Penyelidikan tentang Analisis Kerosakan Mekanikal dan Teknik Peningkatan bagi Peralihan Daya Tinggi

Dengan kemajuan berterusan mekanisasi dalam masyarakat moden, permintaan untuk tenaga elektrik dalam kehidupan seharian telah meningkat secara signifikan. Untuk memastikan bekalan kuasa memenuhi permintaan yang semakin meningkat ini, sistem kuasa harus beroperasi dengan lebih stabil, selamat, dan responsif secara real-time. Ini menunjukkan kepentingan kritikal kualiti pemutus sambungan tegangan tinggi semasa pembuatan.

Pengeluar mesti menguatkan kesedaran tanggungjawab ini untuk memastikan operasi yang boleh dipercayai garis transmisi tegangan tinggi dan mengurangkan frekuensi kegagalan. Penting untuk mengakui bahawa pemutus sambungan bertanggungjawab untuk mengasingkan peralatan elektrik dalam keadaan tidak bermuat semasa kecemasan. Oleh itu, analisis menyeluruh terhadap cacat mekanikal yang wujud adalah perlu, diikuti oleh penyelesaian yang ditargetkan untuk mengurangkan risiko.

1. Cacat Umum dan Analisis Kegagalan

Garis transmisi tegangan tinggi memerlukan penyelenggaraan berkala, yang memerlukan operasi sering pemutus sambungan tegangan tinggi untuk mengasingkan sumber kuasa—memastikan keselamatan pekerja penyelenggaraan. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh reka bentuk dan kelemahan bahan, kegagalan mekanikal kekal sebagai jenis kegagalan yang paling biasa. Penyelidikan menunjukkan bahawa pemasangan yang tidak tepat, komisioning yang tidak mencukupi, atau pengkaratan mekanikal sering menyebabkan suhu berlebihan dalam litar konduktif, retakan isolasi, dan bahkan insiden keselamatan yang serius.

Kegagalan mekanikal yang sangat berbahaya adalah patahnya insulator porselein sokongan. Kegagalan ini membawa risiko tertinggi dan boleh menyebabkan akibat yang bencana. Penyebabnya boleh dianalisis dari beberapa aspek:

• Isu Kualiti Bahan: Kualiti insulator yang rendah, disebabkan oleh kawalan pembuatan yang lemah, memperkenalkan bahaya keselamatan yang serius. Pemeriksaan insulator yang patah secara konsisten mengungkapkan impurities dalaman, retakan mikro, kualiti ikatan yang buruk, dan dalam beberapa kes, ketiadaan aspal sebagai lapisan penyerap gegaran.

• Cacat Reka Bentuk dan Proses: Cacat reka bentuk intrinsik, kerja tangan yang tidak tepat, atau proses pembakaran yang tidak mencukupi semasa pembuatan boleh menghasilkan sambungan lemah antara insulator dan flensa, mengurangkan jangka hayat dan kebolehpercayaan.

• Penurunan Lingkungan: Paparan jangka panjang kepada keadaan keras—termasuk medan elektromagnetik yang kuat, pengkaratan kimia, dan pelapukan—meningkatkan penuaan.

• Impak Gempa Bumi: Semasa gempa bumi, getaran yang intens boleh menyebabkan patah insulator disebabkan oleh resonansi struktur atau tekanan mekanikal.

Kegagalan lain yang biasa adalah kegagalan operasi pemutus sambungan, di mana operasi yang tidak tepat menyebabkan bukaan atau penutupan yang tidak lengkap (kesalahan penyelarasan), mengakibatkan kontak yang buruk, rintangan yang meningkat, panas berlebihan, dan potensi kerosakan peralatan. Faktor-faktor yang menyumbang termasuk:

• Cacat Reka Bentuk atau Pilihan Bahan yang Tidak Betul: Reka bentuk struktur yang tidak mencukupi atau bahan yang tidak sesuai mengompromikan prestasi.

• Pengkaratan yang Parah: Komponen putaran, biasanya dibuat daripada logam, terdedah kepada persekitaran luar. Kelembapan tinggi, kurangnya pelumas, dan paparan jangka panjang mempercepatkan pengkaratan, mengurangkan fleksibilitas operasi.

• Kegagalan Sistem Kawalan Elektrik: Komponen elektrik yang rosak dalam mekanisme operasi motor dapat menyebabkan kegagalan operasi.

• Faktor Lingkungan: Paparan luar merujuk pemutus sambungan kepada hujan, salji, dan pencemaran. Dalam tahun-tahun baru-baru ini, smog yang parah dan kelembapan atmosfer yang meningkat telah memperburuk pengkaratan.

• Pengkaratan Kimia: Debu atmosfer dan kelembapan bereaksi untuk membentuk elektrolit yang korosif. Apabila didepositkan pada permukaan pemutus sambungan, bahan-bahan ini menyebabkan pengkaratan elektrokimia.

