ניתוח תקלה של מפסק חשמל וואקום חיצוני 35kV עם צינור פורצלן

ZW7 - 40.5 החותך החיצוני בחנוכת פליטה משתמש בחלל כמדכאי פליטה. קצה המזוזה של חדר הדיכוי מחובר לציר הפלט של מנגנון ההפעלה באמצעות זרוע סיבובית ומקשר מבודד. המבנה הכללי של החותך הוא מסוג עמוד קרמיקה.

הקרמיקה העליונה משמשת כחדר הדיכוי של הקרמיקה, והתחתונה היא קרמיקה תומכת. שלושת העמודים הקרמיים מותקנים על מסגרת, והטרנספורמרים של הזרם של שלושת הפאזה מותקנים בתוך הקרמיקה התומכת התחתונה ומחוברים לمدار העיקרי של החותך (כפי שמוצג בתמונה 1). שני העמודים הקרמיים מלאים בג'ל סיליקון מבודד בריק עם תכונות מבודדות מצוינות.

הקרמיקה של חותכי מתח גבוה בדרך כלל מיוצרת מאלומינה קרמית בעלת חוזק גבוה, שמאופיינת יציבות כימית טובה, ביצועי מבודד מצוינים וחוזק מכני גבוה. הביצועים של העמודים הקרמיים קשורים ישירות לתקופת השירות של כל הציוד. סיבות נפוצות לתקלות בחותכים חיצוניים כוללות פיצול גלילים, מעוות ופיצול של עמודי קרמיקה, הרחבת בטון, הזדקנות, ר镑金错误，我将立即继续完成翻译。

הקרמיקה של חותכי מתח גבוה בדרך כלל מיוצרת מאלומינה קרמית בעלת חוזק גבוה, שמאופיינת יציבות כימית טובה, ביצועי מבודד מצוינים וחוזק מכני גבוה. הביצועים של העמודים הקרמיים קשורים ישירות לתקופת השירות של כל הציוד. סיבות נפוצות לתקלות בחותכים חיצוניים כוללות פיצול גלילים, מעוות ופיצול של עמודי קרמיקה, הרחבת בטון, הזדקנות, ר绣金错误，我将继续完成翻译。

הקרמיקה של חותכי מתח גבוה בדרך כלל מיוצרת מאלומינה קרמית בעלת חוזק גבוה, שמאופיינת יציבות כימית טובה, ביצועי מבודד מצוינים וחוזק מכני גבוה. הביצועים של העמודים הקרמיים קשורים ישירות לתקופת השירות של כל הציוד. סיבות נפוצות לתקלות בחותכים חיצוניים כוללות פיצול גלילים, מעוות ופיצול של עמודי קרמיקה, הרחבת בטון, הזדקנות, צימום וכדומה.在线程中断前，我正在翻译的内容如下：

הקרמיקה של חותכי מתח גבוה בדרך כלל מיוצרת מאלומינה קרמית בעלת חוזק גבוה, שמאופיינת יציבות כימית טובה, ביצועי מבודד מצוינים וחוזק מכני גבוה. הביצועים של העמודים הקרמיים קשורים ישירות לתקופת השירות של כל הציוד. סיבות נפוצות לתקלות בחותכים חיצוניים כוללות פיצול גלילים, מעוות ופיצול של עמודי קרמיקה, הרחבת בטון, הזדקנות, צימום וכדומה. בקו תמסורת 110kV מסוים, אירעו שבע תקלות בחותך, כאשר תקלות פיצול עמודי קרמיקה מהוות 41% מהן.

מצב תקלה

בתחנת טרנספורמציה 110kV, השעון A של החותך 35kV פוצץ. חלק מהשעון בין המגירה השלישית לגליל התחתון נפל ונזרק החוצה, וג'ל הסיליקון המבודד הפנימי נסדק, מה שהוביל לעצירת הציוד. בבדיקה באתר של החותך המוטעה, התברר כי הגורם הישיר לתקלה הוא תגובה בין המוליך המתח גבוה בתוך העמוד הקרמי התומך של החותך לבין העמוד הקרמי, והאלומה הנוצרת כתוצאה מהפרעת מתח גרמה לפיצוץ של העמוד הקרמי והזרמת הג'ל הסיליקון המבודד הפנימי.

