Alta-voltajaj SF₆ cirkvitoŝmiriloj estas la plej vaste uzata ĉefŝmirilaĵo en substaroj. Regula inspektado kaj prizorgado de ili estas esenca por garantii la stabilan funkciadon de la elektra sistemo. Tamen, en la fako de substara prizorgado, precipe dum la prizorgado de alta-voltaj SF₆ cirkvitoŝmiriloj, ekzistas multaj danĝeraj punktoj (kiel ekzemple intoksiĝo, ŝokado per elektra ŝargo, ktp.), kiuj serioze minacas la personan sekurecon de la laboristoj. Bazitaj sur ĉi tio, ĉi tiu artikolo analizas el perspektivo de lokigo kaj teknologioj de sekureca kontrolo, celante plibonori la sekurecon de operacioj de substara prizorgado kaj malpliigi la accidentan rizon.
1 Analizo de Funkciaprincipoj kaj Kharakterizoj
1.1 Fizikaj kaj Kemiaj Eŭeco de SF₆ Gaso
La molekulo de SF₆ konsistas el unu sulfuratomo kaj ses fluoratomoj, kun atompezo de 146,06, 5,135 fojojn pli peza ol aero. Sub 150°C, SF₆ gaso montras bonan kemian inertecan eŭekon kaj ne reagas kemiaje kun kutimaj metaloj, plastiko, kaj aliaj materialoj en cirkvitoŝmiriloj. Do, ĝi estas konsiderata kiel senkolora, senodora, ne-toksa, kaj transparanta nenekombustebla gaso, kiu ĝenerale malfacile disigas (ne solvas en transformilolion kaj malbone solvas en akvon). Tamen, pro la malfermado kaj ferma operacioj de ŝmiriloj, SF₆ gaso partopli disigas sub la efektado de eldono kaj arketo, formante disigeblajn produktojn en gaseca aŭ pova formo, kiel metalfluoridoj, SOF₂, SO₂F₄, ktp., kiuj estas tre dangerosaj por la homa korpo. Inter ili, SF₆ gaso disigas kaj disociigas sub la efektado de arketo (molekuloj kun poliatoma strukturo disigas en unuatomajn aŭ ŝarĝitajn particlajn gasojn), kaj la internaj ŝanĝoj plifortigas sian termikan kaj elektran kondukadon.
1.2 Funkciaprincipo de Alta-voltaj SF₆ Cirkvitoŝmiriloj
La SF₆ cirkvitoŝmirilo konsistas el tri vertikalaj porcelanaj izoliloj, ĉiu kun gazblova arketmaligilo. Ĉi tiu dizajno faras la ŝmirilon kompakta, samtempe havante bonan izoladan kaj arketmaligilan eŭekon. La gazblova arketmaligilo estas la kernkomponanto de la alta-voltaj SF₆ cirkvitoŝmirilo, kaj ĝi estas plenita per SF₆ gaso tra tuboj konektitaj al la tri arketmaligiloj. Kiam la ŝmirilo malfermiĝas, la kontrolkontakto disiĝas de la fiksita kontakto, produktante arketon. En tiu momento, la SF₆ gaso en la arketmaligilo rapide blovas al la arketon tra la tuboj, uzante la gazan izolandan kaj arketmaligilan eŭekon por rapide maligis la arketon. Aldone, la spiralmotivado kaj sia unu-kutima kontrola equipaĵo estas klavaj komponantoj por movado kaj kontrolo de la kontaktaro de la alta-voltaj SF₆ cirkvitoŝmirilo. Ĝi kutime konsistas el spiraloj, ligiloj, transdonado-mekanismoj, mikroprocesoroj, aŭ programbaraj logikaj kontroliloj. Kiam la ŝmirilo bezonas esti malfermita aŭ fermata, la kontrolequipaĵo emitas ordon por ke la spiralmotivado agu kaj movigu la moveblan kontakton laŭbezone.
1.3 Funkciakharakterizoj de Alta-voltaj SF₆ Cirkvitoŝmiriloj
Kompare kun aero kaj transformilolio, SF₆ gaso havas la eŭekojn de alta izolada forto, bona arketmaligila eŭeko, kaj malgranda volumeno, kaj havas larĝajn aplikeblajn perspektivojn en la alta-voltaj elektraj kampos.
- Bloka efekto: Ĝi plene ludas la rolon de la gazflua arketblovo. La arketmaligilo estas malgranda, simpla struktura, granda rompanta ŝargo, mallonga arktempo, sen rebrulado dum kapacitiva aŭ induktiva ŝargrompo, kaj malalta supervolto.
- Longa elektra vivo: Ĝi povas daŭre rompi 19 fojojn je plena kapablo de 50kA, kun akumulita rompa ŝargo de 4200kA, longa prizorga ciklo, kaj taŭgas por ofte operaciitaj scenaroj.
