ہائی-وولٹج ڈسکنیکٹر سوچ کے مکینکل فالٹ تجزیہ اور بہتری کے طریقے پر تحقیق
مع تقدم الميكانيكية المستمر في المجتمع الحديث، ازداد الطلب على الطاقة الكهربائية في الحياة اليومية بشكل كبير. لضمان استيفاء نظام الطاقة لهذا الطلب المتزايد، يجب أن يعمل النظام الكهربائي بمستوى أعلى من الاستقرار والأمان والاستجابة الفورية. هذا يبرز أهمية جودة مفتاح العزل عالي الجهد أثناء التصنيع.
يجب على الشركات المصنعة تعزيز وعيها بهذه المسؤولية لضمان تشغيل خطوط نقل الطاقة عالية الجهد بشكل موثوق وتقليل تكرار الأعطال. من الضروري أن ندرك أن مفاتيح العزل مسؤولة عن عزل المعدات الكهربائية بأمان تحت ظروف عدم الحمل خلال حالات الطوارئ. لذلك، من الضروري إجراء تحليل شامل للأعطال الميكانيكية الحالية، تليها حلول مستهدفة لتخفيف المخاطر.
1. العيوب والأعطال الشائعة والتحليل
تتطلب خطوط نقل الطاقة عالية الجهد صيانة دورية، مما يتطلب تشغيل مفاتيح العزل عالية الجهد بشكل متكرر لعزل المصادر الكهربائية—ضمانًا لأمان فنيي الصيانة. ومع ذلك، بسبب العيوب الداخلية في التصميم والمواد، تظل الأعطال الميكانيكية هي النوع الأكثر شيوعًا للأعطال. تظهر الدراسات أن التركيب غير السليم أو التشغيل الأولي غير الكافي أو التآكل الميكانيكي غالبًا ما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة في الدائرة الموصلة، وتشقق العازل، وحتى حوادث أمنية خطيرة.
أحد الأعطال الميكانيكية الخطرة بشكل خاص هو كسر العوازل الخزفية الداعمة. يمكن لهذه الأعطال أن تشكل أكبر مخاطر وتؤدي إلى عواقب كارثية. يمكن تحليل أسباب هذه الأعطال من عدة جوانب:
مشكلات جودة المواد: جودة العوازل الرديئة، بسبب ضعف السيطرة على التصنيع، تدخل مخاطر أمنية خطيرة. تكشف الفحوصات المستمرة للعوازل المكسورة عن وجود شوائب داخلية، وشقوق دقيقة، وربط رديء، وفي بعض الحالات، غياب الأسفلت كطبقة ماصة للصدمات.
عيوب التصميم والعملية: العيوب الداخلية في التصميم، أو العمل غير الصحيح، أو عمليات الاحتراق غير الكافية أثناء التصنيع يمكن أن تؤدي إلى مفاصل ضعيفة بين العازل والفرنج، مما يقلل من العمر الافتراضي والموثوقية.
التدهور البيئي: التعرض طويل الأمد لظروف قاسية بما في ذلك المجالات الكهرومغناطيسية القوية والتآكل الكيميائي والتعرية يسرع من عملية الشيخوخة.
تأثير الزلازل: خلال الزلازل، قد تسبب الاهتزازات الشديدة كسر العازل بسبب الرنين الهيكلي أو الضغط الميكانيكي.
أحد الأعطال الشائعة الأخرى هو فشل التشغيل لمفتاح العزل، حيث يؤدي التشغيل غير الصحيح إلى فتح أو إغلاق غير كامل (غير متماثل)، مما يؤدي إلى تلامس ضعيف ومقاومة مرتفعة وارتفاع درجة الحرارة وأضرار محتملة للمعدات. العوامل المساهمة تشمل:
عيوب التصميم أو اختيار المواد الخاطئ: التصميم الهيكلي غير الكافي أو المواد غير المناسبة تؤدي إلى تدهور الأداء.
التآكل الشديد: يتم تعريض المكونات الدوارة، التي تكون عادةً مصنوعة من المعادن، للبيئة الخارجية. الرطوبة العالية ونقص التشحيم والتعرض الطويل يسرعان من التآكل، مما يقلل من المرونة التشغيلية.
فشل الأنظمة الكهربائية للتحكم: المكونات الكهربائية المعيبة في الآليات التشغيلية المحركة يمكن أن تسبب فشل التشغيل.
العوامل البيئية: التعرض الخارجي يعرض المفاتيح للأمطار والثلوج والتلوث. في السنوات الأخيرة، زادت الضباب الدخاني والرطوبة الجوية من التآكل.
التآكل الكيميائي: الغبار الجوي والرطوبة يتفاعلان لتشكيل مواد كهربائية مؤكسدة. عند ترسيب هذه المواد على سطوح المفاتيح، تسبب التآكل الكهروكيميائي.
