Korkeanpaineiset SF₆-pistekuormaimet ovat laajimmin käytettyjä sulkuvarusteita sähköverkoissa. Niiden säännöllinen tarkastus ja huolto on olennaisen tärkeää sähköverkon vakaudelle. Kuitenkin sähköverkossa, erityisesti korkeanpaineisten SF₆-pistekuormainten huollossa, on useita riskipisteitä (kuten myrkytyksiä, sähköiskuja jne.), jotka uhkaavat työntekijöiden turvallisuutta. Tämän tutkielman tavoitteena on analysoida näitä asioita paikan ja turvallisuuden hallintateknologioiden näkökulmasta, jotta sähköverkon huollon turvallisuutta voidaan parantaa ja onnettomuuksien määrä vähentää.
1 Työn periaatteiden ja ominaisuuksien analyysi
1.1 SF₆-kaasun fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
SF₆-molekyyli koostuu yhdestä rikki-atomista ja kuudesta fluori-atomista, sen atomimassa on 146,06, mikä on 5,135 kertaa painavampaa kuin ilma. Alle 150 °C:ssa SF₆-kaasu osoittaa hyvää kemiallisen passiivisuutta eikä reagoi yleisiin metalliin, muovituloihin tai muihin materiaaleihin pistekuormaimissa. Siksi sitä pidetään väristön, hajuton, ei-myrkkyisenä ja läpinäkyvänä palamattomana kaasuna, joka on yleensä vaikea hajoittaa (se ei ole liukeneva变压器的翻译似乎被意外中断了。我将继续从被中断的地方开始，完成芬兰语的翻译。
```html
(se ei ole liukeneva transformaattiviulalla eikä suuresti liukenevesiin). Kuitenkin pistekuormaimen avaus- ja sulkutoiminnoissa SF₆-kaasu alkaa hajoilla päästöjen ja arkun vaikutuksesta, muodostaen hajoitustuotteita kaasumuodossa tai jauheena, kuten metallifluorideja, SOF₂, SO₂F₄ jne., jotka ovat erittäin haitallisia ihmiselle. Niissä, kun SF₆-kaasu hajoaa ja eriytyy arkun vaikutuksesta (moniatominen molekyyli hajoaa yksiatomeiksi tai varautuneiksi hiukkasiksi), sisäiset muutokset lisäävät sen lämpö- ja sähköjohtavuutta.
1.2 Korkeanpaineisen SF₆-pistekuormaimen toimintaperiaate
SF₆-pistekuormain koostuu kolmesta pystysuorasta keramiikkulisästä, joista kukin on varustettu kaasupuhallusarkkipurkaja-kammiovilla. Tämä suunnitelma tekee pistekuormaimesta kompaktiin, samalla säilyttäen hyvän eristys- ja arkkipurkavaikutuksen. Kaasupuhallusarkkipurkaja-kammiot ovat korkeanpaineisen SF₆-pistekuormaimen keskeisiä komponentteja, ja ne täytetään SF₆-kaasulla putkien välityksellä kolmeen arkkipurkaja-kammioon. Kun pistekuormain avataan, ohjattu kontakti erottuu kiinteästä kontaktista, mikä aiheuttaa arkin. Tällöin kaasupuhallusarkkipurkaja-kammioiden SF₆-kaasu purkautuu nopeasti arkin päälle putkien välityksellä, käyttäen kaasun eristys- ja arkkipurkavaikutusta nopeasti arkin purkamiseen. Lisäksi kevytjohto-operaatiomekanismi ja sen yksilohkolainen ohjauslaitteisto ovat avaintekijöitä korkeanpaineisen SF₆-pistekuormaimen kontaktien liikuttamiseksi ja ohjaamiseksi. Se koostuu yleensä kevyistä, leväistä, siirtymekanismeista, mikroprosessorielementeistä tai ohjelmoinnilla ohjattavista loogisista ohjaimista. Kun pistekuormain tarvitsee avautua tai suljeta, ohjauslaitteisto antaa ohjeen, jotta kevytjohto-operaatiomekanismi toimii ja kuljettaa liikutettavan kontaktin vastaavasti.
