پژوهش درباره تحلیل خرابی مکانیکی و روشهای بهبود دستگاههای جداکننده ولتاژ بالا
با پیشرفت مداوم مکانیزه شدن در جامعه مدرن، تقاضای انرژی الکتریکی در زندگی روزمره به طور قابل توجهی افزایش یافته است. برای اطمینان از آنکه تأمین برق این تقاضای رو به افزایش را برآورده کند، سیستم برق باید با ثبات، ایمنی و واکنش زندهتر عمل کند. این موضوع اهمیت بسیار بالای کیفیت دستکش جداکننده فشار بالا در زمان تولید را نشان میدهد.
تولیدکنندگان باید آگاهی خود از این مسئولیت را تقویت کنند تا عملکرد قابل اعتماد خطوط انتقال فشار بالا را تضمین کرده و فراوانی خرابیها را کاهش دهند. لازم است به این نکته توجه شود که دستکشهای جداکننده مسئولیت جدا کردن ایمن تجهیزات الکتریکی در شرایط بدون بار در مواقع اضطراری را بر عهده دارند. بنابراین، تجزیه و تحلیل جامع ایرادات مکانیکی موجود ضروری است و پس از آن راهحلهای هدفمند برای کاهش ریسکها ارائه شود.
1. نقصها و تجزیه و تحلیل خطاهای رایج
خطوط انتقال فشار بالا نیاز به نگهداری منظم دارند که موجب عملیات مکرر دستکشهای جداکننده فشار بالا برای جداسازی منابع برق میشود—برای اطمینان از ایمنی کارکنان نگهداری. با این حال، به دلیل نقصهای ذاتی طراحی و مواد، خطاها مکانیکی عموماً شایعترین نوع خرابی هستند. بررسیها نشان میدهند که نصب نادرست، راهاندازی ناکافی یا فرسایش مکانیکی غالباً منجر به افزایش دما در مدار رسانا، ترک خزینه و حتی حوادث ایمنی شدید میشوند.
یک خطا مکانیکی خاص خطرناک، شکست تیرک خزینههای سرامیکی حامی است. این خرابی بیشترین خطر را میدهد و میتواند منجر به پیامدهای فاجعهبار شود. دلایل آن میتواند از چند جنبه تحلیل شود:
مشکلات کیفیت مواد: کیفیت زیراستاندارد خزینه به دلیل کنترل ضعیف تولید، مخاطرات جدی ایمنی را معرفی میکند. بررسی خزینههای شکسته همواره نشاندهنده آلایندههای داخلی، ترکهای میکرو، کیفیت پیوستگی ضعیف و در بعضی موارد، فقدان آسفالت به عنوان لایه جذب ضربه است.
نقصهای طراحی و فرآیند: نقصهای طراحی ذاتی، دستکاری نادرست یا فرآیندهای سوزاندن ناکافی در تولید میتواند منجر به اتصالات ضعیف بین خزینه و فلانژ شود که عمر مفید و قابلیت اطمینان را کاهش میدهد.
خرابی محیطی: قرار گرفتن در معرض شرایط سخت برای مدت طولانی—از جمله میدانهای الکترومغناطیسی قوی، فرسایش شیمیایی و خوردگی—سن را تسریع میکند.
تأثیر زلزله: در زمان زلزله، ارتعاشات شدید میتواند به دلیل همخوانی ساختاری یا تنش مکانیکی منجر به شکست خزینه شود.
یک خطا معمول دیگر خرابی عملکردی دستکش جداکننده است، که عملیات نادرست منجر به باز شدن یا بسته شدن ناقص (عدم ترازی) میشود که باعث تماس ضعیف، مقاومت افزایش یافته، گرم شدن و خسارت ممکن تجهیزات میشود. عوامل مؤثر عبارتند از:
نقصهای طراحی یا انتخاب غیرصحیح ماده: طراحی ساختاری ناکافی یا مواد مناسب نمیتواند عملکرد را تضمین کند.
خرابی شدید: قطعات چرخشی که معمولاً از فلز ساخته شدهاند، در محیط بیرونی قرار دارند. رطوبت بالا، عدم روانکننده و قرار گرفتن برای مدت طولانی خوردگی را تسریع میکند و انعطافپذیری عملیاتی را کاهش میدهد.
خرابی سیستمهای کنترل الکتریکی: مولفههای الکتریکی معیوب در مکانیسمهای عملیاتی موتوری میتواند منجر به خرابی عملکردی شود.
عوامل محیطی: قرار گرفتن در بیرون باعث میشود دستکشها به باران، برف و آلودگی مواجه شوند. در سالهای اخیر، دود سیاه شدید و افزایش رطوبت جوی خوردگی را تشدید کرده است.
خرابی شیمیایی: غبار جوی و رطوبت واکنش نشان میدهند و الکترولیتهای خوردگی را تشکیل میدهند. وقتی این مواد روی سطوح دستکشها توده میشوند، خوردگی الکتروشیمیایی ایجاد میکنند.