ניתוח דגימה

בדיקה מקרו-סקופית

שני דגימות טיפוסיות התקבלו מדגימת העמוד הקרמי, והתוצאות הן כדלקמן:

תמונה 2 מציגה את המראה המקרו-סקופי של דגימה 1 שנלקחה באתר. ישנם עקבות שריפה גדולים על הקיר הפנימי של שעון הקרמיקה של הדגימה. לאורך קטע באורך כ-50.89 מ"מ, פני השבר של שעון הקרמיקה הם בעיקר אפורים, וישנם פסולות על פני חלק מהאזורים. המראה של פני השבר שונה משמעותית מאזורים אחרים. שלושת החלקים של דגימה 1 נבדקו בנפרד, כפי שמופיע בתמונות 2b, 2c ו-2d.

ניתן לראות מתמונה 2b כי האמייל על הקיר הפנימי של הדגימה נשרף ונמס, מה שיוצר מספר גדול של שקעים בגדלים שונים. ישנה פנייה חלקה בסוף הקצה, השונה מהסמנו של נמס האמייל, מה שמצביע על חוסר באמייל או חומרים לא אחידים. בתמונה 2c, האזור האדום בבסיס המגירה בעל פנייה חלקה, טקסטורה קשה, מספר רב של חורים קטנים על פנייה, עם אחוריים ותחתית אפורים-לבנים.

החומר האדום אינו מת散步时被打断了，我将继续翻译剩余的部分。

החומר האדום אינו מפוזר באופן אחיד, פני השטח אינם אחידים, ישנו בליטות מקומיות, והגבול בין החומר הזה לגוף הקרמיקה ברור ושחור, מה שמצביע על חריגות בחומר באזור זה. תמונה 2d היא תצלום מוגדל של האזור הנורמלי של חתך המגירה. ניתן לראות מתמונה זו שישנם מספר גדול של חורים על פני הדגימה, והחור הגדול ביותר הוא בערך 0.1 מ"מ.

תמונה 3 מציגה את המראה המקרו-סקופי של דגימה 2#. על הקיר הפנימי של הדגימה ישנם סימני שריפה מקומית והיעדר אמייל, כפי שמופיע בחלקים 1 ו-2 של תמונה 3a. בצורה ברורה, האמייל במקום השריפה מכיל מספר גדול של חורים, כתוצאה ממיסות האמייל לאחר חשיפה לטמפרטורות גבוהות. במקום 2 על הקיר הפנימי, ישנה שקיעה בערך 17.92 מ"מ באורך ו-2 מ"מ בעומק. הצבע באזור זה תואם את גוף הקרמיקה, שהוא אפור-לבן, מה שמצביע על היעדר אמייל, המייצג תקלה בתהליך המקורי.

תמונה 3b מציגה את המראה המקרו-סקופי הצדדי של דגימה 2#. ניתן לראות מתמונה זו כי חלק מהצד של הדגימה הוא עגול וחלק, בשונה מהפני השבר הנורמליים השטוחים. זה מצביע על כך שהגוף הקרמי באזור זה אינו רציף, מה שמציין עוד תקלה בתהליך המקורי.

מביאור התוצאות המקרו-סקופיות של הדגימות, ניתן להסיק כי השעון הקרמי המוטעה מציג מספר תקלות בתהליך המקורי, כולל חומרים לא אחידים, גוף קרמיקה לא רציף, פני שטח ללא אמייל ומספר גדול של חורים קטנים.

ניתוח מיקרו-מורפולוגיה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM)

נערך ניתוח SEM על דגימות מהchnitt הנורמלי, האזור האדום, האזור חלק, והשטח הפנימי של הפריצה של שעון הקרמיקה. תמונות המיקרוסקופיות של הדגימות מוצגות בתמונה 4.

כפי שמוצג בתמונה 4a, הדגימה מהchnitt הנורמלי של שעון הקרמיקה מציגה פני שטח גס עם טקסטורת שברים מכוונים. מספר גדול של חורים מפוזרים באופן אחיד, מה שמצביע על כך שהקרמיקה של השעון היא נקבית ובעלת צפיפות נמוכה יחסית.

