Fuga hidráulica y fuga de gas SF6 en interruptores

Fugas en Mecanismos Hidráulicos de Operación

Para los mecanismos hidráulicos, las fugas pueden causar un arranque frecuente a corto plazo del bomba o un tiempo de re-presurización excesivamente largo. La fuga interna grave de aceite en las válvulas puede llevar a un fallo por pérdida de presión. Si el aceite hidráulico entra en el lado de nitrógeno del cilindro acumulador, puede causar un aumento anormal de la presión, lo que afecta la operación segura de los interruptores de circuito SF6.

Aparte de los fallos causados por dispositivos y componentes de detección de presión dañados o anormales que resultan en una presión de aceite anormal, y fallos como la falta de cierre o apertura debido a bobinas electromagnéticas de disparo/cierre, varillas empujadoras de la primera etapa, o problemas de señal de interruptores auxiliares, casi todos los demás fallos en los mecanismos hidráulicos son causados por fugas, incluyendo fugas de nitrógeno.

Las principales ubicaciones de fuga de aceite en los mecanismos hidráulicos incluyen: válvulas de tres vías y válvulas de drenaje, tuberías de aceite de alta/baja presión, uniones de manómetros y relés de presión, sellos dañados en las varillas de pistones de los cilindros de trabajo y acumuladores, y orificios de arena en los tanques de aceite de baja presión.

(1) Fugas en las uniones de tuberías de líneas de aceite de alta/baja presión, manómetros y relés de presión

Las fugas en las uniones de tuberías representan una proporción relativamente grande entre todas las fugas de mecanismos hidráulicos, aproximadamente el 30%. Las tuberías y uniones de aceite hidráulico logran el sellado mediante "ferrules". Si la precisión de mecanizado, la fuerza de apriete es inadecuada, o existen rebabas en la conexión, puede ocurrir una fuga de aceite. Durante el manejo, primero se debe apretar ligeramente la unión; si la fuga persiste, retire la tubería de aceite y vuelva a ensamblarla correctamente. El par de apriete durante el ensamblaje no debe ser demasiado alto ni demasiado bajo para evitar dañar el ferrule—apriete solo hasta que no haya filtración de aceite.

(2) Fugas de aceite debido a sellos deficientes

Los mecanismos hidráulicos generalmente utilizan dos tipos de sellado: sellado rígido y sellado elástico. El sellado elástico incluye:

• Sellos de goma tipo "O", que utilizan la deformación elástica para el sellado estático o dinámico en superficies planas o circulares.

• Sellos tipo "V", que son direccionales—el lado abierto de la "V" debe enfrentar al lado de alta presión.

La mala calidad o instalación inadecuada de los sellos, las rebabas en las varillas de pistón, los contaminantes en el aceite, o el desgaste durante el movimiento pueden causar el fallo del sello. La compresión insuficiente, el envejecimiento o el daño también llevan a fugas. Cuando se encuentran estas condiciones, se deben reemplazar los sellos.

(3) Fugas en el sello del cuerpo de la válvula

El sellado en las superficies de acoplamiento de válvulas como las válvulas de tres vías y las válvulas de drenaje utiliza principalmente el sellado rígido, típicamente logrado mediante el sellado de línea de válvula. Por ejemplo, las válvulas de bola dependen del contacto estrecho entre una bola de acero y el asiento de la válvula para el sellado, mientras que las válvulas cónicas dependen de la ajuste estrecho entre la superficie cónica y el puerto de la válvula.

Las principales causas de fugas en las superficies de acoplamiento de las válvulas incluyen: poca precisión en el ajuste del sellado, rugosidad superficial excesiva y errores de planitud, poca precisión en el mecanizado, presencia de impurezas en la superficie de acoplamiento durante el ensamblaje o la operación, lo que lleva a daños en la superficie de sellado.

Métodos de manejo:

• Elimine las rebabas de los componentes relevantes;

• Si el aceite hidráulico está sucio o no cumple con los estándares, reemplácelo o fíltrelo;

• Para los sellos de válvulas de bola defectuosos, vuelva a ensamblar cuidadosamente—la superficie de sellado no debe ser demasiado ancha, y se debe usar una nueva bola de acero de alta precisión;

• Para los sellos cónicos deficientes, repare cuidadosamente mediante lapidación;

• Si el desgaste del sello es severo e irreparable, reemplace todo el componente.

(4) Fugas en la carcasa

Las fugas en la carcasa generalmente resultan de defectos en los fundidos o soldaduras que se expanden bajo el choque de presión del sistema hidráulico. Por ejemplo, si hay filtración en las soldaduras de los tanques de aceite o cilindros de nitrógeno (acumuladores), se requiere una reparación por soldadura.

(5) Recarga de Gas SF6

Antes de cargar los interruptores de circuito SF6, se debe utilizar gas SF6 calificado para purgar la tubería de carga durante 5 segundos para eliminar el aire dentro de la tubería. Durante la operación, asegúrese de la limpieza de la interfaz de carga. En condiciones de alta humedad, se puede utilizar un soplador de aire caliente eléctrico para secar la interfaz. Idealmente, ajuste la presión de carga para que sea casi igual a la presión interna de SF6 en el interruptor de circuito antes de conectar la manguera de carga. La diferencia de presión generalmente debe ser menor a 100 kPa. Se prohíbe la carga de alta presión directa sin un reductor de presión. La presión del gas cargado en el interruptor de circuito debe ser ligeramente superior al valor especificado para compensar el gas consumido durante las mediciones futuras de humedad.

(6) Detección de Humedad en el Gas SF6

El contenido de humedad en el gas SF6 afecta significativamente el rendimiento de extinción de arco, la resistencia aislante y la vida útil del equipo eléctrico. Cuando la humedad excede los límites, pueden formarse compuestos tóxicos o corrosivos a temperaturas altas durante el arco, corroiendo los componentes metálicos dentro de la cámara de arco y potencialmente causando la explosión del interruptor de circuito.

Por lo tanto, la medición de la humedad debe realizarse 24 horas después de que el gas SF6 se ha llenado en el equipo. Antes de la medición, verifique que la presión interna de gas SF6 esté ligeramente por encima de la presión nominal. Las mediciones deben realizarse durante el clima seco con baja humedad ambiental, utilizando tuberías dedicadas, generalmente no más largas de 5 metros. La tubería de medición debe ser purgada con nitrógeno seco o gas SF6 nuevo calificado antes de la medición.

(7) Detección de Fugas de Gas SF6

Las ubicaciones comunes de fugas en los interruptores de circuito SF6 incluyen: varillas de accionamiento y sellos rayados en aisladores de soporte, sellado deficiente en válvulas de carga, grietas en la base de soportes de porcelana, conexiones de flange, orificios de arena en la cubierta del interruptor, placas de triple caja, uniones de tuberías de gas, interfaces de relés de densidad, uniones de manómetros secundarios, soldaduras, y desajuste entre ranuras de sellado y sellos (juntas).

Antes de la prueba, disipe cualquier gas SF6 circundante. Luego, mueva lentamente la sonda del detector 1–2 mm por encima del punto de prueba. En condiciones normales, la aguja del detector permanece estable. Si la aguja fluctúa y se sospecha de gas residual, disipe el aire durante 1 hora y luego continúe midiendo.