ضعفهای طراحی داخلی: بستهبندی ضعیف اجازه ورود رطوبت را میدهد. انتخاب غیرمناسب ماده—مانند فلزات با مقاومت کم خوردگی—یا پوششهای ضدخوردگی ناکافی عملکرد را بیشتر کاهش میدهد. در کنار نگهداری و بازرسی ناکافی، این عوامل منجر به وخامت مکانیکی شدید میشوند.
2. اقدامات بهبود خطاها مکانیکی
2.1 تولید و کنترل کیفیت
تولیدکنندگان باید در حین تولید به صورت دقیق به مشخصات طراحی پایبند باشند و اطمینان حاصل کنند که انتخاب ماده و کنترل کیفیت کلی انجام شده است. برای رسیدگی به شکست خزینههای سرامیکی:
اطمینان حاصل کنید که طراحی دستکش نیازهای فنی و عملیاتی را برآورده میکند.
کنترل کیفیت را در تولید تقویت کنید با تامین مواد اولیه با کیفیت بالا.
فقط با تامینکنندگان معتبر و فنی مؤهل همکاری کنید.
قراردادهای تضمین کیفیت با تامینکنندگان ایجاد کنید، شامل بازرسیهای محلی و آزمون محصول.
به صورت دقیق از رویههای عملیاتی در تولید پیروی کنید؛ هرگونه خطای فنی یا نقص را فوراً برطرف کنید—هرگز عملیات را به صورت اجباری ادامه دهید.
2.2 پیشگیری از گرم شدن
گرم شدن در مدارهای رسانا یک خطر ایمنی جدی است. راهحلهای موثر عبارتند از:
تنظیم عمق وارد شدن تماس برای اطمینان از تماس بهینه.
نگهداری سطوح تماس تمیز یا اتخاذ طرحهای تماس خودپاککن.
نصب حسگرهای دما برای مانیتورینگ گرم شدن غیرعادی و فعال کردن مداخله زودهنگام.
اجرای تمیزکاری زنده برای افزایش کارایی نگهداری.
2.3 محافظت از خوردگی
از آنجا که خوردگی یکی از مهمترین عوامل خرابی مکانیکی است:
روانکننده را به طور منظم به قطعات متحرک اعمال کنید.
از فولاد ضدزنگ یا مواد دیگر ضدخوردگی استفاده کنید.
بستهبندی را بهبود بخشید تا مقاومت آبی افزایش یابد.
اطمینان حاصل کنید که پوششهای ضدخوردگی با کیفیت بالا به درستی اعمال شدهاند.
2.4 نگهداری و بازرسی
بازرسی منظم و تعمیر به موقع ضروری است. با این حال، نگهداری باید مفید باشد—نه فقط روتین یا صوری. تعمیرات سطحی منابع را تلف میکنند و اطمینان از عملکرد ایمن را فراهم نمیکنند. تنها نگهداری جامع و مبتنی بر وضعیت میتواند خرابیهای غیرمنتظره را پیشگیری کند.
3. روشهای تشخیصی خطاها مکانیکی
روشهای تشخیصی مختلف مزایا و محدودیتهای متفاوتی دارند. کارکنان باید روشها را بر اساس شرایط واقعی انتخاب کنند و روشهای مختلف را ترکیب کنند تا تشخیص دقیق خطا را به دست آورند.
آزمون اولتراسونیک: قبل از نصب، از آزمون اولتراسونیک برای تشخیص ترکهای خزینههای سرامیکی و جلوگیری از نقصهای پنهان استفاده کنید.
نظارت بر تنش: بعد از نصب، نظارت کنید که آیا خزینهها تحت تنش مکانیکی غیرعادی قرار گرفتهاند.
サーモグラフィー: 回路中的局部过热进行检测。如果发现热点，应立即采取纠正措施。
مانتورینگ جریان موتور: در حین عملیات جریان موتور را اندازهگیری کنید تا عملکرد دستکش را ارزیابی کنید و ناهماهنگیها را شناسایی کنید.
اندازهگیری با سنسور مقاومت: از سنسورهای مقاومتی برای تشخیص تنش ناهماهنگ بر روی خزینهها استفاده کنید.
تحلیل سیگنال: سیگنالهای جریان موتور را تحلیل کنید تا سلامت سیستم محرک را ارزیابی کنید.
4. نتیجهگیری
فقط پس از اینکه تمامی آزمونهای تشخیصی عملکرد طبیعی و عدم وجود خطرات ایمنی را تأیید کنند، باید دستکش جداکننده به کار گرفته شود.
این مقاله خطاها مکانیکی رایج در دستکشهای جداکننده فشار بالا، از جمله شکست خزینههای سرامیکی، تنش غیرعادی، گرم شدن مدار، خرابی عملکردی و خوردگی مولفههای فلزی را تجزیه و تحلیل میکند. بر اساس چالشهای فنی فعلی، راهحلهای بهبود و پیشگیرانه هدفمند پیشنهاد شدهاند. با اجرای این پیشنهادات، کارکنان نگهداری میتوانند پیشگیری از خرابیهای عایق فشار بالا را بهبود بخشند، قابلیت اطمینان سیستم را افزایش دهند و ایمنی کارکنان عملیاتی را تضمین کنند.
