מגנטי הכוח: סיכונים של קצר חשמלי, גורמים וצעדי שיפור
מגנטי כוח: סיכונים של קצר חשמלי, גורמים וצעדי שיפור
מגנטי כוח הם רכיבים בסיסיים במערכות חשמל המספקות העברת אנרגיה והם מכשירי אינדוקציה קריטיים המבטיחים את פעולת החשמל הבטוחה. מבנה שלהם כולל סלילים ראשוניים, סלילים משניים ולב ברזל, תוך שימוש בעקרון האינדוקציה אלקטרומגנטית כדי לשנות מתח חילופין. דרך שיפורים טכנולוגיים לאורך זמן, נמשכת התארכות האמינות והיציבות של אספקת החשמל. עם זאת, עדיין קיימים סיכונים מוסווים שונים. חלק מהיחידות של מגנטים סובלים מקפיחות לא מספקת בפני פגיעת קצר חשמלי, מה שהופך אותם לפגיעים לתופעות קצר חשמלי. כדי לקבוע באופן יעיל את סיבת התקלה והמיקום שלה, יש להגביר מחקרים על תקלות במגנטים וטכנולוגיות 진단 כדי לאמץ טכנולוגיות מתאימות שיפתרו בצורה יעילה בעיות של תקלה במגנטים.
1. סיכונים של קצר חשמלי במגנט כוח
השפעת זרם פיק: קצר חשמלי פתאומי במגנט מייצר זרם קצר חשמלי גדול. למרות שהמשך שלו קצר, לפני שהמעגל העיקרי של המגנט מתנתק, הסכנה המוסווית הזו אולי כבר נוצרה, ועשוי לגרום לנזק פנימי למגנט ומוריד את רמות ההבודדה.
השפעת כוחות אלקטרומגנטיים: במהלך קצר חשמלי, הזרם המוגבר מייצר כוחות אלקטרומגנטיים משמעותיים המשפיעים על יציבות. במקרים חמורים, הסלילים של המגנט יכולים להיות מושפעים במידה מסוימת, כגון מעוות סלילים, נזק לחוזק ההבודדה של הסלילים ונזק לרכיבים אחרים. במקרה קיצוני, זה עשוי להוביל לתאונות בטיחות חשמל כמו שרפת מגנט.
2. גורמים לקצר חשמלי במגנט כוח
(1) תוכניות חישוב זרמים מתפתחות על בסיס דגמים אידיאליים הניחנים בשדה מגנטי נגרע מתوزע אחיד, קוטר סיבובים זהה וכוחות בפאזה אחת. עם זאת, במציאות, השדה המגנטי הנגרע במגנטים אינו מתפלג באופן אחיד והוא מרוכז באופן יחסי בחלק הגב, שם חוטים אלקטרומגנטיים נחשפים לכוחות מכניים גדולים יותר. בנקודות הזזה של כבלים מתואמים רציפים (CTC), שינוי המדרגה משנה את כיוון העברת הכוח, ומייצר מומנט. בשל גורם מודול האלסטי של בלוקי המרווחים, התפלגות בלוקי המרווחים לא אחידה יכולה לגרום לכוחות מתחלפים שנוצרים על ידי שדות מגנטיים נגרעים מתחלפים לחוות תהודה מאוחרת. זהו הסיבה הבסיסית לכך שהדיסקים של הסלילים בחלק הגב של הלב הברזל, נקודות הזזה ומיקומים מתאימים עם מחליפים מעוותים ראשונים.
(2) שימוש בחוטים מתואמים קונבנציונליים בעלי חוזק מכני נמוך גורם להם להיות פגיעים למעוות, הפרדת ענפים חשיפה לנחושת כאשר הם נחשפים לכוחות מכניים של קצר חשמלי. כשמשתמשים בחוטים מתואמים קונבנציונליים, זרמים גדולים ומדרגות זזה תלולות במקום הזה מייצרים מומנטים משמעותיים. בנוסף, הדיסקים של הסלילים בשני הקצוות נחשפים למומנטים משמעותיים עקב השפעת שדות מגנטיים נגרעים רדיאליים ואקסיאליים, מה שגורם למעוות צורה.
לדוגמה, הסליל המשותף של פאזה A במגנט יאנגאו 500kV היה כולל 71 הזזות, ובעקבות השימוש בחוטים מתואמים קונבנציונליים עבים יחסית, 66 מההזזות הללו הראו מעוותים בהדרגים שונים. באופן דומה, המגנט הראשי מספר 11 בוujuing גם הראה היפוכים שונים של חוטים וחשיפה בקצה הסליל בעל מתח גבוה החלק הגב של הלב הברזל עקב שימוש בחוטים מתואמים קונבנציונליים.
(3) חישובינגדות לקצר חשמלי אינם לוקחים בחשבון את השפעת הטמפרטורה על חוזק כפיפה ומשיכה של חוטים אלקטרומגנטיים. 저항 קצר חשמלי שתוכנן בטמפרטורת החדר אינו יכול להשתקף בתנאי פעולה מציאותיים. לפי תוצאות המבחנים, הטמפרטורה של חוטים אלקטרומגנטיים משפיעה באופן משמעותי על הגבול של הכניעה (σ0.2). ככל שהטמפרטורה של חוטים אלקטרומגנטיים עולה, חוזק הכפיפה, משיכה ומשוך שלהם יורד. בטמפרטורה של 250°C, חוזק הכפיפה והמשיכה נמוך באופן משמעותי מאשר בטמפרטורה של 50°C, בעוד משוך יורד ביותר מ-40%. בפעולת מציאות, מגנטים מגיעים לטמפרטורת סליל ממוצעת של 105°C בנטל מוגדר, עם נקודות חמות שמגיעות לטמפרטורה של 118°C. רוב המגנטים עוברים תהליך איחוד אוטומטי במהלך הפעילות.
