Villuleit á 35kV útvarps lyktara stömbu porölshylki

ZW7 - 40.5 útvarpabrekka notar vakuum sem bogafjötrunarmiðili. Hreyfandi endi bogafjötrunarborðsins er tengt virknihevildar úttaksaxlisins með krankahorni og öruggum tengingarstangi. Heildarbygging brekkunnar er porseínbúða stamborgu.

Efstir porseínborðurinn tjána á við bogafjötrunarborðs porseínbúða, en neðstir borðurinn tjána á við stuðningsporseínborð. Þrír porseínborðar eru settir upp á rammi, og þrír straumsbreytir eru settir inn í neðstu stuðningsporseínborð og tengdir við aðalstraum hringilsins (sjá Mynd 1). Bæði efstir og neðstir porseínborðar eru fullnir með vakuúmöruggu silikónvexl sem hefur frábær orugguhefð.

Porseínborðar hágildis hringsins eru venjulega gerðir af hægilegum alúmínakeramíku, sem hefur góða efnaeinkenni, frábær orugguhefð og hægt mekanísk gildi. Eignir keramíkbúða standa beint fyrir ofan líftímans allra tækja. Almennt aukahlutverk útvarpahringila eru flensubrot, porseínborðar brot og skekkjanir, sementheild, aldursbreyting, rauðning o.s.frv. Á ákveðnu 110kV flytjulíni hafa komið sjö hringilabrot, þar af brot á porseínborðum taka 41%.

Hlutverkabrot

Á 110kV spennuskrá, brotnaði A-hliðar porseínborður 35kV hringils. Aukahlutur á milli þriðja skiptings og neðstu flensu fell af og flaug út, og innskrifin oruggu silikónvexlin lekaði út, sem naut til að loka tækjunni. Sérstök yfirlit á brotnum hringilnum birti að beint hlutverkabrot var að háspennuleiðin inni í stuðningsporseínborði hringilsins reyndist við porseínborðinn, og háhitabogur sem mynduður var við aflaðgangur valdi að porseínborðurinn brotnaði og innskrifin oruggu silikónvexlin renndi út.

Prófteknleg greining

Yfirlitsgreining

Tvö dæmisafurð voru sýkt af skiptingarporseínborði, og greiningarnir eru eftirfarandi:

Mynd 2 sýnir yfirlitsform dæmisafurðs 1 sem sýkt var á staðnum. Það eru víðskipt bógarinnslag á innri veggi porseínborðsins. Langs striks um 50.89mm lengd, er brotborðsins fyrir mesta part hreitt, og það eru kolhræðingar á yfirborði einhverra svæða. Form brotsins er mjög ólíkt öðrum hlutum. Þrír hlutar dæmisafurðs 1 voru sérstaklega yfirlitið, eins og sýnt er í Mynd 2b, 2c, og 2d.

 Sjá má af Mynd 2b að glazúran á innri veggi dæmisins hefur verið brún og smelt, myndað hefur margar hólar af mismunandi stærð. Yfirborð endaflatarins er slétt, sem er ólíkt glazúru, sem bendir til að glazúran sé ekki til staðar eða ójöfn efna. Af Mynd 2c má sjá að rauða svæðið við rót skiptingsins hefur slétt yfirborð, harður texti, mörg litlir hólar á yfirborðinu, með bláhvítt bak og botn. 

Rauða efnið er ójöfn dreift, yfirborðið er ójafnt, það er lokalt uppsprett, og endaflatar munast svart við porseínborð, sem bendir til að efnið í þessu svæði sé óvanlegt. Mynd 2d er lokalt stækkað mynd af venjulegu svæði skiptingsborðsins. Af myndinni má sjá að það eru mörg litlir hólar á yfirborði dæmisins, og stærsti hóllinn er um 0.1mm á þvermál.

Mynd 3 sýnir yfirlitsmynd dæmisafurðs 2#. Á innri veggi dæmisins eru merki um lokala bógarinnslag og óglazúrað svæði, eins og sýnt er í hlutum 1 og 2 af Mynd 3a. Í ljósi er glazúran á bógarinnslagsstaðnum með fjölda hóla, sem er niðurstöður af glazúrunni sem smelta eftir hæða hita. Á stað 2 á innri veggi er yfirborðsneð á um 17.92 mm lengd og 2 mm dýpt. Litur þessa svæðis passar við porseínborð, sem er bláhvítt, sem bendir til að yfirborðið sé óglazúrað, sem bendir til upprunalegs framleiðslubrot.

