1. ציוד חשמלי מסוג SF6 והבעיה הנפוצה של דליפות שמן במדדי הצפיפות של גז SF6
ציוד חשמלי מסוג SF6 נמצא בשימוש נרחב כיום בחברות החשמל ובהנדסה תעשייתית, מה שמוביל לתפתח מכריע בתעשיית החשמל. המEDIUM הארקואוסטיקלי והבודד בציוד כזה הוא גז פלואוריד סולפורי (SF6), שאסור לדלוף. כל דליפה מערערת את הפעולה המבוזרת והבטוחה של הציוד, ולכן חשוב לפקח על צפיפות הגז SF6. כיום, מדדי צפיפות מכניים עם מחוון הם בשימוש נפוץ למטרה זו. מדדים אלה יכולים להפעיל אותות אזעקה ואיתות נעילה כאשר מתרחשת דליפת גז, ומספקים גם תצוגה מקומית של הצפיפות. כדי לשפר את עמידתם לרעידות, מדדים אלה בדרך כלל מלאים בשמן סיליקון.
עם זאת, בפועל, דליפות שמן ממדדי צפיפות של גז SF6 היא בעיה נפוצה. הבעיה הזו היא רחבה - כל חברת חשמל ברחבי המדינה נתקלה בה. חלק מהמדדים מפתחים דליפות שמן תוך פחות משנה של פעולה. במילים אחרות, דליפות שמן במדדי צפיפות מלאים בשמן היא בעיה נפוצה וממשמשכת.
2. הסכנות של דליפות שמן במדדי צפיפות
כידוע, מדדי צפיפות של SF6 משתמשים בדרך כלל בנקודת מגע חשמלית מסוג קפיץ, מוגברים במנגנון עזר מגנטי כדי להבטיח סגירה אמינה של נקודות ההתחברות. עם זאת, כוח הנעילה (עבור אזעקה או נעילה) מתבסס בעיקר על כוח הקפיץ החלש. אפילו עם העזרה המגנטית, הכוח נשאר מאוד קטן, מה שהופך את נקודות ההתחברות לרגישות מאוד לרעידות. כדי לשפר את עמידתם לרעידות, שמן סיליקון בדרך כלל ממלא את המדד. אם מתרחשת דליפת שמן, זה מעמיד בסכנה פוטנציאלית את הציוד החשמלי מסוג SF6.
סכנה 1: כאשר השמן המונע מרעידות מתדלף לחלוטין, מאבד האפקט הדימפי, מה שמביא להפחתה משמעותית בעמידתו של המדד לרעידות. לאחר רעידות מכניות חזקות במהלך פעולת מפסק, המחוון עשוי להתנתק, נקודות ההתחברות עשויות להיכשל לצמיתות (או לא לפעול או להישאר פעילות), או שההפרש במדידה עשוי לעבור את הגבולות התקינים.
סכנה 2: מאחר ונקודות ההתחברות של המדד מוגנות מגנטית עם כוח מגע נמוך באופן פנימי, חשיפה ממושכת יכולה לגרום לחמצון של פני השטח של נקודות ההתחברות. עבור מדדים שמאבדים את כל השמן, נקודות ההתחברות המוגנות מגנטית חשופות ישירות לאוויר, מה שהופך אותן לפגיעות לחמצון או מצטברת אבק, מה שגורם לעניין לקוי או כשל מוחלט.
לפי דיווחים: במהלך שלוש שנים שבהן חברה אחת החמיצה את בדיקת מדדי הצפיפות של SF6, נבדק 196 יחידות, ו-6 (כ-3%) נמצא שיש להם נקודות מגע בלתי אמינות. כל המדדים המאובקים הללו איבדו את כל השמן המונע מרעידות. אם מדד צפיפות סובל מתנתקת מחוון, כשל נקודות מגע או ניידות בלתי אמינה, זה יכול להפוך לסכנה חמורה לבטיחות הרשת. לדוגמה, אם מפסק של SF6 מתדלף גז ומאבד את מדי הבידוד, אך מדד הצפיפות נכשל בהפעלת אזעקה עקב תקיעת מחוון או נקודה מגע תקועה, אם המפסק מנסה להפסיק זרם פגיעה, התוצאות יכולות להיות קטסטרופליות.
בנוסף, שמן מתדלף יכול לזדהם את מרכיבי המפסק האחרים, משך אבק ומסכן עוד יותר את הפעולה הבטוחה. חלק מהיחידות מסתמכות על אריזת המדד המתדלף בכיסיות פלסטיק כדי למנוע מהשמן להתפשט ולהביא לאצבירת אבק. בנוסף, תחנות מיתוג מודרניות מיועדות להיות ללא שמן; לכן, דליפות שמן נחשבות לקצרה שצריכה להיות מתקנת.
3. ניתוח גורמים יסודיים לדליפות שמן
נקודות הדליפה העיקריות במדדי צפיפות הן בין בלוק הטרמינלים לקליפה, בין החלון הזכוכיתי לקליפה, ובקעים בזכוכית עצמה. דרך פירוק מספר גדול של מדדים מתדלפים, קבענו שהגורם העיקרי לדליפות שמן הוא כשל של חותמות בין בלוק הטרמינלים לקליפה ובין הזכוכית לקליפה. הנה הגורמים המזוהים מקדימה לכשל חותמות.