לכן, אם נקודת קצר חשמלי אינה נעלמת מיד, המגנט יעבור פגיעת קצר חשמלי שנייה בתוך זמן קצר מאוד (0.8 שניות). עם זאת, לאחר פגיעת הזרם קצר החשמל הראשונה, טמפרטורת הסליל עולה במהירות. בהתאם לסטנדרטים GB1094, הטמפרטורה המותרת המקסימלית היא 250°C, שבה היכולת של הסליל להתנגד לקצר חשמלי ירדה משמעותית. זה מסביר מדוע רוב תאונות קצר החשמל במגנטים מתרחשות לאחר תהליכי איחוד.
(4) בניית סליל רפויה, עיבוד הזזה לא נכון ורחבת יתר גורמים לחוטים אלקטרומגנטיים להיות תלויים. מהפרספקטיבה של מקומות נזק בתאונות, מעוות נמצא בעיקר בנקודות הזזה, במיוחד במקומות הזזה של חוטים מתואמים.
(5) השימוש בחוטים רכים הוא אחד הגורמים העיקריים לרמה נמוכה של יכולת התנגדות לקצר חשמלי במגנטים. בשל הבנת מוגבלת בשלב מוקדם של הבעיה זו או קשיים באquipage ובתהליכים, יצרנים היו סותרים להשתמש בחוטים חצי קשיחים או שלא הייתה להם דרישה כזו בתכניהם. כל המגנטים שנכשלו השתמשו בחוטים רכים.
(6) פערים אסמבלייתיים מופרזים גורמים לתמיכה לא מספקת בחוטים אלקטרומגנטיים, מה שמייצר סיכונים מוסווים בהתנגדות לקצר חשמלי במגנטים.
(7) כוחות מתיחה קדמית לא אחידים הנדרשים לסלילים שונים או מיקומי מחליפים גורמים לדיסקים של הסלילים לקפוץ במהלך פגיעת קצר חשמלי, מה שגורם לחוזק כפיפה מוגבר על חוטים אלקטרומגנטיים ומעוותים נוספים.
(8) חוסר בטיפול בהישנות בין סיבובים או קווי חשמל מוביל להתנגדות לקצר לא טובה. סיבובים ראשונים שנשמרו בטיפוח של טבילה בסיליקון לא ספגו נזק.
(9) הבקרה הלא נכונה של כוח הפרה-הצמוד של הסיבובים גורמת לאי-השכלה של מוליכים במוליכים מתמנים מסורתיים.
(10) התקריות החיצוניות הקצרות המתמידות גורמות להשפעות מצטברות של כוחות אלקטרומגנטיים לאחר פגיעות רבות של זרם קצר, מה שגורם להרכך של קווי אלקטרומגנטיים או להזזה יחסית פנימית, בסופו של דבר מביא לקריסת ההבדלה החשמלית.
3. אמצעי שיפור להגביר את ההתנגדות לקצר בחיוויי מתח
(1) ביצוע בדיקות קצר כדי למנוע בעיות לפני שהם מתרחשות
האמינות האופרטיבית של ממרכי מתח גדולים תלויה בעיקר בתכנן ובאיכות תהליך הייצור שלהם, ולאחר מכן בניסויים שונים הנערכים במהלך הפעילות כדי לתפוס באופן מיידי מצבים של הציוד. כדי להבין את יציבות המנגנון של ממרך, ניתן לבצע בדיקות קצר כדי לזהות נקודות חולשה לשיפור, ולספק אמון בתכנן של חוזק המבנה של הממרכים.
(2) התקנת תכנן ותphasis על תהליך לחץ צירי בייצור סיבובים
כאשר מתכננים ממרכים, יצרנים צריכים לחשוב לא רק על הפחתת הפסדים ושיפור רמות ההבדלה, אלא גם על שיפור חוזק מכני והתנגדות לתקלות קצר. מבחינת תהליכי הייצור, מאחר שהרבה ממרכים משתמשים בשטיחי דבק עם סיבובים של מתח גבוה ומתח נמוך משתפים את אותו שטיח דבק, המבנה הזה דורש תקני ייצור גבוהים. בלוקי הרחקה צריכים לעבור טיפול בדחוס, ואחרי עיבוד הסיבובים, כל סיבוב צריך לעבור יבוש תחת לחץ קבוע עם מדידת הגובה של הסיבוב הדחוס.
אחרי העיבוד הנ"ל, הסיבובים על אותו שטיח דבק צריכים להיות מכוונים לגובה זהה. במהלך האספה הסופית, יש להפעיל לחץ מוגדר על הסיבובים באמצעות מכשירי הידראולים כדי להשיג את הגובה המתוכנן והדרוש לתהליך. במהלך האספה הסופית, יש להפנות תשומת לב לא רק לדחיסה של סיבובים של מתח גבוה, אלא במיוחד לשליטה בדחיסה של סיבובים של מתח נמוך.