1.3 Korkeanpaineisen SF₆-pistekuormaimen ominaisuudet
Verrattuna ilmaan ja transformaattiviuluun, SF₆-kaasu on tunnettu sen korkeasta eristysvoimasta, erinomaisesta arkkipurkavaikutuksesta ja pienestä tilavuudesta, ja sillä on laajia sovellusmahdollisuuksia korkeanpaineisessa sähköalalla.
- Estevaihe: Se hyödyntää täysin kaasuvirran arkkipurkavaikutusta. Arkkipurkaja-kammiot ovat pieniä, rakenteeltaan yksinkertaisia, suuria arkkipurkavaikutuksia, lyhyitä arkkiaika, eivät herää uudelleen kapasitiivisissa tai induktiivisissa virranteissa, ja niillä on alhainen ylipäästö.
- Pitkä sähköelämä: Se voi jatkuvasti katkaista 19 kertaa täysiä kapasiteettia 50 kA, kumulatiivinen arkkipurkavaikutus 4200 kA, pitkä huoltosykli, ja se sopii usein käytettyihin tilanteisiin.
- Korkea eristysvoima: SF₆-kaasu voi menestyä monenlaisissa eristystesteissä suurella marginaalilla 0,3 MPa:ssa. Kun kumulatiivinen arkkipurkavaikutus saavuttaa 3000 kA, jokainen arkkipurkavaikutuspaikka voi kestää verkkopäästön 250 kV:n 1 minuutin ajan 0,3 MPa:ssa, ja se voi edelleen kestää verkkopäästön 166,4 kV:n, kun SF₆-kaasun paine laskee nollapaineen tasolle.
- Hyvä tiivyys: SF₆-kaasun vesisisältö on suhteellisen alhainen. Arkkipurkaja-kammiot, vastukset ja tuulet voivat jaotella itsensä riippumattomiin kaasukompartmentteihin, estäen likaa ja kosteutta pääsemästä pistekuormaimen sisään.
- Pieni toimintateho ja sileä vaimennus: Mekanismiin liittyvän työläppäriä ja arkkipurkavaikutuksen välillä on siirtymäsuhde 1:1, ja mekanismilla on vakaita ominaisuuksia. Mekanismiin liittyvien ominaisuuksien vakaus voi saavuttaa 3000 kertaa (10000 kertaa testiympäristössä), ja toiminnan melutaso on alle 90 dB.
2 Sähköverkon huoltopaikkojen riskipisteiden analyysi
2.1 Riskipisteiden tyypit ja ominaisuudet
Sähköverkon huoltopaikkojen riskipisteet sisältävät pääasiassa neljä tyyppiä: sähköiset riskit, mekaaniset riskit, kemialliset riskit ja ympäristötekijät. Nämä riskipisteet voivat suoraan tai epäsuorasti uhata huoltotyöntekijöiden henkilöturvallisuutta.
- Sähköiset riskit: Johtuvat laitteen eristyksen vahingoittumisesta tai operointivirheistä, pääasiassa ilmenevät korkeana jännitteinä ja arkeina. Koska pistekuormain kuljettaa korkeaa jännitteä toiminnassa ja sillä on kapasitiivisia ja induktiivisia vaikutuksia, jäänteitä voi edelleen olla jopa avoimessa tilassa, mikä voi johtaa sähköiskuihin. Arkit voivat tuottaa korkeita lämpötiloja ja syttyä tulipaloiksi.
- Mekaaniset riskit: Vaarat tulevat pääasiassa laitteen mekaanisista komponenteista. Jos ne eivät ole oikein käytetty ja huollettu, ne voivat tiskata tai törmätä pyörimisen tai liikkumisen osissa.
