حفاظ بر مکانیسم عملکردی شیرهای برش خلاء بیرون از ساختمان

در سال‌های اخیر، دیودهاي خلاء متوسط ولتاژ پیشرفت قابل توجهی کرده و نتایج بسیار خوبی به دست آورده‌اند، به ویژه در کلاس ولتاژ ۱۲ کیلوولت که دیودهاي خلاء مزیت قاطعی دارند. در حال حاضر، مکانیزم‌های عملکردی که معمولاً با دیودهاي خلاء ۱۲ کیلوولت خارج از ساختمان تجهیز شده‌اند عمدتاً مکانیزم‌های فنری هستند.

در حال حاضر، محصولات دیود خلاء خارج از ساختمان غالباً روی طراحی و محافظت از مدار اصلی دیود تمرکز دارند و عمر مفید مکانیزم عملکردی را در عمل غفلت می‌کنند. در نهایت، تمام عمر مفید دیود در عملکرد باز و بسته شدن تماس‌ها منعکس می‌شود و این عملکردها از طریق مکانیزم عملکردی انجام می‌شوند. بنابراین، عملکرد، قابلیت اطمینان و کیفیت مکانیزم عملکردی نقش مهمی در عملکرد و قابلیت اطمینان دیود دارد.

علل اصلی خرابی مکانیزم فنری

حالت‌ها و علل خرابی در زمان عملکرد دیود

در طول عملکرد طولانی مدت دیود، حالت‌های خرابی مکانیزم شامل عدم باز و بسته شدن مکانیزم و باز و بسته شدن ناقص است. علل اصلی عبارتند از: خرابی قطعات دیود و مکانیزم، فرسودگی قطعات دیود و مکانیزم، کیفیت مونتاژ بین مکانیزم و دیود و خرابی قطعات الکتریکی ثانویه.

• دلایل خرابی قطعات: ابتدا، قوت قطعات در فرآیند طراحی کافی نیست. دوم، خطاهای عملیاتی اپراتورها. سوم، قوت قطعات به دلیل فرسودگی کاهش می‌یابد.

• فرسودگی قطعات: فرسودگی قطعات دیود و مکانیزم منجر به گیر کردن قطعات می‌شود که مقاومت سیستم را افزایش می‌دهد. در حالت فرسودگی، نیروهای باز و بسته شدن دیود در زمان تحویل از کارخانه نمی‌توانند نیروهای مورد نیاز برای باز و بسته شدن دیود را برآورده کنند، که منجر به باز و بسته شدن ناقص می‌شود. به ویژه، فنرهای پیچشی یا کششی که در مکانیزم فنری به طور گسترده استفاده می‌شوند به دلیل فرسودگی خراب می‌شوند و موجب خرابی مکانیزم می‌شوند.

• کیفیت مونتاژ: کیفیت مونتاژ بین مکانیزم و دیود، عمدتاً شامل اینکه آیا قطعات ضبط کننده به طور مطمئن ضبط شده‌اند و آیا دیود به درستی تنظیم شده است، عملکرد دیود را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

• خرابی قطعات الکتریکی ثانویه: سوئیچ‌های حرکتی، سوئیچ‌های کمکی و بلاک‌های اتصالی که در مکانیزم فنری استفاده می‌شوند. اگر کیفیت هر یک از این قطعات ضعیف باشد یا تماس آن‌ها مطمئن نباشد، عملکرد عادی دیود و انتقال سیگنال‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد و حتی ممکن است منجر به حوادث دیگری شود. علاوه بر فرسودگی خود قطعات ثانویه به دلیل رطوبت، آن‌ها ممکن است به دلیل فرسودگی قطعات مکانیزم و گیر کردن حرکت مکانیزم به طور عادی کار نکنند که می‌تواند منجر به سوزاندن موتور یا دستگاه قطع شدن شود.

از تجزیه و تحلیل بالا، از بین چهار علت اصلی، مشکل فرسودگی مکانیزم سه تا از آن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مشکل فرسودگی مکانیزم عامل اصلی تأثیرگذار بر عمر مفید طولانی و قابلیت اطمینان بالای دیود است.