- Alta izolada forto: SF₆ gaso povas pasigi diversajn izolajn testojn kun granda margeno sub 0,3MPa. Post kiam la akumulita rompa ŝargo atingas 3000kA, ĉiu rompa buŝo povas rezisti retfrekvencan volton de 250kV en 1 minuto sub 0,3MPa, kaj ankoraŭ povas rezisti retfrekvencan volton de 166,4kV kiam la SF₆ gaspremo malpliiĝas al nula manometra premo.
- Bona sigeliga eŭeko: La akvahalteco de SF₆ gaso estas relative malalta. La arketmaligilo, rezistoroj, kaj subteniloj povas esti dividitaj en sendependajn gazĉelojn por eviti ke sajonio kaj humidumo eniros la interiorn de la ŝmirilo.
- Malgranda funkcio-povo kaj glata amortado: La transdon-rapporto inter la funkcio-cilindro de la mekanismo kaj la arketmaligila kontakto estas 1∶1, kaj la mekanismo havas stabila karakterizaĵon. La stabileco de la mekanisma karakterizaĵo povas atingi 3000 fojojn (10000 fojojn en testa medio), kaj la funkcio-bruo estas malpli ol 90dB.
2 Analizo de Danĝeraj Punktoj en Substara Prizorgaj Lokoj
2.1 Tipoj kaj Kharakterizoj de Danĝeraj Punktoj
Danĝeraj punktoj en substara prizorgaj lokoj ĉefe inkluzivas kvar tipojn: elektraj danĝeroj, mekanikaj danĝeroj, kemikaj danĝeroj, kaj ĉirkaŭaĵaj faktoroj. Ĉi tiuj danĝeraj punktoj povas direktaj aŭ indirektaj minaci la personan sekurecon de prizorgaj personoj.
- Elektraj danĝeroj: Kauzitaj de damo de izolilo de equipaĵo aŭ eraroj en operacio, ĉefe montriĝas kiel alta volto kaj arketo. Ĉar la ŝmirilo portas altan voltan valoron dum operacio kaj havas kapacitan kaj induktan efekton, restantaj ŝargoj povas ankoraŭ ekzisti eĉ kiam ĝi estas en malferma stato, konduktante al ŝokado per elektra ŝargo. Arketoj povas generi altan temperaturon kaj kaŭzi incendion.
- Mekanikaj danĝeroj: La danĝeroj ĉefe venas de la mekanikaj komponantoj de la equipaĵo. Se ne propramode operaciitaj kaj prizorgitaj, oni povus esti premata aŭ frapata de turnantaj aŭ movantaj partoj.
- Kemikaj danĝeroj: SF₆ gaso estas stabila je ĉambret-tempo, sed ĝi komencas disigi sub la efektado de arketo, korono, ktp. Inhali la produktitan gason povas kaŭzi vertigon, pulmonedemon, aŭ eĉ morton.
- Ĉirkaŭaĵaj danĝeroj: Farado de prizorgado en veturoj kiel tondro-stormoj kaj fortaj ventoj ne nur pligrandigas la malfacilecon de prizorgaj laboroj sed ankaŭ portas nekontrolindajn riskojn al prizorgaj personoj. Aldone, problemoj kiel malbona ventigo kaj malgranda spaco en la prizorga ĉirkaŭaĵo povas ankaŭ pligrandigi la danĝeron de lok-aproksimata prizorgado.
2.2 Analizo de la Kauzoj de Danĝeraj Punktoj
La kauzoj de danĝeraj punktoj en substara prizorgaj lokoj ĉefe inkluzivas equipaĵ-relatajn, homo-relatajn, kaj ĉirkaŭaĵajn faktorojn. Kun la pligrandiĝo de la nombro de prizorgaj operacioj, la grado de equipaĵa usurado pligrandiĝas, kondukante al malkresko de la elektra performanco kaj pli alta risko de akcidentoj.
Pro la neegala kvalito de prizorgaj personoj, kelkaj el ili mankas sufiĉan komprenon pri la strukturo kaj funkcioprincipo de la equipaĵo, kaj povas esti negligentaj dum realaj operacioj. Ekzemple, pro manko de sufiĉa vigileco, personoj povas per akcido tuŝi vivan parton aŭ malĝuste uzi ilojn, kio povas direktajn provoki sekurecajn akcidentojn.
Por SF₆ cirkvitoŝmiriloj, la danĝeroj ĉefe origineblas de iliaj kemikaj ecoj. Toksikaj substancoj produktitaj sub specifaj kondiĉoj verŝajne akumuliĝos ene de la loĝloko pro limigoj de la ĉirkaŭaĵo, plu pligrandigante la danĝerecon.
3 Lokigo de Danĝeraj Punktoj kaj Teknologioj de Sekureca Kontrolo
3.1 Metodoj de Lokigo de Danĝeraj Punktoj
- Fiber-optika sentado-teknologio: Fiber-optika sentado-teknologio havas excellan izoladan eŭekon kaj anti-elektromagnetan interferan abilon. Ĝi povas efike monitori la struktur-sanan stagon kaj elektrajn parametrojn de SF₆ cirkvitoŝmiriloj, kolekti kaj analizi datumojn en tempo reala, kaj tempestive detekti potencialajn defektojn kaj sekurecajn danĝerojn.