3.1 הזדקנות חותמת גומי
כיום, רוב מדדי הצפיפות משתמשים בניטריל גומי (NBR) לחותמות O-ring. NBR הוא קופולימר של בוטאדיאן (CH₂=CH–CH=CH₂) ואקרילוניטריל (CH₂=CH–CN), המיוצר באמצעות פולימריזציה באמולסיה. זהו גומי פחמני בלתי 포ורן. אחוז האקרילוניטריל משפיע באופן משמעותי על תכונות NBR: אחוז גבוה יותר משפר עמידות בפני שמן, מסיסים וכימיקלים, מגביר חוזק, קשיחות, עמידות ללבישה וחום, אבל מפחית את גמישות הטמפרטורה הנמוכה, אלסטיות וחדירת אוויר.
הגומי מתדרדר במהלך עיבוד, אחסון ושימוש בשל גורמים שונים, ומראה שינוי צבע, דביקות, קשיחות ובקעים - תופעות אלו נקראות יחד הזדקנות גומי.
גורמי הזדקנות חותמת NBR כוללים גורמים פנימיים וחיצוניים.
3.2 גורמים פנימיים
מבנה מולקולרי של NBR:
NBR מכיל קשרים כפולים בלתי 포ורים בצורת הפולימר שלו. תחת חום ולחץ מכני, חמצן מגיב עם הקשרים הללו, יוצר פרוקסידים המשפרים לתוצרי חמצון, מה שגורם לקריעה וקשרים צולבים. זה מגביר את צפיפות הקשרים הצולבים, מה שהופך את הגומי לקשיח יותר ושביר יותר. אחוז גבוה יותר של קשרים כפולים מאיץ את הזדקנות. בנוסף, חומרים תורמים אלקטרונים (כמו –CH₃) במבנה המולקולרי הם קלים לחמצון.
השפעת סוכנים משלימים לגומי:
בחירה של מערכת וולקניזציה היא קריטית. אחוז גבוה יותר של גופרית מגביר את ריכוז הקשרים הצולבים של פוליסולפיד, אבל מאיץ את הזדקנות.
3.3 גורמים חיצוניים
חמצן ואוזון:
חמצן הוא גורם הזדקנות ראשי, המעודד קריעה וקשרים צולבים מחדש. אוזון הוא אפילו יותר רגיש; הוא יוצר אוזונידים בקשרים כפולים, שמתפרקים ומערערים את שרשרת הפולימר. החותמת חשופה ישירות לאוויר, ותכולות קטנות של חמצן ואוזון מתמוססות בשמן, מה שמאיץ את הזדקנות הגומי.
חום:
חום מאיץ חמצון - בדרך כלל, עלייה של 10°C מכפילה את קצב החמצון. זה גם מאיץ תגובות בין הגומי לסוכנים נוספים או גורם למרכיבים летучие испаряться, что ухудшает производительность и сокращает срок службы.
Извините, похоже, часть текста случайно была переведена на русский язык. Позвольте мне исправить это и продолжить перевод на иврит:
חום מאיץ חמצון - בדרך כלל, עלייה של 10°C מכפילה את קצב החמצון. זה גם מאיץ תגובות בין הגומי לסוכנים נוספים או גורם למרכיבים מתנדפים להתנדף, מה שמגביר את הירידה ביעילות ומקצר את תקופת השירות.
עייפות מכנית:
תחת לחץ קבוע (דחיסה, טורסיה), הגומי עובר חמצון מכני, שמאיץ על ידי חום. לאורך זמן, גמישות יורדת - זהו הזדקנות עקב עייפות מכנית.
הזדקנות החותמת הגומי מובילה לכשל חותמת, אובדן יכולת חותמת, ובסופו של דבר לדליפת שמן.
3.4 דחיסה ראשונית חסרה של החותמת
חותמות גומי נשענות על עיוות דחיסה במהלך התקנה כדי להתאים באופן הדוק למשטחי החותמת ולחסום נתיבי דליפה. דחיסה ראשונית חסרה יכולה להוביל לדליפות. זה יכול לקרות בשל:
בעיות עיצוב: חתך חותמת קטן מדי או 홈 גדול מדי;
בעיות התקנה: הדחיסה לא נכונה של הכיסוי (רוב המדדים נשענים על תחושה ידנית, מה שמאכזב שליטה מדויקת).
בנוסף, הגומי יש לו מקדם צמצום קריר פי עשר ויותר מאשר המתכת. בטמפרטורות נמוכות, החותמת מתכווצת ותקשה, מה שמפחית את הדחיסה.
3. קצב דחיסה יתר
אם דחיסה היא הכרחית לחותמת, דחיסה יתרה היא מזיק. היא יכולה לגרום לעיוות קבוע במהלך התקנה או ליצור מאמץ וון מיזס גבוה, מה שמוביל לכשל חומר ולקיצור תקופת השירות. שוב, הדחיסה ידנית לעיתים קרובות מביאה לדחיסה יתרה.
4. פגמים משטחיים על משטחי החותמת
שריטות, קוצים, גס מרקם משטח נמוך או מרקמים בלתי נכונים של עיבוד משטחים יכולים ליצור נתיבי דליפה.
5. השפעת טמפרטורה
בטמפרטורות גבוהות, הגומי מתרכך ומתרחב, ועשוי להתנתק ולהפר את החותמת. בטמפרטורות נמוכות, צמצום והתקשות יכולים גם לגרום לדליפה.
6. בחירת קשיחות לא נכונה
אם החותמת הגומי היא רכה מדי או קשה מדי, היא אולי לא תחותם בצורה נכונה.
7. התקנה גסה
התקנה חסרת אכפתיות יכולה להרוס את החותמת. לדוגמה, קצוות חדים או קוצים יכולים לשר搔抓错误，请继续翻译。