- Kemialliset riskit: SF₆-kaasu on vakaa huoneenlämpötilassa, mutta se alkaa hajoilla arkun, korunan jne. vaikutuksessa. Hengittäessä tuottamaa kaasua voi aiheuttaa vertaantuvaa, keuhkoedeman tai jopa kuoleman.
- Ympäristötekijät: Huollon suorittaminen sääolosuhteissa, kuten ukkosmyrskyissä ja voimakkaissa tuulessa, ei vain lisää huollon vaikeutta, mutta myös tuo hallitsemattomia riskejä huoltotyöntekijöille. Lisäksi huollon ympäristössä ilmenevät ongelmat, kuten huono ilmanvaihto ja pieni tila, voivat lisätä paikan päällä huollon vaaroja.
2.2 Riskipisteiden syyt
Sähköverkon huoltopaikkojen riskipisteiden syyt sisältävät pääasiassa laitteeseen liittyviä, ihmisiin liittyviä ja ympäristötekijöitä. Kun huoltotoimintojen määrä kasvaa, laitteiden kuluminen kasvaa, mikä johtaa sähköisen suorituskyvyn laskuun ja korkeampaan onnettomuusriskiin.
Huoltotyöntekijöiden laadun epätasaisuuden vuoksi, jotkut heistä eivät ole tarpeeksi selvillä laitteen rakenteesta ja toimintaperiaatteista, ja he voivat olla huolimattomia todellisissa toiminnoissa. Esimerkiksi, koska heillä ei ole tarpeeksi valppautta, he voivat väistämättä koskettaa elävää osaa tai käyttää välineitä epäasianmukaisesti, mikä voi suoraan aiheuttaa turvallisuusongelmia.
SF₆-pistekuormaimissa vaarat johtuvat pääasiassa niiden kemiallisista ominaisuuksista. Erityisissä olosuhteissa tuotetut myrkyt voivat kertyä sisätiloihin ympäristörajoitusten vuoksi, mikä lisää vaaran tason entisestään.
3 Riskipisteiden sijaintianalyysi ja turvallisuuden hallintatekniikat
3.1 Riskipisteiden sijaintimenetelmät
- Valokuitusensoritekniikka: Valokuitusensoritekniikalla on erinomainen eristyskyky ja sähkömagneettinen häiriökiinteytys. Se voi tehokkaasti valvoa SF₆-pistekuormaimen rakenteen terveyttä ja sähköparametreja, kerätä ja analysoida dataa reaaliaikaisesti, ja havaita potentiaalisia vikoja ja turvallisuushaasteita ajoissa.
- Langaton sensoriverkosto: Langaton sensoriverkosto koostuu suuresta määrästä sensoreista. Sen tarkoituksena on reaaliaikaisesti valvoa ympäristöparametreja, laitteen tilaa ja huoltotyöntekijöiden sijaintietietoa. Verkostolla on ominaisuuksia, kuten itseorganisoituminen, itsesäädöksen kyky ja sähkömagneettinen häiriökiinteytys, ja se voi sopeutua monimutkaisiin ja muuttuviin paikan päällä oleviin olosuhteisiin, toteuttamalla reaaliaikaisen valvonnan ja sijaintianalyysin.
- Mekaaninen näköaisti ja infrapunasilmukkatekniikka: Mekaaninen näköaisti-teknologia voi tunnistaa ja sijoittaa potentiaalisia riskipisteitä, kuten alttiit kiekot ja vaurioituneet laitteet, kuvien ottamisen ja analysoinnin kautta; taas infrapunasilmukkatekniikka voi reaaliaikaisesti valvoa laitteen lämpötilojakaumaa ja tarkasti sijoittaa vikapaikkoja ja potentiaalisia riskipisteitä.
