Alto voltaje SF₆ kolpegiak dira harrapatu gehien dituzten iturriak subestazioetan. Hauek egutegi eta mantentze erregelekua egin behar da indar elektriko sistemen funtzionamendu estabila bermatzeko. Hala ere, subestazioen mantentze eremuan, bereziki alto voltaje SF₆ kolpegien mantentzean, hazazko puntu ugari daude (isondoa, tokatze elektrikoa, etab.), gizarte langileen bizkeria seriozuki amenazten dituenak. Horren oinarrian, lan honetan kokapenaren eta segurtasun kontrol teknologiengatik aztertzen da, subestazioen mantentze operazioen segurtasuna hobetzeko eta akidenteen tasa murrizteko.
1 Lan Prinzipiotako eta Ezaugarrietako Analisia
1.1 SF₆ Gasaren Fisika eta Kimika Ezaugarriak
SF₆ molekulak azoe bat eta sei fluoreo atomo ditu, 146.06 atomoko pisua duena, airea baino 5.135 aldiz berotze handiagoa duena. 150°C azpitik, SF₆ gasak kimikoki inertzia ona du eta ez du reaksiokimikorik egiten arrazoitzeko metal, plastiko edo beste material guztiekin kolpegien barruan. Beraz, zerrendatu daiteke kolore gabeko, isuri gabeko, toxiko gabeko eta inbustible gas gisa, askoz eragileki zatitu ez dena (transformer oliarekin disolagarria ez izatea eta urarekin askoz kanpo). Baina kolpeien irekita eta itzalde prozesuetan, SF₆ gasak arku eta desgasifikazioaren eragina dagoenean zatitzen hasten da, metafluoroide, SOF₂, SO₂F₄, etab. bezalako gas edo polvo formako produktuak sortuz, haien artean gizarte bihotzeko erraza oso toksiak. Arkuaren eragilean (poliatomoaren egitura duten molekulak atomo bakarratzat edo partikulua kargatuta zatitzen dira) eta barne aldatasunek bero eta elektrikotasun konduktibitatea handitzen dute.
1.2 Alto Voltaje SF₆ Kolpegien Lan Printzipioa
SF₆ kolpegia hiru porcelana insuladore bertikal unitateetatik osatuta dago, bakoitzak gaz-bihurtza arkukizle bat dauka. Diseinu honek kolpegi kompaktoa egiten du, isolamendu eta arkukizle prestaski ona dituena. Gaz-bihurtza arkukizlea da alto voltaje SF₆ kolpegiren nukleo komponentea, eta SF₆ gasarekin bete daiteke hiru arkukizlearekin konektaturiko oinez. Kolpegia irekitzen denean, kontaktu kontrolagarria kontaktu finkotik banatzen da, arkua sortuz. Orduan, arkukizlean dagoen SF₆ gasak oinen bidez arkura azkar bidali eta gasaren isolamendu eta arkukizle propietateak erabiliz arkua azkar kendu. Gainera, kolpegien kontaktuen mugimenduaren trebatzailea eta kontrola diren muelle operazio mekanismoa eta bere kontrol elementu kotxea daude. Arrazoitzeko muelles, elkarrekin loturiko barra, transmitazio mekanismoa, microprozesadorea edo programatze logikako kontrolagailua osatzen ditu. Kolpegia irekitu edo itzaltze behar denean, kontrol elementuak instrukzio bat eman dezake muelle operazio mekanismoari ekintza hartzea eta kontaktu mugigabea modu horretan mugitzeko.
1.3 Alto Voltaje SF₆ Kolpegien Prestaski Ezaugarriak
Airea eta transformator oliarekin alderatuta, SF₆ gasak isolamendu indarra handia, arkukizle prestaski ona eta tamaina txikia ditu, eta alto voltaje indar elektriko eremuaren aplikazio espaintza zabala du.
- Sakondu efektua: Gasaren fluxuaren sakondu efektua erabiltzen du. Arkukizlea tamaina txiki, egitura sinple, korronte handiak kentzen ditu, arkua laburra da, kapazitateko edo induktibo korronte kentzean ez dago birberritzea, eta ultrapasada baxua da.
- Energia elektriko bizitza luzea: 50kA kapazitate osoan 19 aldiz jarraitu kentzea ahalbidetzen du, korronte kentze totala 4200kA, mantentze ziklo luzea, eta erabilita egongo da erabilera maizeko kasuetarako.