- Senfada sensora reto: Senfada sensora reto konsistas el granda kvanto de sensoraj nodoj. Ĉefa celo de ĝi estas monitori en tempo reala la ĉirkaŭaĵajn parametrojn, equipaĵstanon, kaj la lokinformojn de prizorgaj personoj. La reto havas la eŭekojn de mem-organizado, mem-adaptado, kaj anti-interferado, kaj povas adaptiĝi al la kompleksaj kaj ŝanĝaj kondiĉoj de la loko, realizante temporelan monitoradon kaj lokigon de danĝeraj punktoj.
- Maŝin-vida kaj infraruda termoimagado-teknologio: Maŝin-vida teknologio povas identigi kaj lokigi potencialajn danĝerajn punktojn, kiel ekzemple eksponitaj kaboloj kaj endamigitaj equipaĵoj, per kapto kaj analizo de lokaj bildoj; dum infraruda termoimagado-teknologio povas monitori en tempo reala la temperatur-distribuon de equipaĵoj kaj akurate lokigi defektajn punktojn kaj potencialajn riskajn punktojn.
3.2 Prognoza Modelo de Danĝeraj Punktoj Bazita sur Datuma Analizo
Aktuale, inteligento, digitaligo, aŭtomatigo, kaj integriĝo estas la ĉefaj tendencoj de la elektra reto de Ĉinio, kaj la aplikado de artifical-inteligenta kaj big-data teknologioj akcelis ĉi tiun evolu-proceson. Dum la prizorgado de SF₆ cirkvitoŝmiriloj, estas etablitaj prognozaj modeloj de danĝeraj punktoj bazitaj sur datuma analizo, kiuj ĉefe inkluzivas kvar paŝojn: datumakirado, datum-preprocezo, trajt-inĝenierado, kaj model-trainado.
- Datumakirado: Akiritaj per diversaj sensoroj, registraĵoj de monitora equipaĵo, ktp. Por plibonori la akuratecon de la modelo, necesas kolekti kiel eble plej multajn kompletajn datumojn.
- Datum-preprocezo: Preprocezu la originalajn datumojn (detekto kaj traktado de eksterordinaraj valoroj, datumtransformado, ktp.) por plibonori la datumkvaliton kaj fondi la bazon por posteaj trajt-inĝenierado kaj model-trainado.
- Trajt-inĝenierado: Post finiĝo de preprocezo, necesas elekti utilajn trajtojn por prognozo de danĝeraj punktoj el granda kvanto de datumoj. Ĉi tiuj trajtoj devas havi bonan diskriminacion kaj prognozan abilon por plibonori la akuratecon de la modelo.
- Model-trainado: SVM (Support Vector Machine) estas komune uzata metodo de klasifikado kaj regresanalizo. Ĝi apartigas malsamajn kategoriojn de datumoj trove de la optimala hiperplano, maksimumigante la klasifik-an interspacan distancan inter du specoj de datumoj.
3.3 Strategioj de Teknologioj de Sekureca Kontrolo
Por plibonori la akuratecon kaj praktikecon de lokigaj teknologioj, devus uzi big-data kaj artifical-inteligentajn teknologiojn, kaj apliki maŝinlernantajn algoritmojn por inteligente identigi kaj prognozi danĝerajn punktojn en substara prizorgaj lokoj, provizante pli akuratan lokinformon por prizorgaj personoj kaj malpliigante la riskon de akcidentoj. En substara prizorgaj lokoj, datumoj de diversaj sensoroj devus esti kombinitaj por plibonori la akuratecon de lokigo kaj la akuratecon de la modelo. Aplikante plifortigitan realitan (AR) teknologion, kiu integras virtualan informon kun la vera mondo, povas ebligi prizorgajn personojn pli bone kompreni la strukturon de equipaĵo kaj do solvi la problemon de operaciaj eraroj. Relevaj flankoj devus fortiĝi la administradon de lok-aproksimata prizorga laboro kaj strikte sekvi la operaciajn procedurojn por prizorgado (vidu Figuron 1). Samtempe, dezvolvu inteligentajn vestindajn aparatojn por prizorgaj personoj por akiri ilian lokinformon en tempo reala kaj monitori ilin en tempo reala por sekureco.
4 Konkludo
En substara prizorgaj lokoj, akurate identigi kaj lokigi danĝerajn punktojn estas la klavo por garantii la sekurecon de prizorgaj lokoj de SF₆ cirkvitoŝmiriloj. Per profunda esploro de la funkciaprincipoj kaj kharakterizoj de SF₆ cirkvitoŝmiriloj, trovis ke kemikaj faktoroj estas la ĉefaj ne-negligeblaj danĝeraj punktoj dum ilia prizorgproceso. Por efike trakti riskojn, novaj teknologioj, konceptoj, kaj metodoj devus esti uzitaj por antaŭeventa prevento, progre prognozante potencialajn riskojn, kaj provizante antaŭvigilinformon por prizorgaj personoj por garantii la glatan progreson de prizorgaj operacioj.
