Perdita idraulica e perdita di gas SF6 nei circuit breakers

Perdita nei meccanismi idraulici di funzionamento

Nei meccanismi idraulici, le perdite possono causare l'avvio frequente a breve termine della pompa o un tempo eccessivamente lungo per la riaccolta della pressione. Un'importante fuoriuscita interna di olio nelle valvole può portare a un malfunzionamento dovuto alla perdita di pressione. Se l'olio idraulico entra nel lato azoto del cilindro accumulatore, può causare un innalzamento anomalo della pressione, influendo sulla sicura operatività degli interruttori SF6.

Oltre ai guasti causati da dispositivi di rilevamento della pressione o componenti danneggiati o anomali che provocano una pressione dell'olio anormale, e guasti come l'incapacità di chiudere o aprire a causa di bobine elettromagnetiche di scatto/chiusura, aste di spinta delle valvole di primo stadio o problemi con i segnali degli interruttori ausiliari, quasi tutti gli altri guasti nei meccanismi idraulici sono causati da perdite, inclusa la perdita di azoto.

Le principali localizzazioni di perdita di olio nei meccanismi idraulici includono: valvole trifase e valvole di drenaggio, tubi ad alta/bassa pressione, giunti di manometri e relè di pressione, guarnizioni danneggiate sugli aste dei pistoni dei cilindri di lavoro e di accumulazione, e fori di sabbia nei serbatoi di olio a bassa pressione.

(1) Perdita ai giunti tubolari delle linee ad alta/bassa pressione, manometri e relè di pressione

La perdita ai giunti tubolari rappresenta una percentuale relativamente alta di tutte le perdite nei meccanismi idraulici, circa il 30%. I tubi e i giunti di olio idraulico raggiungono la tenuta mediante "ferrule". Se la precisione di lavorazione, la forza di serraggio non è appropriata, o esistono trucioli nella connessione, può verificarsi una perdita di olio. Durante il trattamento, stringere leggermente il giunto per primo; se la perdita persiste, rimuovere il tubo di olio e riasssemblarlo correttamente. La coppia di serraggio durante l'assemblaggio non deve essere troppo alta o troppo bassa per evitare di danneggiare la ferrule—stringere solo fino a quando non si verifica alcuna fuoriuscita di olio.

(2) Perdita di olio a causa di guarnizioni inadeguate

I meccanismi idraulici utilizzano generalmente due tipi di sigillatura: sigillatura rigida e sigillatura elastica. La sigillatura elastica include:

• guarnizioni elastiche a forma di "O", che utilizzano la deformazione elastica per la sigillatura statica o dinamica su superfici piane o circolari.

• guarnizioni a forma di "V", che sono direzionali—il lato aperto della "V" deve rivolgersi verso il lato ad alta pressione.

Qualità scadente o installazione impropria delle guarnizioni, trucioli sulle aste dei pistoni, contaminanti nell'olio, o usura durante il movimento possono causare il malfunzionamento della guarnizione. Una compressione insufficiente, l'invecchiamento o il danno possono anche portare a perdite. Quando tali condizioni vengono rilevate, le guarnizioni devono essere sostituite.

(3) Perdita di sigillatura del corpo della valvola

La sigillatura delle superfici di accoppiamento delle valvole come valvole trifase e valvole di drenaggio utilizza principalmente la sigillatura rigida, solitamente ottenuta attraverso la sigillatura a linea di valvola. Ad esempio, le valvole a sfera si affidano al contatto stretto tra una sfera d'acciaio e il sedile della valvola per la sigillatura, mentre le valvole coniche dipendono dall'adattamento stretto tra la superficie conica e la bocchetta della valvola.

Le principali cause di perdita alle superfici di accoppiamento delle valvole includono: scarsa precisione dell'adattamento della sigillatura, eccessiva ruvidità della superficie e errori di piattezza, scarsa precisione di lavorazione, presenza di impurità alle superfici di accoppiamento durante l'assemblaggio o l'operazione, portando al danno della superficie di sigillatura.

Metodi di trattamento:

• rimuovere i trucioli dai componenti pertinenti;

• se l'olio idraulico è sporco o non conforme, sostituirlo o filtrarlo;

• per le sigillature difettose delle valvole a sfera, riasssemblare con cura—la superficie di sigillatura non deve essere troppo larga, e deve essere utilizzata una nuova sfera d'acciaio ad alta precisione;

• per sigillature coniche carenti, rifinire e riparare con cura;

• se l'usura della sigillatura è grave e irrimediabile, sostituire l'intero componente.

(4) Perdita dalla carcassa

La perdita dalla carcassa di solito risulta da difetti nei getti o nelle saldature che si espandono a causa dello shock di pressione dal sistema idraulico. Ad esempio, se vi è una fuoriuscita alle saldature dei serbatoi di olio o dei cilindri di azoto (accumulatori), è necessario un intervento di saldatura.

(5) Rifornimento di gas SF6

Prima di caricare gli interruttori SF6, utilizzare gas SF6 qualificato per purgare il tubo di caricamento per 5 secondi per rimuovere l'aria all'interno del tubo. Durante l'operazione, assicurarsi che l'interfaccia di caricamento sia pulita. In condizioni di alta umidità, può essere utilizzato un soffietto elettrico a caldo per asciugare l'interfaccia. Idealmente, regolare la pressione di caricamento per renderla quasi uguale alla pressione interna di SF6 nell'interruttore prima di collegare il tubo di caricamento. La differenza di pressione dovrebbe essere generalmente inferiore a 100 kPa. È vietato il caricamento ad alta pressione diretta senza riduttore di pressione. La pressione del gas caricato nell'interruttore dovrebbe essere leggermente superiore al valore specificato per compensare il consumo di gas durante le future misurazioni di umidità.

(6) Rilevamento dell'umidità del gas SF6

Il contenuto di umidità nel gas SF6 influenza significativamente la prestazione di spegnimento dell'arco, la resistenza isolante e la durata della vita degli apparecchi elettrici. Quando l'umidità supera i limiti, a temperature elevate durante l'arco possono formarsi composti tossici o corrosivi, corrode i componenti metallici all'interno della camera d'arco e potenzialmente causa l'esplosione dell'interruttore.

Pertanto, la misurazione dell'umidità dovrebbe essere effettuata 24 ore dopo il riempimento del gas SF6 nell'apparecchio. Prima della misurazione, verificare che la pressione interna del gas SF6 sia leggermente superiore alla pressione nominale. Le misurazioni dovrebbero essere effettuate in condizioni di clima asciutto con umidità ambientale bassa, utilizzando tubi dedicati, generalmente non più lunghi di 5 metri. Il tubo di misurazione deve essere purgato con azoto secco o con nuovo gas SF6 qualificato prima della misurazione.

(7) Rilevamento delle perdite di gas SF6

Le posizioni comuni di perdita negli interruttori SF6 includono: aste di comando e sigillature graffiate nei supporti isolanti, sigillatura inadeguata alle valvole di caricamento, crepe alla base dei supporti in porcellana, connessioni a flangia, fori di sabbia nel coperchio dell'interruttore, pannelli di copertura tripli, giunti dei tubi di gas, interfacce del relè di densità, giunti del manometro secondario, saldature, e disallineamento tra scanalature e guarnizioni (tenute).

Prima del test, soffiare via qualsiasi gas SF6 circostante. Quindi muovere lentamente la sonda del rivelatore 1–2 mm sopra il punto di test. In condizioni normali, l'ago del rivelatore rimane stabile. Se l'ago oscilla e si sospetta la presenza di gas residuo, soffiare aria per disperderlo per 1 ora e poi continuare la misurazione.