3.2 Riskipisteiden ennustemalli datan analyysin perusteella
Nykyisin älykkuus, digitalisaatio, automatisointi ja integrointi ovat Kiinan sähköverkon pääsuuntia, ja tekoälyn ja tiedonhallintatekniikoiden soveltaminen on kiihdyttänyt tätä kehitysprosessia. SF₆-pistekuormaimen huollossa luodaan riskipisteiden ennustemalli datan analyysin perusteella, joka sisältää pääasiassa neljä askelta: datan kerääminen, datan esikäsittely, ominaisuuden insinööri ja mallin kouluttaminen.
- Datan kerääminen: Datan saa erilaisten sensorien, valvonnan toimintatietueiden jne. kautta. Mallin tarkkuuden parantamiseksi pitäisi kerätä mahdollisimman paljon kattavaa dataa.
- Datan esikäsittely: Alkuperäistä dataa (poikkeamien havaitseminen ja käsittely, datan muunnos jne.) esikäsitellään parantaakseen datan laatua ja luomaan perusta jälkimmäiselle ominaisuuden insinööri- ja mallin kouluttamiselle.
- Ominaisuuden insinööri: Kun esikäsittely on valmis, tarvitaan valita hyödyllisiä ominaisuuksia riskipisteiden ennustamiseksi suuresta määrästä dataa. Nämä ominaisuudet pitäisi olla hyvin erottavia ja ennustavia, jotta mallin tarkkuus paranee.
- Mallin kouluttaminen: SVM (Support Vector Machine) on yleisesti käytetty luokittelija ja regressioanalyysimenetelmä. Se erottaa eri luokat löytämällä optimaalinen hyperpinta, maksimoimalla kahden dataluokan välinen luokitteluväli.
3.3 Turvallisuuden hallintatekniikkategemiat
Tarkkuuden ja käytännöllisyyden parantamiseksi sijaintitekniikoissa pitäisi hyödyntää isoja tietomassoja ja tekoälytekniikkaa, ja soveltaa koneoppimisalgoritmeja, jotta voidaan älykkäästi tunnistaa ja ennustaa riskipisteitä sähköverkon huoltopaikoissa, tarjoten tarkempaa sijaintietietoa huoltotyöntekijöille ja vähentää onnettomuusriskiä. Sähköverkon huoltopaikoissa pitäisi yhdistää erilaisten sensoreiden dataa, jotta sijaintitarkkuus ja mallin tarkkuus paranevat. Vahvistettu todellisuus (AR) -teknologian soveltaminen, joka integroi virtuaalitiedot todelliseen maailmaan, voi auttaa huoltotyöntekijöitä paremmin ymmärtämään laiterakennetta ja ratkaista operointivirheitä. Osapuolet pitäisi vahvistaa paikan päällä huoltotyön hallintaa ja noudattaa tarkasti huollon toimintamenettelyjä (katso Kuva 1). Samalla pitäisi kehittää älykkäitä kantaviine laitteita huoltotyöntekijöille, jotta heidän sijaintietietoa saadaan reaaliaikaisesti ja heidät voidaan reaaliaikaisesti valvoa, jotta varmistetaan turvallisuus.
4 Johtopäätökset
Sähköverkon huoltopaikoissa riskipisteiden tarkka tunnistaminen ja sijaintianalyysi on avain tekijä, joka takaa SF₆- pistekuormaimen huoltopaikan turvallisuuden. Syvällisen tutkimuksen avulla SF₆- pistekuormaimen toimintaperiaatteista ja ominaisuuksista on havaittu, että kemialliset tekijät ovat merkittäviä ja sivuuttamattomia riskipisteitä huoltoprosessissa. Tehokkaasti kohdattaakseen riskit, uusia teknologioita, ajatuksia ja menetelmiä pitäisi käyttää ennaltaehkäisyyn, ennustaa potentiaalisia riskejä etukäteen ja tarjota varoitusinformaatiota huoltotyöntekijöille, jotta huoltotyöt voidaan suorittaa sujuvasti.
```