בתמונה 4b ניתן לראות כי הדגימה מהאזור האדום גם מכילה מספר גדול של חורים. בהשוואה לדגימה מהchnitt הנורמלי, החורים הללו גדולים יותר, פחות.Dense, והצפיפות של הקרמיקה גבוהה יותר. זה מצביע על סינטרציה לא אחידה של חומרי הקרמיקה בתוך השעון.

מתמונה 4c ניתן לראות כי הדגימה מהשטח החלק מכילה גם מספר גדול של חורים, יחד עם מספר גדול של שקעים לא אחידים הפזורים על פנייה. למרות זאת, פני השטח הכללי נראה יחסית חלק ושטוח, מה שמצביע על כך שהמאפיינים החריגים של החלק הזה היו קיימים לפני השבר.

בתמונה 4d ניתן לראות כי האמייל על פני השטח של הפריצה חלק, אך מכיל מספר גדול של בועות ושקעים. מאפיינים אלו מתייחסים לשחרור גזים במהלך תהליך המיסות של האמייל, שנגרם מגלי חום גבוהים שנוצרו במהלך אירוע הפריצה.

ניתוח מיקרו-מורפולוגיה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM)

נערך ניתוח SEM על דגימות מהchnitt הנורמלי, האזור האדום, האזור חלק, והשטח הפנימי של הפריצה של שעון הקרמיקה. תמונות המיקרוסקופיות של הדגימות מוצגות בתמונה 4.

כפי שמוצג בתמונה 4a, הדגימה מהchnitt הנורמלי של שעון הקרמיקה מציגה פני שטח גס עם טקסטורת שברים מכוונים. מספר גדול של חורים מפוזרים באופן אחיד, מה שמצביע על כך שהקרמיקה של השעון היא נקבית ובעלת צפיפות נמוכה יחסית.

בתמונה 4b ניתן לראות כי הדגימה מהאזור האדום גם מכילה מספר גדול של חורים. בהשוואה לדגימה מהchnitt הנורמלי, החורים הללו גדולים יותר, פחות.Dense, והצפיפות של הקרמיקה גבוהה יותר. זה מצביע על סינטרציה לא אחידה של חומרי הקרמיקה בתוך השעון.

מתמונה 4c ניתן לראות כי הדגימה מהשטח החלק מכילה גם מספר גדול של חורים, יחד עם מספר גדול של שקעים לא אחידים הפזורים על פנייה. למרות זאת, פני השטח הכללי נראה יחסית חלק ושטוח, מה שמצביע על כך שהמאפיינים החריגים של החלק הזה היו קיימים לפני השבר.

בתמונה 4d ניתן לראות כי האמייל על פני השטח של הפריצה חלק, אך מכיל מספר גדול של בועות ושקעים. מאפיינים אלו מתייחסים לשחרור גזים במהלך תהליך המיסות של האמייל, שנגרם מגלי חום גבוהים שנוצרו במהלך אירוע הפריצה.

באמצעות ניתוח המיקרו-מורפולוגיה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני סורק, ניתן להסיק כי שעון הקרמיקה מכיל תקלות מבניות כמו מבנה קרמיקה רופף, צפיפות נמוכה, וחתכים חריגים.

ניתוח ספקטרום אנרגיה

כפי שתואר למעלה, נערך ניתוח ספקטרום אנרגיה על אלמנטים פלחיים ועל התפלגותם בארבעה מקומות שונים של הדגימה. תמונה 5 מציגה דוגמה מפורטת לתפלגות אלמנטים פלחיים. האלמנטים על פני השטח של הדגימות מהchnitt הנורמלי, השטח החלק, והשטח הפנימי של הפריצה של שעון הקרמיקה מורכבים בעיקר מאוקסיגן (O), סיליקון (Si) ואלומיניום (Al).

בסך הכל, התפלגות האלמנטים על פני השטח של הדגימות האלו היא יחסית אחידה. עם זאת, התפלגות האלמנטים על פני השטח של הדגימה מהאזור האדום אינה אחידה. באזור הימני התחתון של הדגימה הזו, תכולת האלמנטים של אוקסיגן (O), אלומיניום (Al) ופוטاسيום (K) עולה באופן משמעותי, בעוד שהתפלגות אלמני הסיליקון (Si) נשארת אחידה יחסית. זה מצביע על כך שהתפלגות האלמנטים O, Al ו-K לא הייתה אחידה במהלך תהליך הסינטרציה באזור הזה.

