেকে নমুনা নেওয়া হয়ে SEM বিশ্লেষণ করা হয়েছে। নমুনাগুলির স্ক্যানিং মাইক্রোস্কোপিক ছবি চিত্র 4-তে দেখানো হয়েছে।

চিত্র 4a থেকে দেখা যায়, পোর্সেলেইন বুশিং থেকে স্বাভাবিক সেকশনের নমুনাটি একটি খাটো পৃষ্ঠ দেখায় যাতে দিকনির্দেশিত ফ্র্যাকচার টেক্সচার রয়েছে। এতে বিশাল সংখ্যক পোর সমানভাবে বিতরণ রয়েছে, যা বোঝায় যে, বুশিং পোর্সেলেইন পোরাস এবং আপেক্ষিকভাবে কম ঘনত্বের।

চিত্র 4b থেকে দেখা যায় যে, লাল-রঙের এলাকা থেকে নমুনাটিতেও বিশাল সংখ্যক পোর রয়েছে। স্বাভাবিক সেকশন নমুনার তুলনায়, এই পোরগুলি আকারে বড়, ঘনত্বে কম, এবং পোর্সেলেইন ঘনত্ব আপেক্ষিকভাবে বেশি। এটি বোঝায় যে, বুশিং পোর্সেলেইন ম্যাটেরিয়ালের সিন্টারিং সমানভাবে হয়নি।

চিত্র 4c থেকে দেখা যায় যে, সুষম-পৃষ্ঠ নমুনাতেও বিশাল সংখ্যক পোর রয়েছে, এবং তার পৃষ্ঠে বিশাল সংখ্যক অসম পিট ছড়িয়ে রয়েছে। তবে, সমগ্র পৃষ্ঠ আপেক্ষিকভাবে সুষম এবং সমতল, যা বোঝায় যে, এই অংশের অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য ফ্র্যাকচারের আগেই ছিল।

চিত্র 4d থেকে দেখা যায় যে, ডিচার্জ-কাটারাইজড পৃষ্ঠের গ্লাজ সুষম, কিন্তু বিশাল সংখ্যক বুদবুদ এবং পিট দ্বারা ডট করা হয়েছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি ডিচার্জ ঘটনার সময় উচ্চ