• Kelemahan Reka Bentuk Dalaman: Penyegelan yang buruk membolehkan masuknya air. Pilihan bahan yang tidak sesuai—seperti logam dengan ketahanan korosi yang rendah—atau lapisan anti-korosi yang tidak mencukupi lebih lanjut mengurangkan prestasi. Gabungan dengan penyelenggaraan dan pemeriksaan yang tidak mencukupi, faktor-faktor ini menyebabkan penurunan mekanikal yang serius.

2. Langkah Penyempurnaan untuk Kegagalan Mekanikal

2.1 Pembuatan dan Kawalan Kualiti

Pengeluar mesti mematuhi spesifikasi reka bentuk dengan ketat semasa produksi, memastikan pemilihan bahan yang betul dan kawalan kualiti secara keseluruhan. Untuk mengatasi patah insulator porselein:

• Pastikan reka bentuk pemutus sambungan memenuhi keperluan teknikal dan operasional.

• Kukuhkan kawalan kualiti dalam produksi dengan mendapatkan bahan mentah berkualiti tinggi.

• Bekerjasama hanya dengan pembekal yang berprestij dan berkelayakan teknikal.

• Tetapkan perjanjian jaminan kualiti dengan pembekal, termasuk pemeriksaan di tapak dan ujian produk.

• Patuhi prosedur operasi dengan ketat semasa produksi; tangani sebarang ralat teknikal atau cacat segera—tidak pernah memaksa operasi.

2.2 Pencegahan Panas Berlebihan

Panas berlebihan dalam litar konduktif merupakan bahaya keselamatan yang serius. Tindakan balas yang efektif termasuk:

• Menyesuaikan kedalaman penyelidupan kontak untuk memastikan kontak optimum.

• Mengekalkan permukaan kontak yang bersih atau menerima reka bentuk kontak yang membersihkan diri.

• Menginstal sensor suhu untuk memantau pemanasan abnormal dan memicu intervensi awal.

• Melaksanakan pembersihan hidupan untuk meningkatkan kecekapan penyelenggaraan.

2.3 Perlindungan Terhadap Pengkaratan

Sebagai pengkaratan merupakan penyumbang utama kepada kegagalan mekanikal:

• Terapkan pelumasan berkala pada bahagian bergerak.

• Gunakan keluli tahan karat atau bahan tahan karat lain.

• Perbaiki penyegelan untuk meningkatkan ketahanan air.

• Pastikan lapisan anti-korosi berkualiti tinggi diterapkan dengan betul.

2.4 Penyelenggaraan dan Pemeriksaan

Pemeriksaan berkala dan baiki tepat masa adalah penting. Walau bagaimanapun, penyelenggaraan mesti bermakna—bukan hanya rutin atau formal. Baiki permukaan membuang sumber daya dan gagal memastikan operasi yang selamat. Hanya penyelenggaraan menyeluruh, berdasarkan keadaan, boleh mencegah kegagalan yang tidak dijangka.

3. Kaedah Diagnostik untuk Kegagalan Mekanikal

Teknik diagnostik yang berbeza menawarkan kelebihan dan kekurangan yang berbeza. Staf harus memilih kaedah berdasarkan keadaan sebenar, menggabungkan pendekatan untuk mencapai deteksi cacat yang tepat.

• Ujian Ultrasonik: Sebelum pemasangan, gunakan pemeriksaan ultrasonik untuk mengesan retakan dalam insulator porselein dan mencegah cacat laten.

• Pemantauan Tekanan: Selepas pemasangan, pantau sama ada insulator berada di bawah tekanan mekanikal yang abnormal.

• Termografi Inframerah: Deteksi panas berlebihan lokal dalam litar. Jika titik panas dikenali, ambil tindakan korektif segera.

• Pemantauan Arus Motor: Ukur arus motor semasa operasi untuk menilai prestasi pemutus sambungan dan mengenal pasti anoman.

• Pengukuran Strain Gauge: Gunakan strain gauge tahanan untuk mendeteksi tekanan abnormal pada insulator.

• Analisis Sinyal: Analisis sinyal arus motor untuk menilai kesihatan sistem pemandu.

4. Kesimpulan

Hanya selepas semua pemeriksaan diagnostik mengesahkan operasi normal dan tidak adanya bahaya keselamatan, pemutus sambungan tersebut boleh digunakan.

Kertas ini menganalisis cacat mekanikal umum dalam pemutus sambungan tegangan tinggi, termasuk patah insulator porselein, tekanan abnormal, panas berlebihan litar, kegagalan operasi, dan pengkaratan komponen logam. Berdasarkan cabaran teknikal semasa, langkah-langkah penyempurnaan dan pencegahan yang ditargetkan telah dicadangkan. Dengan melaksanakan cadangan ini, staf penyelenggaraan dapat meningkatkan pencegahan kegagalan isolasi tegangan tinggi, meningkatkan kebolehpercayaan sistem, dan memastikan keselamatan staf operasi.