پژوهش در تحلیل ایرادات مکانیکی و تکنیک‌های بهبود درون‌برهاي فشار قوی
با پیشرفت مداوم مکانیزاسیون در جامعه مدرن، نیاز به انرژی برق در زندگی روزمره به طور قابل توجهی افزایش یافته است. برای اطمینان از آنکه تأمین برق با این تقاضای رو به افزایش سازگار باشد، سیستم برق باید با پایداری، ایمنی و پاسخگویی زنده‌تربیشتر عمل کند. این موضوع اهمیت حیاتی کیفیت دیوده‌های جداکننده فشار بالا در فرآیند تولید را برجسته می‌سازد.
تولیدکنندگان باید آگاهی خود را درباره این مسئولیت تقویت کنند تا عملکرد قابل اعتماد خطوط انتقال فشار بالا را تضمین کرده و فرکانس شکست‌ها را کاهش دهند. ضروری است که درک شود دیوده‌های جداکننده مسئول جداسازی ایمن تجهیزات برق در شرایط بی‌بار در مواقع اضطراری هستند. بنابراین، تحلیل جامعی از عیوب مکانیکی موجود ضروری است و پس از آن راه‌حل‌های مورد نظر برای کاهش ریسک‌ها ارائه شود.
1. عیوب و تجزیه و تحلیل خرابی‌های معمول
خطوط انتقال فشار بالا نیاز به نگهداری منظم دارند که نیازمند عملیات مکرر دیوده‌های جداکننده فشار بالا برای جداسازی منابع برق است—برای اطمینان از ایمنی کارکنان نگهداری. با این حال، به دلیل نقص‌های ذاتی طراحی و مواد، خرابی‌های مکانیکی نوع شکست مشترک‌ترین هستند. تحقیقات نشان می‌دهند که نصب ناصحیح، کمبود آزمایش‌های اولیه یا فرسایش مکانیکی غالباً منجر به افزایش دما در مدار هدایتی، ترک خزینه و حتی حوادث ایمنی شدید می‌شود.
یک خرابی مکانیکی خاصاً خطرناک، ترک عایق‌های پورسلین حامل است. این خرابی بالاترین ریسک را دارد و می‌تواند به پیامدهای فاجعه‌بار منجر شود. دلایل این مسئله می‌تواند از چند جنبه تحلیل شود:
مسائل کیفیت مصالح: کیفیت زیراستاندارد عایق، به دلیل کنترل ضعیف تولید، موجب مخاطرات ایمنی جدی می‌شود. بررسی عایق‌های ترک خورده به طور مداوم ناخالصی‌های داخلی، ترک‌های میکرو، کیفیت چسبندگی ضعیف و در برخی موارد، عدم وجود آسفالت به عنوان لایه جاذب ضربه را نشان می‌دهد.
نقص‌های طراحی و فرآیند: نقص‌های طراحی ذاتی، دست‌کاری ناصحیح یا فرآیندهای داغکاری ناکافی در تولید می‌تواند منجر به پیوند‌های ضعیف بین عایق و فلانج شود، که عمر مفید و قابلیت اطمینان را کاهش می‌دهد.
خرابی محیطی: مواجهه طولانی‌مدت با شرایط سخت—از جمله میدان‌های الکترومغناطیسی قوی، فرسایش شیمیایی و تعریض—سن‌گیری را تسریع می‌کند.
تأثیر زلزله: در زمان زلزله، ارتعاشات شدید می‌تواند به دلیل هماهنگی ساختاری یا تنش مکانیکی، منجر به ترک عایق شود.
یک خرابی معمول دیگر، خرابی عملیاتی دیوده جداکننده است که عملیات ناصحیح منجر به باز شدن یا بسته شدن ناقص (عدم تراز) می‌شود، که نتیجه آن تماس ضعیف، مقاومت افزایش یافته، گرم شدن و خسارت محتمل تجهیزات است. عوامل مشارکت‌کننده شامل:
نقص‌های طراحی یا انتخاب غیرصحیح مصالح: طراحی ساختاری ناکافی یا مواد مناسب نمی‌کند عملکرد را کاهش می‌دهد.
فرسایش شدید: اجزای چرخشی، معمولاً از فلز ساخته شده‌اند، در محیط خارجی قرار دارند. رطوبت بالا، کمبود روغنکاری و مواجهه طولانی‌مدت فرسایش را تسریع می‌کند و انعطاف‌پذیری عملیاتی را کاهش می‌دهد.
خرابی سیستم‌های کنترل الکتریکی: اجزای الکتریکی معیوب در مکانیزم‌های عملیاتی موتوری می‌تواند منجر به خرابی عملیاتی شود.
عوامل محیطی: مواجهه با باران، برف و آلودگی. در سال‌های اخیر، دودکش شدید و رطوبت جوی افزایش یافته فرسایش را تشدید کرده است.
فرسایش شیمیایی: گرد و غبار جوی و رطوبت واکنش می‌دهند و الکترولیت‌های فرسایش‌زا را تشکیل می‌دهند. وقتی این مواد روی سطوح دیوده‌ها تجمع می‌یابند، موجب فرسایش الکتروشیمیایی می‌شوند.