Mynd 3b sýnir hliðar yfirlitsmynd dæmisafurðs 2#. Af myndinni má sjá að aukahlutur af hliðar dæmisins hefur hringlulegt og slétt yfirborð, sem er ólíkt rauðu venjulegri brotborði. Þetta bendir til að porseínborðið í þessu hluta er ósamhengið, annað upprunalegt framleiðslubrot.

Af yfirlitsgreiningar dæmisafurða má draga ályktun að brotnaði porseínborði hefur nokkrar upprunalegar framleiðslubrot eins og ójafn efni, ósamhengið porseínborð, óglazúrað yfirborð, og fjölga litlir hólar.

Rannsókn með skannaðri elektrónamikróskópi (SEM) á mikroforms

SEM greining var framkvæmd á dæmisafurðum af venjulegu broti, rauðu svæði, sléttu yfirborði, og innri aflaðgangsborði porseínborðsins. Skannaðar mikrómyndir dæmisafurða eru sýndar í Mynd 4.

Eins og sýnt er í Mynd 4a, sýnir dæmisafurður af venjulegu broti porseínborðsins rauða yfirborð með stefnuðu brotborð. Fjöldi hóla er jafnt dreift yfir, sem bendir til að porseínborðið sé með fjölmörgum hólum og relatívt lægri þéttleika.

Mynd 4b sýnir að dæmisafurður af rauðu svæði hefur einnig fjölmörg hólar. Samanburður við venjulegan brot, eru hólarin stærri, minni í fjölda, og porseínþéttleikinn er hærri. Þetta bendir til ójafnar samsetningar porseínborðsins.

Af Mynd 4c má sjá að dæmisafurður af sléttu yfirborði hefur einnig fjölmörg hólar, og mörg ójafn hólar dreift yfir. Til viðbótar, er heildar yfirborðið slétt og flöt, sem bendir til að óvenjulegar eiginleikar þessa hluta voru til staðar áður en brotinu kom.

Mynd 4d sýnir að glazúran á aflaðgangsborði er slétt en með fjölmörgum blóbbrum og hólum. Þessi eiginleikar eru til staðar vegna aflaðgangs sem gerir að glazúran smeltir undir hæða hita.

Rannsókn með skannaðri elektrónamikróskópi (SEM) á mikroforms

SEM greining var framkvæmd á dæmisafurðum af venjulegu broti, rauðu svæði, sléttu yfirborði, og innri aflaðgangsborði porseínborðsins. Skannaðar mikrómyndir dæmisafurða eru sýndar í Mynd 4.

Eins og sýnt er í Mynd 4a, sýnir dæmisafurður af venjulegu broti porseínborðsins rauða yfirborð með stefnuðu brotborð. Fjöldi hóla er jafnt dreift yfir, sem bendir til að porseínborðið sé með fjölmörgum hólum og relatívt lægri þéttleika.

Mynd 4b sýnir að dæmisafurður af rauðu svæði hefur einnig fjölmörg hólar. Samanburður við venjulegan brot, eru hólarin stærri, minni í fjölda, og porseínþéttleikinn er hærri. Þetta bendir til ójafnar samsetningar porseínborðsins.

Af Mynd 4c má sjá að dæmisafurður af sléttu yfirborði hefur einnig fjölmörg hólar, og mörg ójafn hólar dreift yfir. Til viðbótar, er heildar yfirborðið slétt og flöt, sem bendir til að óvenjulegar eiginleikar þessa hluta voru til staðar áður en brotinu kom.

Mynd 4d sýnir að glazúran á aflaðgangsborði er slétt en með fjölmörgum blóbbrum og hólum. Þessi eiginleikar eru til staðar vegna aflaðgangs sem gerir að glazúran smeltir undir hæða hita.

