Vazamento Hidráulico & Vazamento de Gás SF6 em Disjuntores

Vazamento em Mecanismos Hidráulicos de Operação

Para mecanismos hidráulicos, o vazamento pode causar acionamento frequente de bombas no curto prazo ou tempo excessivamente longo de repressurização. Vazamento interno grave de óleo nas válvulas pode levar a falha por perda de pressão. Se o óleo hidráulico entrar no lado do nitrogênio do cilindro acumulador, pode causar aumento anormal da pressão, afetando a operação segura dos disjuntores SF6.

Além das falhas causadas por dispositivos e componentes de detecção de pressão danificados ou anormais, resultando em pressão de óleo anormal, e falhas como a incapacidade de fechar ou abrir devido a bobinas eletromagnéticas de disparo/fechamento, varões de acionamento de válvulas de primeira etapa ou problemas de sinal de interruptores auxiliares, quase todas as outras falhas nos mecanismos hidráulicos são causadas por vazamentos, incluindo vazamento de nitrogênio.

As principais localizações de vazamento de óleo nos mecanismos hidráulicos incluem: válvulas trifásicas e de drenagem, tubulações de alta/baixa pressão, junções de manômetros e relés de pressão, vedantes danificados nos pistões de cilindros de trabalho e de acumulação, e furos de areia em tanques de óleo de baixa pressão.

(1) Vazamento nas juntas de tubulações de alta/baixa pressão, manômetros e relés de pressão

O vazamento nas juntas de tubulação representa uma proporção relativamente grande entre todos os vazamentos em mecanismos hidráulicos, aproximadamente 30%. As tubulações e juntas de óleo hidráulico alcançam o selamento através de "ferrules". Se a precisão de usinagem, a força de aperto for inadequada ou houver arrepiados na conexão, pode ocorrer vazamento de óleo. Durante o manuseio, aperte ligeiramente a junta primeiro; se o vazamento persistir, remova a tubulação de óleo e reassemble-a corretamente. O torque de aperto durante a montagem não deve ser muito alto ou muito baixo para evitar danificar a ferrule—aperte apenas até que não haja infiltração de óleo.

(2) Vazamento devido a vedações deficientes

Os mecanismos hidráulicos geralmente utilizam dois tipos de vedação: vedação rígida e vedação elástica. A vedação elástica inclui:

• Vedantes de borracha tipo "O", que utilizam deformação elástica para vedação estática ou dinâmica em superfícies planas ou circulares.

• Vedantes tipo "V", que são direcionais—a parte aberta do "V" deve estar voltada para o lado de alta pressão.

A qualidade inferior ou instalação inadequada de anéis de vedação, arrepiados nos pistões, contaminantes no óleo ou desgaste durante o movimento podem causar falha do vedante. Compressão insuficiente, envelhecimento ou danos também levam a vazamentos. Quando essas condições forem encontradas, os vedantes devem ser substituídos.

(3) Vazamento de vedação do corpo da válvula

A vedação nas superfícies de acoplamento de válvulas, como válvulas trifásicas e de drenagem, utiliza principalmente vedação rígida, geralmente alcançada através de vedação de linha de válvula. Por exemplo, as válvulas esferas dependem do contato apertado entre a esfera de aço e o assento da válvula para vedação, enquanto as válvulas cônicas dependem do ajuste apertado entre a superfície cônica e a boca da válvula.

As principais causas de vazamento nas superfícies de acoplamento de válvulas incluem: precisão de ajuste de vedação deficiente, rugosidade excessiva e erros de planicidade, precisão de usinagem deficiente, presença de impurezas na superfície de acoplamento durante a montagem ou operação, levando ao dano da superfície de vedação.

Métodos de tratamento:

• Remova arrepiados dos componentes relevantes;

• Se o óleo hidráulico estiver sujo ou fora dos padrões, substitua-o ou filtre-o;

• Para vedantes de válvulas esferas com defeito, reassemble cuidadosamente—a superfície de vedação não deve ser muito larga, e uma nova esfera de aço de alta precisão deve ser usada;

• Para vedantes cônicos ruins, lixe e repare cuidadosamente;

• Se o desgaste do vedante for severo e irreparável, substitua o componente inteiro.

(4) Vazamento de carcaça

O vazamento de carcaça geralmente resulta de defeitos em fundições ou soldas que se expandem sob choque de pressão do sistema hidráulico. Por exemplo, se houver infiltração nas soldas de tanques de óleo ou cilindros de nitrogênio (acumuladores), é necessário reparo por soldagem.

(5) Reposição de Gás SF6

Antes de carregar os disjuntores SF6, use gás SF6 qualificado para purgar a tubulação de carregamento por 5 segundos para remover o ar dentro da tubulação. Durante a operação, garanta a limpeza da interface de carregamento. Em condições de alta umidade, um secador de ar quente elétrico pode ser usado para secar a interface. Idealmente, ajuste a pressão de carregamento para ser quase igual à pressão interna de SF6 no disjuntor antes de conectar a mangueira de carregamento. A diferença de pressão geralmente deve ser menor que 100 kPa. É proibido carregar diretamente com alta pressão sem um redutor de pressão. A pressão do gás carregado no disjuntor deve ser ligeiramente superior ao valor especificado para compensar o gás consumido durante as futuras medições de umidade.

(6) Detecção de Umidade no Gás SF6

O teor de umidade no gás SF6 afeta significativamente o desempenho de extinção de arco, a resistência dielétrica e a vida útil do equipamento elétrico. Quando a umidade excede os limites, compostos tóxicos ou corrosivos podem se formar em altas temperaturas durante o arco, corroendo componentes metálicos internos do câmara de arco e potencialmente causando explosão do disjuntor.

Portanto, a medição de umidade deve ser realizada 24 horas após o gás SF6 ser carregado no equipamento. Antes da medição, verifique que a pressão interna do gás SF6 esteja ligeiramente acima da pressão nominal. As medições devem ser realizadas em tempo seco com baixa umidade ambiental, usando tubulações dedicadas, geralmente não mais longas que 5 metros. A tubulação de medição deve ser purgada com nitrogênio seco ou gás SF6 novo e qualificado antes da medição.

(7) Detecção de Vazamento de Gás SF6

As localizações comuns de vazamento em disjuntores SF6 incluem: varões de acionamento e vedantes arranhados em isoladores de suporte, vedação ruim em válvulas de carregamento, fissuras na base de suportes de porcelana, conexões de flange, furos de areia na tampa do interrompedor, placas de cobertura de caixas tríplices, juntas de tubulação de gás, interfaces de relé de densidade, juntas de manômetro secundário, soldas e incompatibilidade entre ranhuras de vedação e vedantes (juntas).

Antes do teste, sopre qualquer gás SF6 ao redor. Em seguida, mova lentamente a sonda do detector 1–2 mm acima do ponto de teste. Em condições normais, a agulha do detector permanece estável. Se a agulha oscilar e suspeitar de gás residual, sopre ar para dispersá-lo por 1 hora e, em seguida, continue a medição.