علل اصلی فرسودگی مکانیزم

فرسودگی قطعات مکانیزم عامل اصلی خرابی مکانیزم فنری است. فرسودگی شدید روی سطح قطعات به شدت ظاهر محصول را تحت تأثیر قرار می‌دهد، قوت مکانیکی قطعات انتقالی را کاهش می‌دهد و عملکرد محصول را تحت تأثیر قرار می‌دهد. علل اساسی فرسودگی قطعات عبارتند از: مواد قطعات، طراحی ساختاری، فرآیند تولید و به ویژه پوشش سطحی قطعات که نمی‌توانند شرایط محیطی و آب و هوایی سخت را تحمل کنند.

• تأثیر کیفیت مواد فلزی: مواد معمولاً استفاده شده در محصول شامل فولاد، مس، آلومینیوم و آلیاژهای آن‌ها است. فولاد و مس مواد اصلی در مکانیزم هستند. ثابت شده است که قطعات فولادی که فقط به یک لایه رویان ۱۵ میکرونی تکیه می‌کنند نمی‌توانند به طولانی برای مقاومت در برابر فرسودگی رطوبت کافی باشند. برنج در محیط هوای مرطوب فرسودگی دزنیک شدن را تجربه می‌کند و مانتل‌های مسی که معمولاً در مکانیزم استفاده می‌شوند با پودر تولید شده از فرسودگی دزنیک شدن در فضای تناسب پر می‌شوند که باعث می‌شود محور پین نتواند چرخید.

• تأثیر طراحی ساختار محصول، ساختار قطعات و فناوری پردازش: لرزانه‌های توپی ممکن است به دلیل بسته‌بندی ضعیف فرسوده شوند که اجازه می‌دهد رطوبت به داخل لرزانه‌ها نفوذ کند. ریزش ممکن است به دلیل نفوذ آب، تعریق و انباشت آب رخ دهد. علاوه بر این، فواصل، گوشه‌های مرده، لبه‌ها، سطوح خشن قطعات و نقاط اتصال بین قطعات همه مناطقی هستند که به فرسودگی آسان هستند.

• تأثیر فناوری محافظت سطح فلزی: بیشتر قطعات محصول با رویان یا رنگ الکتروفورتیک پوشانده شده‌اند. در فرآیند مونتاژ واقعی مکانیزم، برای دقت انتقال، معمولاً پوشش سطحی تسلب می‌شود و پوشش روی سطح تناسب و سطح ضبط شده نیاز به حذف دارد که با هدف پوشش سطحی متناقض است.

روش‌های حل مشکل فرسودگی مکانیزم

برای حل مشکل فرسودگی قطعات، تولیدکنندگان معمولاً از تعداد زیادی قطعات ضدفرسودگی استفاده می‌کنند و بسته‌بندی دیود و مکانیزم را تقویت می‌کنند. اگرچه استفاده از ضدفرسودگی به عنوان مواد اولیه می‌تواند مقاومت در برابر فرسودگی را افزایش دهد، اما قیمت مواد نسبتاً بالاست، پردازش قطعات دشوار است و تولید انبوه آن‌ها آسان نیست. بیشتر لرزانه‌های توپی در قطعات استاندارد از فولاد ساخته شده‌اند که نمی‌توانند نیازهای مقاومت در برابر فرسودگی را برآورده کنند. این روش فقط علائم را درمان می‌کند و نه علت اصلی.

استفاده از ساختار بسته شبیه ZW20A بدون پر کردن گاز SF6 و استفاده از فرم عایق‌سازی ترکیبی، پر کردن با نیتروژن پاک برای محافظت از قطعات یک گزینه مطلوب‌تر است.

نتیجه‌گیری

در نتیجه، نسل جدید دیودهاي خلاء خارج از ساختمان باید از عایق‌سازی ترکیبی استفاده کند تا حجم بدنه دیود را کاهش دهد و نیاز به کوچک‌سازی را برآورده کند. بدنه دیود و جعبه مکانیزم باید به طور جداگانه بسته شوند تا نگهداری مکانیزم تسهیل شود. باید نیتروژن پاک برای محافظت از قطعات پر شود.