- Isolamendu indarra handia: SF₆ gasak 0.3MPa dagoenean hainbat isolamendu proba igotzen ditu margina handiarekin. Korronte kentze totala 3000kA iritsi ondoren, 0.3MPa dagoenean bakoitza 250kV frekuencia industriko tenperatura suportatu dezake minutu batzuetan, eta SF₆ gasaren presioa zero gaizki neurtzen denean orduan ere 166.4kV frekuencia industriko tenperatura suportatu dezake.
- Izagertza ona: SF₆ gasaren ur kontzentrazioa oso baxua da. Arkukizlea, resistenteak eta sostengailuak independentzi gas pertsonalean zatitu daitezke, kolpegiaren barnerantz sarkara eta ur sartzea saihesteko.
- Indarra txiki eta amortiguazio leuna: Mezanismoaren zilindro lan eta arkukizlearen kontaktu arteko transmitazio maila 1∶1 da, eta mekanismoaren ezaugarriak estabilak dira. Mekanismoaren ezaugarrien estabilitatea 3000 aldiz (probaketan 10000 aldiz) iritsi dezake, eta eragilearen sorama 90dB baino txikiagoa da.
2 Subestazioen Mantentze Tokian Dagoen Hazazko Puntuen Analisia
2.1 Hazazko Puntu Mota eta Ezaugarriak
Subestazioen mantentze tokian dagoen hazazko puntu nagusiak lau mota dira: elektriko hazazko puntua, mekaniko hazazko puntua, kimiko hazazko puntua eta inguru faktoreak. Hazazko puntuek mantentze langileen bizkeria zuzenean edo ez zuzenean amenaz ditzakete.
- Elektriko hazazko puntua: Zailtasunak sortzen ditu gailuaren isolamendu hondamendua edo errore eragileak, bataz besteko tenperatura eta arkua adierazten dituenak. Kolpegia lan egiten denean altu tenperatura du eta kapazitateko eta induktibo efektuak ditu, beraz, irekita egonik ere korronte gorria geratzen da, tokatze elektrikoak sortuz. Arkua tenperatura altua sortu dezake eta suertsi dezake.
- Mekaniko hazazko puntua: Hazazko puntuak gailuaren mekaniko piezaetatik datoz. Ez badira egoki erabili eta mantentze, errotatzen edo mugitzen ari diren piezetan ezkutatzea edo urrutitzea gerta daiteke.
- Kimiko hazazko puntua: SF₆ gasa egoeran normala dago, baina arkua, korona, etab. eraginean hasi daiteke zatitzea. Inhalarritako gasak xamar, pulmon edema edo hertzaldi sortu dezake.
- Inguru hazazko puntua: Oroi eta airea nabarmena dagoenean mantentzea egin egiten da, non mantentze lanaren zailtasuna handitu egiten den eta kontrolatu gabeko arriskuak ematen dituen mantentze langileei. Gehiago, mantentze inguruko egoera okerra edo espazio txikia mantentze lanaren arriskua handitzen du.
2.2 Hazazko Puntuen Sorguentzien Analisia
Subestazioen mantentze tokian dagoen hazazko puntu nagusiek gailu-erlazionatutako, gizarte-erlazionatutako eta inguru faktoreak dituzte. Mantentze lan kopuru handiak gailuak erositzea handitzen du, elektriko prestaskia jaisten eta arrisku handiagoak sortzen ditu.
Mantentze langileen kalitate desberdina dela eta, batzuek gailuaren egitura eta lan printzipioei buruz ulergarri gabeak dira, eta lagundu gabe lan egitean erru egitea posible da. Adibidez, uste handia gabe, langileak osozko pieza bat ukitu edo tresna okerra erabili dezakete, horrek zuzenean gertakari segurtasunari eragin dezakete.
SF₆ kolpegien kasuan, hazazko puntu nagusiak kimikoki sortzen dira. Baldintza espezifikoetan sortzen diren toxiko materialak inguru-limitazioengatik barnean bilaka daitezke, hazazko puntuaren arriskua gehitu egiten duena.
3 Hazazko Puntu Kokapena eta Segurtasun Kontrol Teknologiak
3.1 Hazazko Puntu Kokapen Metodologia
- Fiber optiko sensore teknologia: Fiber optiko sensore teknologia isolamendu prestaski ona eta elektromagnetikoki interferentziarik gabeko ahalmena ditu. SF₆ kolpegien egituraren egonkortasuna eta parametro elektrikoak monitorizatzeko balio du, datuak errealitatean bildu eta analizatzeko, eta arrazoitzeko akats eta segurtasun arriskuak azkar aurkitzeko.
