ما هو السبب وراء انفجار محولات الجهد بشكل متكرر
جوانب زيادة الجهد والتيار
زيادة الجهد بسبب الترنين المغناطيسي: في نظام محايد غير مترابط فعال، قد تتشبع الدوائر المغناطيسية للمعدات مثل المحولات، محولات الجهد، ولفائف قمع القوس الكهربائي، مما قد يؤدي إلى ترنين مغناطيسي. يمكن أن يزيد الجهد الزائد الناتج عن ذلك من تيار التشويق لمحول الجهد بعشرات المرات. العمل تحت جهد عال وتيار كبير لفترة طويلة يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المحول بسرعة. تبخر المواد العازلة نتيجة الحرارة يزيد الضغط الداخلي، مما يؤدي في النهاية إلى انفجار. على سبيل المثال، هذه الحالة نسبياً شائعة في الأنظمة ذات الجهد 6-35 كيلوفولت.
زيادة الجهد عند التحويل: تشغيل المقاطع داخل النظام أو حدوث حادث يتغير فيه حالة النظام الكهربائي، مما يسبب التذبذب والتغيير وإعادة توزيع الطاقة الكهرومغناطيسية الداخلية، مما ينتج عنه زيادة الجهد عند التحويل. أمثلة على ذلك زيادة الجهد عند التأريض بالقوس الكهربائي في نظام محايد غير متصل بشكل صلب، وزيادة الجهد عند فصل الخط غير المحمل أو الحمل السعوي. عند تحويل المكثفات، قد يتم إنتاج زيادة جهد عالية نسبياً. خاصة عندما يعيد المفتاح الاشتعال أثناء فصل المكثف، يمكن أن يحدث زيادة جهد تتجاوز ثلاثة أضعاف جهد النظام، ويمكن أن يصل الجهد بين الطورين عند إعادة الاشتعال بين طورين إلى أكثر من ستة أضعاف جهد النظام. هذا يمكن أن يسبب قصر دوائر بين الأدوار في محول الجهد، مما يثير زيادة تيار ويؤدي إلى تبخر سريع للوسط العازل، مما يؤدي إلى انفجار.
زيادة الجهد بسبب الصواعق: إذا كانت مرافق الوقاية من الصواعق غير مكتملة، فقد يؤدي الجهد العالي الناتج عن الصواعق التي تؤثر على محول الجهد إلى انهيار العزل، ومن ثم يؤدي إلى انفجار.
زيادة الجهد والتيار المستمرة ذات الشدة المنخفضة: بسبب الترنين أو لأسباب أخرى، رغم أن زيادة الجهد والتيار التي يتحملها محول الجهد لها شدة صغيرة نسبياً، إلا أنها تستمر لفترة طويلة. يتم تحويل كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية إلى حرارة، مما يتسبب في تسخين المحول باستمرار. عندما تتراكم الحرارة إلى حد معين، تتبخر الورق العازل والمادة العازلة. بما أن المساحة الداخلية للمحول الجاف محدودة، عندما يزداد الضغط إلى مستوى معين، يحدث انفجار.
زيادة التيار بسبب زيادة الجهد الفورية ذات الشدة العالية: يمكن أن تسبب زيادة الجهد ذات الشدة العالية بما يكفي قصر دوائر بين الأدوار داخل المحول، مما يولد زيادة تيار كبيرة نسبياً، مما يؤدي إلى تبخر سريع للمادة العازلة ويؤدي إلى انفجار عنيف.
المشاكل المتعلقة بالعزل
شيخوخة العزل: إذا كان محول الجهد مستخدماً لفترة طويلة جداً أو يعمل في بيئات قاسية مثل الحرارة العالية والرطوبة والتلوث لفترة طويلة، فإن المواد العازلة ستتدهور وتتآكل تدريجياً، مما يقلل من أداء العزل. يمكن أن ينكسر بسهولة، مما يؤدي إلى قصر دوائر داخلي ويتسبب في انفجار.
عيوب في جودة العزل: خلال عملية التصنيع، إذا كان هناك مشاكل مثل التغليف العازل المعيب أو المعالجة العازلة غير المناسبة، سيكون لمحول الجهد نقاط ضعف عازلة متأصلة. أثناء التشغيل، يمكن أن تنكسر هذه النقاط الضعيفة تحت الجهد العالي، مما يؤدي إلى قصر دوائر الخيوط ويتسبب في انفجار.
تسرب الرطوبة: إذا تم وضع محول الجهد في بيئة رطبة ودخلت بخار الماء إلى المعدات، فإن ذلك سيقلل من أداء العزل، مما يزيد من خطر انهيار العزل وقد يؤدي إلى انفجار.
جوانب المعدات واستخدامها
مشاكل جودة المنتج: بالنسبة لبعض محولات الجهد، بسبب تصميم غير مناسب أو جودة المواد الرديئة أو عمليات لف غير متوافقة مع المعايير، قد يحدث تسخين زائد أثناء التشغيل. هذا يعرض العزل للحرارة العالية لفترة طويلة، مما يسرع من الشيخوخة العازلة وحتى الانهيار. بعد ذلك، قد يحدث قصر دوائر بين الأدوار في اللف الأساسي، مما يؤدي إلى زيادة سريعة في التيار والتشبع المغناطيسي، مما يولد زيادة جهد ترنينية، وأخيراً يؤدي إلى انفجار.
قصور في الجانب الثانوي: قصور في الجانب الثانوي لمحول الجهد سيتسبب في زيادة حادة في تيار الجانب الثانوي. وفقًا لمبدأ الحث الكهرومغناطيسي، سيتم أيضًا توليد تيار كبير نسبيًا في الجانب الأولي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة اللفائف وتلف العزل، وبالتالي يسبب انفجار. بالإضافة إلى ذلك، التوصيل غير الصحيح للجانب الثانوي، مثل قصر الجانب الثانوي لمحول الجهد عن طريق الخطأ، سيتسبب أيضًا في زيادة حادة في التيار، مما يؤدي إلى تلف بسبب الارتفاع الحراري وانفجار.
التشغيل بأحمال زائدة: عندما يعمل محول الجهد في حالة تشغيل بأحمال زائدة لفترة طويلة، فإنه سيضر بالمعدات ويزيد من خطر الانفجار.
التأثير الخارجي: يمكن أن يتسبب التأثير الخارجي العرضي في تلف الهيكل الداخلي لمحول الجهد وتعطيل العزل، مما يؤدي إلى حدوث عطل أو حتى انفجار.
جوانب التشغيل والصيانة والإدارة
نقص في الصيانة والإدارة: إذا لم يتم إجراء فحوصات دورية وصيانة وإصلاحات لمحول الجهد، فلا يمكن اكتشاف المخاطر المحتملة مثل الشيخوخة العازلة والتوصيلات المتخلخلة في الوقت المناسب. قد يؤدي تراكم هذه المخاطر لفترة طويلة إلى حدوث حادث انفجار.
عدم كفاية مهارات المشغلين: إذا كان لدى المشغلين نقص في المعرفة المهنية ويشغلون المعدات بطريقة غير صحيحة، مثل التوصيل الخاطئ أثناء الاختبارات (عند إجراء اختبار خصائص التشويق لمحول الجهد الأرضي، لا يتم تأريض الطرف n)، فقد يتسبب ذلك في تلف العزل للمحول ويؤثر على عمر الخدمة ويزيد من احتمالية الانفجار.