ضعف التصميم الداخلي: الختم السيء يسمح بدخول الرطوبة. اختيار المواد غير المناسبة مثل المعادن ذات مقاومة التآكل المنخفضة أو طلاءات مضادة للتآكل غير كافية تزيد من تدهور الأداء. بالإضافة إلى الصيانة والتفتيش غير الكافيين، هذه العوامل تؤدي إلى تدهور ميكانيكي شديد.
2. تدابير تحسين الأعطال الميكانيكية
2.1 التصنيع ومراقبة الجودة
يجب على الشركات المصنعة الالتزام الصارم بالمواصفات التصميمية أثناء الإنتاج، وضمان اختيار المواد المناسبة ومراقبة الجودة الشاملة. لمعالجة كسر العوازل الخزفية:
تأكد من أن تصميم المفتاح يتوافق مع المتطلبات التقنية والتشغيلية.
تعزيز مراقبة الجودة في الإنتاج من خلال الحصول على مواد خام عالية الجودة.
التعاون فقط مع الموردين ذوي السمعة الطيبة والمؤهلين تقنيًا.
إنشاء اتفاقيات ضمان الجودة مع الموردين، بما في ذلك التفتيش على الموقع واختبار المنتجات.
الالتزام الصارم بالإجراءات التشغيلية أثناء الإنتاج؛ معالجة أي أخطاء تقنية أو عيوب فورًا—لا تقم بالتشغيل القسري.
2.2 منع الارتفاع الزائد في درجة الحرارة
ارتفاع درجة الحرارة في الدائرة الموصلة يشكل خطرًا أمنيًا خطيرًا. تشمل التدابير الفعالة:
تعديل عمق إدخال التلامس لضمان التلامس الأمثل.
الحفاظ على نظافة سطوح التلامس أو استخدام تصاميم تلامس ذات تنظيف ذاتي.
تركيب أجهزة استشعار حرارية لمراقبة تسخين غير طبيعي وتنشيط التدخل المبكر.
تنفيذ التنظيف تحت التيار الكهربائي لتحسين كفاءة الصيانة.
2.3 حماية من التآكل
نظرًا لأن التآكل يعتبر أحد العوامل الرئيسية في الفشل الميكانيكي:
تطبيق التشحيم الدوري للمكونات المتحركة.
استخدام الفولاذ غير القابل للصدأ أو مواد أخرى مقاومة للتآكل.
تحسين الختم لتعزيز مقاومة الماء.
ضمان تطبيق طلاءات مضادة للتآكل عالية الجودة بشكل صحيح.
2.4 الصيانة والتفتيش
الفحص الدوري وإصلاح الأعطال في الوقت المناسب أمر ضروري. ومع ذلك، يجب أن تكون الصيانة ذات معنى وليس مجرد روتين أو شكلي. الإصلاحات السطحية تهدر الموارد ولا تضمن التشغيل الآمن. فقط الصيانة الشاملة القائمة على حالة الجهاز يمكن أن تمنع الأعطال غير المتوقعة.
3. طرق التشخيص للأعطال الميكانيكية
توفر طرق التشخيص المختلفة ميزات وقيود مختلفة. يجب على الموظفين اختيار الطرق بناءً على الظروف الفعلية، ودمج الطرق لتحقيق الكشف الدقيق عن الأعطال.
الفحص بالموجات فوق الصوتية: قبل التثبيت، استخدم الفحص بالموجات فوق الصوتية لكشف الشقوق في العوازل الخزفية ومنع العيوب الكامنة.
مراقبة الإجهاد: بعد التثبيت، راقب ما إذا كانت العوازل تتعرض لإجهاد ميكانيكي غير طبيعي.
التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء: اكتشف التسخين المحلي في الدوائر. إذا تم تحديد نقاط ساخنة، اتخذ الإجراءات التصحيحية فورًا.
مراقبة تيار المحرك: قم بقياس تيار المحرك أثناء التشغيل لتقييم أداء المفتاح وتحديد الشذوذ.
قياس مقياس الانفعال: استخدم مقاومة مقاييس الانفعال لكشف الإجهاد غير الطبيعي على العوازل.
تحليل الإشارات: قم بتحليل إشارات تيار المحرك لتقييم صحة نظام الدفع.
4. الخاتمة
فقط بعد أن تؤكد جميع الفحوصات التشخيصية التشغيل الطبيعي وعدم وجود مخاطر أمنية، يجب وضع مفتاح العزل في الخدمة.
يتناول هذا البحث الأعطال الميكانيكية الشائعة في مفاتيح العزل عالية الجهد، بما في ذلك كسر العوازل الخزفية والإجهاد غير الطبيعي وارتفاع درجة الحرارة في الدائرة والفشل التشغيلي وتآكل المكونات المعدنية. بناءً على التحديات التقنية الحالية، تم اقتراح تدابير تحسين ووقاية مستهدفة. من خلال تنفيذ هذه التوصيات، يمكن لفنيي الصيانة تحسين الوقاية من فشل العزل العالي الجهد وتحسين موثوقية النظام وضمان أمان الموظفين.