Með SEM mikromyndar greiningu, má draga ályktun að porseínborði hefur inngangsbrot eins og löse porseínborð, lágt þéttleika, og óvenjuleg brotborð.

Orkugreining

Samkvæmt því sem lýst var, var framkvæmd orkugreining á yfirborðsefnum og dreifingu þeirra á fjórum mismunandi staðum dæmisafurðsins. Mynd 5 sýnir dæmi um yfirborðsefna dreifimynd. Efni á yfirborði dæmisafurða af venjulegu broti, sléttu yfirborði, og aflaðgangsborði porseínborðsins eru aðallega sykur (O), sílika (Si), og alúmín (Al). 

Heildar, er dreifing efna á yfirborði þessara dæmisafurða jafn. En dreifing efna á yfirborði dæmisafurðsins af rauðu svæði er ójöfn. Í neðstu hægri svæði dæmisafurðsins, er efni sykur (O), alúmín (Al), og potass (K) aukast mjög, en dreifing sílika (Si) efna er jafn. Þetta bendir til að á meðan smeltingarferlið var í gangi, var dreifing O, Al, og K efna ekki jöfn.

Samkvæmt því, var gert samanburður á aðal efna efni fyrir fjórar dæmisafurða, og niðurstöðurnar eru sýndar í Tafla 1. Efni sykur (O) á yfirborði venjulega brotsins er hærra en aðrar þrjár dæmisafurða, en efni sílika (Si) er lægra. Þetta bendir til að efnis sameindir eru ójafnar á mismunandi svæðum af porseínborði dæmisafurða. 

Dæmisafurðir af rauðu svæði hafa hært sílika (Si) efni og lægst sykur (O) efni. Í viðbót, er fjarða mikið kopar (Cu) fundið á yfirborði innri aflaðgangsborðsins. Þetta er vegna smeltingar og dreifingar bronju inni í porseínborði undir hæða hita, svo kemur sputtering og dreifing á innri yfirborði porseínborðsins.

Skannað dreifing yfirborðsefna dæmisafurða

Byggt á orkugreiningu, má draga ályktun að á meðan smeltingarferlið var í gangi, var dreifing mismunandi efna ekki jöfn. Þessi ójöfn dreifing bendir beint til að efni mismunandi svæða inni í porseínborði eru mjög ólík.

Niðurstöður og tillögur

Niðurstöður

Með yfirlitsgreiningu, SEM mikromyndar greiningu, og orkugreiningu, hefur verið ákvarðað að porseínborði hefur eiginleik eins og löse bygging, innri lag, ójafn efni, og mikil hólar. Í viðbót, eru inngangsbrot á innri yfirborði porseínborðsins, eins og óglazúrað svæði, og ótækni í framleiðslu.

Vegna þessara yfirlits- og mikromyndarbrot, meðan porseínborði er í langtíma útvarpaaðgerð, fara ytri vatn og loftgræður að sleppa inn í borðið. Þetta leiðir til að orugguhefð porseínborðsins fer sögunni. Undir áhrifum elektríska reikisins, gerist aflaðgangur á milli innri leiðarins og veikra svæða porseínborðsins. Aflaðgangurinn gerir að lokali hæða hita inni í porseínborði og fer oruggu silikónvexlin sögunni. Lokali, undir aðgerð innri þrýstingar, brotnaði porseínborðið.

Tillögur

• Framleiðendur porseínborða skyldu auka gæðastjórnun á meðan smeltingarferlið er í gangi til að tryggja jafn og hæð gæða útvarps.

• Þarf að setja í gildi rétt varnarmæringar á meðan porseínborða eru sendir. Þetta er mikilvægt til að forðast erfína skelfingar eða skot sem geta skemmt porseínborðið.

• Notendur vörur eru ráðlegir að auka gæðaprófanir á porseínborði innkomandi tækja. Þetta tryggir að gæði geymslu tækja sé samkvæmt kröfum.

• Skal gefa aðeins athygli að aðgerð hversu tækja. Sérstaklega, fyrir tækjum með aflaðgang silikónvexls eða brot á porseínborði, skal framkvæma tímafræði og brotsgreiningu til að forðast mögulegar brot og tryggja örugga og trúna aðgerð elektríska kerfisins.