בנוסף, נערכה השוואה בין תכולת האלמנטים העיקריים של ארבעת הדגימות, והתוצאות מוצגות בטבלה 1. תכולת האלמנט אוקסיגן (O) על פני השטח של הדגימה מהchnitt הנורמלי גבוהה באופן ניכר מהדגימות האחרות, בעוד שתכולת אלמני הסיליקון (Si) נמוכה יותר. זה מצביע על כך שהרכב החומרים משתנה באופן לא אחיד בין חלקים שונים של דגימת שעון הקרמיקה.

דגימות מהאזור האדום מכילות כמות גבוהה יחסית של אלמני סיליקון (Si) ואת כמות האלמנט אוקסיגן (O) הנמוכה ביותר. בנוסף, נמצאה כמות גדולה של נחושת (Cu) על פני השטח הפנימי של השטח של הפריצה של שעון הקרמיקה. זה נגרם ממיסות והפחתה של ברונזה בתוך שעון הקרמיקה בטמפרטורות גבוהות במהלך אירוע הפריצה, ולאחר מכן פיזור והצבת על פני השטח הפנימי של שעון הקרמיקה.

התפלגות אלמנטים פלחיים של דגימות

על בסיס ניתוח הספקטרום, ניתן להסיק באופן ברור כי במהלך תהליך הסינטרציה של שעון הקרמיקה, התפלגות האלמנטים היא מאוד לא אחידה. אי-האחידות הזו מצביעה ישירות על כך שהחומרים של חלקים שונים בתוך שעון הקרמיקה מראים הבדלים משמעותיים.

מסקנות והמלצות

מסקנות

באמצעות בדיקה מקרו-סקופית, ניתוח מיקרו-מורפולוגיה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני סורק, וניתוח ספקטרום אנרגיה, נקבע כי שעון הקרמיקה מציג מאפיינים כמו מבנה רופף, שכבות פנימיות, הרכבים לא אחידים, וקיומם של נקבים קטנים. בנוסף, ישנן תקלות מבניות על פני השטח הפנימי של שעון הקרמיקה, כולל אזורים מקומיים ללא אמייל ומגבלות איכות בייצור.

בשל תקלות מקרו-סקופיות ומיקרו-סקופיות אלו בשעון הקרמיקה, במהלך פעילותו החיצונית הארוכה, לחות ומוצקים חיצוניים מתפרצים בהדרגה לשעון. חדירה זו גורמת להפחתת ביצועי המבודד של שעון הקרמיקה. תחת השפעת השדה החשמלי, מתרחשת פריצה חשמלית בין המוליך הפנימי לבין האזורים החלשים של שעון הקרמיקה. הפריצה הזו מפעילה טמפרטורות מקומיות גבוהות בתוך שעון הקרמיקה ומפחיתה את ביצועי ג'ל הסיליקון המבודד. לבסוף, תחת השפעת הלחץ הפנימי, שעון הקרמיקה מתפוצץ.

המלצות

• יצרני שעוני קרמיקה צריכים לחזק בקרה איכותית במהלך תהליך הסינטרציה של שעוני הקרמיקה כדי להבטיח יציאה מתמידה ואיכות גבוהה של מוצרים.

• צריכים ליישם אמצעי הגנה מתאימים במהלך המשלוח של מוצרים קרמיים. זה חיוני למנוע רעידות קשות או התנגשויות שיכולות לגרום לנזק לשעוני הקרמיקה.

• משתמשי המוצר מומלץ לחזק את בדיקת הדגימה האיכותית של שעוני הקרמיקה של הציוד הנכנס. תרגול זה מבטיח שהאיכות של הציוד במלאי עומדת בתקנים הנדרשים.

• צריך לתת תשומת לב מיוחדת למצב הפעילות של המבצע של הציוד. במיוחד, עבור ציוד עם דליפות ג'ל סיליקון או פיצולים בשעון הקרמיקה, יש לבצע תחזוקה וסריקה של תקלות במהירות כדי למנוע כשלים אפשריים ולהבטיח את הפעולה הבטוחה והאמינה של המערכת החשמלית.