- Sensor wireless sareta: Sensor wireless sareta zenbat sensor nodo osatuta dago. Helburu nagusia inguru parametroak, gailu egoera, eta mantentze langileen kokapena errealitatean monitorizatzeko da. Sarea autonomia, adaptazioa eta interferentziarik gabeko ezaugarriak ditu, eta egoera konplexu eta aldatzeko egokitzen da, hazazko puntuak errealitatean monitorizatzeko eta kokatzeko.
- Maquina ikuskapena eta infragorria termografikoa: Maquina ikuskapen teknologia irudiak hartu eta analizatu egiten ditu, kableak eta gailu hondatuak identifikatzeko eta kokatzeko; baita infragorria termografikoa ere gailuen tenperatura banaketa errealitatean monitorizatzeko eta akats eta arrisku potentzialen kokapena zehaztu ahal izateko.
3.2 Datu Analisiaren Oinarritako Hazazko Puntu Aurreikusteko Modeloa
Une honetan, intelektualizazioa, digitalizazioa, automatizazioa eta integrazioa China-ren indar elektrikoaren tendentsia nagusiak dira, eta IA eta datu handi teknologien erabilera hori azkarretu du. SF₆ kolpegien mantentzean, datu analisiaren oinarritako hazazko puntu aurreikusteko modeloa sortu da, datu bildura, datu preprozesamendua, ezaugarri ingeniaritza, eta modeloko antolaketa osatzen ditu.
- Datu bildura: Sensor askotatik, monitorizazio gailuak erabiliz lortzen dira. Modeluaren zehaztasuna hobetu ahal izateko, datu anitzen bildura beharrezkoa da.
- Datu preprozesamendua: Datu jatorrizkoak (outlier detektazioa eta prozesamendua, datu transformazioa, etab.) preprozesatzen dira datu kalitatea hobetzeko eta ezaugarri ingeniaritzarako oinarria jaritzeko.
- Ezaugarri ingeniaritza: Preprozesamendua amaitu ondoren, hazazko puntu aurreikusteko datu askotatik ezaugarri erabilgarriak aukeratu behar dira. Ezaugarri hauek hobetu behar dira modeluaren zehaztasuna.
- Modeloko antolaketa: SVM (Support Vector Machine) erabiltzen da klasifikazio eta regresio analisi metodo garrantzitsu bat. Bi datu mota arteko tartea maximizatuz, hyperplano optimo bat aurkitzen du.
3.3 Segurtasun Kontrol Teknologia Estrategiak
Kokapen teknologiak zehaztasuna eta praktikotasuna hobetzeko, datu handiak eta IA teknologiak erabili behar dira, eta maquina ikasketa algoritmoak aplikatu behar dira hazazko puntuak subestazioen mantentze tokian ahalbidetuz eta zehaztasunez informazioa emanez mantentze langileei, akidenteen arriskua murriztuz. Subestazioen mantentze tokian, sensor askotatik datuak fusionatu behar dira kokapenaren zehaztasuna eta modeluaren zehaztasuna hobetzeko. Realitatea hedatze teknologia (AR) aplikatuz, errealitate virtuala eta errealitatea batu ahal izango da, mantentze langileei gailuaren egitura hobeto ulertzeko eta horrela eragile erroreak konponduz. Parte hauek subestazioen mantentze lanen kudeaketari begirada gehiago eskaintzen diote eta mantentze protokoloak zehazki jarraitu behar dituzte (Ikusi Irudia 1). Bereziki, mantentze langileentzako geroztik gero zaharragarriak sortu behar dira, horiei kokapena errealitatean jakin eta monitorizatzeko, segurtasuna bermatzeko.
4 Iragazkiak
Subestazioen mantentze tokian, hazazko puntuak zehaztasunez identifikatzea eta kokatzea SF₆ kolpegien mantentze tokian segurtasuna bermatzeko gai nagusia da. SF₆ kolpegien lan prinzipioen eta ezaugarrien ikerketan sakon, kimikoki mantentze prozesuan hazazko puntu garrantzitsuena dela aurkitu da. Arriskuak efektiboki kudeatzeko, teknologi berriak, idei berriak eta metodo berriak erabiliz aurretik babestea, arrisku potentzialak aurreikusteko, eta mantentze langileentzako aurretik informazioa eman ahal izateko.