نقائص طراحی داخلی: بسته‌بندی ضعیف اجازه ورود رطوبت را می‌دهد. انتخاب غیرمناسب مصالح—مانند فلزات با مقاومت کم در برابر فرسایش—یا پوشش‌های ضد فرسایش ناکافی عملکرد را کاهش می‌دهند. با ترکیب با نگهداری و بازرسی کم، این عوامل منجر به فرسایش مکانیکی شدید می‌شوند.
2. اقدامات بهبود خرابی‌های مکانیکی
2.1 تولید و کنترل کیفیت
تولیدکنندگان باید در طول تولید به صورت دقیق به مشخصات طراحی پایبند باشند و اطمینان حاصل کنند که انتخاب مواد صحیح و کنترل کیفیت کلی انجام شده است. برای رسیدگی به ترک عایق‌های پورسلین:
اطمینان حاصل کنید که طراحی دیوده نیازهای فنی و عملیاتی را برآورده می‌کند.
کنترل کیفیت در تولید را تقویت کنید با استفاده از مواد خام با کیفیت بالا.
فقط با تأمین‌کنندگان معتبر و فنی مؤهل همکاری کنید.
قراردادهای تضمین کیفیت با تأمین‌کنندگان برقرار کنید، از جمله بازرسی‌های محلی و تست محصولات.
در طول تولید به صورت دقیق به رویه‌های عملیاتی پایبند باشید؛ هرگونه خطاهای فنی یا نقص‌ها را فوراً برطرف کنید—هرگز عملیات را با زور اجرا نکنید.
2.2 پیشگیری از گرم شدن
گرم شدن در مدار هدایتی یک خطر ایمنی جدی است. اقدامات مؤثر شامل:
تنظیم عمق وارد شدن تماس برای اطمینان از تماس بهینه.
نگهداری سطوح تماس تمیز یا استفاده از طراحی‌های تماس خودپاک‌کن.
نصب حسگرهای دما برای نظارت بر گرم شدن غیرعادی و تحریک مداخله اولیه.
اجرای تمیزکاری خط زنده برای افزایش کارایی نگهداری.
2.3 محافظت از فرسایش
به دلیل اینکه فرسایش یکی از عوامل اصلی خرابی مکانیکی است:
روغنکاری منظم اجزای متحرک.
استفاده از فولاد ضد زنگ یا مواد دیگری که مقاومت در برابر فرسایش دارند.
بهبود بسته‌بندی برای افزایش مقاومت در برابر آب.
اطمینان حاصل کنید که پوشش‌های ضد فرسایش 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 معنادار باشد—نه فقط روتین یا صوری. تعمیرات سطحی منابع را می‌سوزاند و اطمینان از عملکرد ایمن را فراهم نمی‌کند. تنها نگهداری دقیق و مبتنی بر وضعیت می‌تواند از خرابی‌های غیرمنتظره جلوگیری کند.
3. روش‌های تشخیصی خرابی‌های مکانیکی
روش‌های تشخیصی مختلف مزایا و محدودیت‌های متفاوتی دارند. کارکنان باید روش‌ها را بر اساس شرایط فعلی انتخاب کنند و روش‌ها را ترکیب کنند تا تشخیص دقیق خرابی را بدست آورند.
آزمون اولتراسونیک: قبل از نصب، از آزمون اولتراسونیک برای تشخیص ترک‌ها در عایق‌های پورسلین و جلوگیری از نقص‌های پنهان استفاده کنید.
نظارت بر تنش: بعد از نصب، نظارت کنید که آیا عایق‌ها تحت تنش مکانیکی غیرعادی هستند.
ترموگرافی اینفراروج: تشخیص گرم شدن محلی در مدارها. اگر نقاط داغ شناسایی شوند، فوراً اقدامات اصلاحی انجام دهید.
نظارت بر جریان موتور: جریان موتور را در طول عملیات اندازه‌گیری کنید تا عملکرد دیوده را ارزیابی کرده و ناهماهنگی‌ها را شناسایی کنید.
اندازه‌گیری با گیج تنش: از گیج‌های مقاومت تنش برای تشخیص تنش غیرعادی در عایق‌ها استفاده کنید.
تجزیه و تحلیل سیگنال: سیگنال‌های جریان موتور را تجزیه و تحلیل کنید تا سلامت سیستم گرداننده را ارزیابی کنید.
4. نتیجه‌گیری
فقط پس از اینکه تمام آزمون‌های تشخیصی عملکرد عادی و عدم وجود خطرات ایمنی را تأیید کنند، دیوده جداکننده باید به کار گرفته شود.
این مقاله خرابی‌های مکانیکی معمول در دیوده‌های جداکننده فشار بالا را تحلیل می‌کند، از جمله ترک عایق‌های پورسلین، تنش غیرعادی، گرم شدن مدار، خرابی عملیاتی و فرسایش اجزای فلزی. بر اساس چالش‌های فنی فعلی، اقدامات بهبود و پیشگیری مورد نظر ارائه شده است. با اجرای این پیشنهادات، کارکنان نگهداری می‌توانند پیشگیری از خرابی‌های عایق فشار بالا را افزایش دهند، قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشند و ایمنی کارکنان را تضمین کنند.
