SF6 Sığınım Növbəsi Yağ Sızıntısı: Səbəbləri Risklər və Yağsız Çözümlər
1. Giriş
SF6 elektrik ekipmanları, mükemmel yay kesme ve yalıtım özellikleri nedeniyle güç sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Güvenli işlem için SF6 gaz yoğunluğunun gerçek zamanlı izlenmesi gereklidir. Şu anda, mekanik işaretçi tipi yoğunluk röleleri yaygın olarak kullanılmaktadır, bu röleler alarm, kilit, ve yerel gösterim gibi fonksiyonları sağlar. Titreşime karşı dayanıklılığı artırmak için bu rölelerin çoğu içeriğinde silikon yağ ile doldurulmuştur.
Ancak, yoğunluk rölelerinden yağ sızıntısı pratikte yaygın bir sorundur, hem yurtiçi hem de ithal ürünlerde gerçekleşmektedir—ancak ithal üniteler genellikle daha uzun yağ saklama süreleri ve daha düşük sızıntı oranlarına sahiptir. Bu sorun, tüm ülke çapında elektrik dağıtım işletmeleri tarafından karşılaşılan yaygın bir zorluk haline gelmiştir ve ekipmanların uzun vadede istikrarlı çalışmasını önemli ölçüde etkilemektedir.
2. Yoğunluk Rölelerinde Yağ Sızıntısının Tehlikeleri
Azalan Titreşim Dayanıklılığı:
Silikon yağ, zayıflama sağlar. Tamamen sızdığı zaman, röle anahtar tıkma, kontakt arızası (çalışmayış veya yanlış tetikleme) ve anahtarlama işlemlerinde aşırı ölçüm sapması riskine maruz kalır.Kontakt Oksidasyonu ve Zayıf Kontakt:
Çoğu SF6 yoğunluk rölesi, düşük basınçlı manyetik yardımcı spiral bahar kontaklarını kullanır ve hava ile izolasyonu sağlamak için silikon yağına bağımlıdır. Yağ sızmasından sonra, kontaklar havaya maruz kalır, okside olma veya toz birikimi riskini artırarak zayıf kontakt veya açık devre oluşturabilir.Saha Test Verileri:
Üç yıl içinde test edilen 196 yoğunluk rölesinin altısında güvenilir olmayan kontakt iletimi (yaklaşık %3) gözlemlenmiştir, hepsi yağını kaybetmiş olan ünitelerdir.Ciddi Güvenlik Riskleri:
Eğer bir SF6 devre kesicisi gaz sızıntısı yaşarken, yağ sızıntısı nedeniyle yoğunluk rölesi arıza veremez ve alarm veya kilit sinyallerini tetikleyemezse, yay kesme sırasında büyük kazalar yaşanabilir.Ekipman Bileşenlerinin Kirlenmesi:
Sızan silikon yağ, tozu çeker, anahtarlama ekipmanının diğer bileşenlerini kirletir, bu da genel yalıtım performansını ve işlem güvenliğini düşürür.
3. Yağ Sızıntısı Nedenleri Analizi
Yağ sızıntısı çoğunlukla aşağıdaki konumlarda oluşur:
Terminal tabanı ve kasası arasındaki mühür arayüzü
Cam pencere ve kasası arasındaki mühür arayüzü
Kendiliğinden çatlayan cam
3.1 Lastik Mühür Yaşlanması
Şimdiki mühürlerin çoğu, iç ve dış faktörler nedeniyle yaşlanmaya çok yatkın olan doyma dışı karbon zinciri lastiği olan nitriklastik (NBR) kullanmaktadır.
Dahili Faktörler:
Moleküler Yapı: Çift bağların varlığı, malzemeyi oksidasyona karşı savunmasız kılar, peroksitler oluşur, zincir parçalanması veya çapraz bağlanma sonucunda sertleşme ve çürüme meydana gelir.
Kompound İçeriği: Vulkanizasyon sisteminde fazla sülfür içeriği, yaşlanmayı hızlandırır.
Dış Faktörler:
Oksijen ve Ozon: Havadaki veya yağda çözünmüş oksijen/ozon doğrudan oksidatif reaksiyonları başlatır.
Isı Etkileri: Her 10°C sıcaklık artışında oksidasyon oranı yaklaşık iki katına çıkar.
Mekanik Yorgunluk: Uzun süreli basıncın uygulanması, mekanik oksidasyonu hızlandırarak yaşlanma sürecini hızlandırır.
3.2 Mühürlerin Yanlış İlk Basınçlandırılması
Yetersiz Basınçlandırma:
Tasarım hataları: küçük mühür kesiti veya geniş oyuk.
Montaj sorunları: hassas kontrol olmadan elle sıkma.
Düşük sıcaklık etkileri: soğukta lastik metalden daha fazla küçülür ve düşük sıcaklıklarda sertleşir, etkili basınçlandırma azalır.
Aşırı Basınçlandırma:
Kalıcı deformasyon veya yüksek Von Mises stresi oluşabilir, bu da erken materyal başarısızlığına yol açabilir.
3.3 Mühür Yüzeylerindeki Arızalar ve Montaj Sorunları
Yüzey çizikleri, kabartmalar, uygun olmayan yüzey pürüzlülüğü veya olumsuz imalat dokusu sızıntı yolları oluşturabilir.
Montaj sırasında keskin kenarlar tarafından hasar görmüş mühürler, gizli arızalar oluşturabilir.
Cam çatlama nedenleri:
Montaj sırasında eşit olmayan kuvvet uygulaması;
Sıcaklık veya basınçtaki hızlı değişimler sonucu çatlama.
4. İyileştirme Önerileri
Temel Çözüm: Yağsız, Titreşim Dirençli SF6 Yoğunluk Rölelerini Kullanmak
Bu tür, yapısal yeniliklerle yağ sızıntısı riskini ortadan kaldırır.
Teknik Özellikler:
Titreşim İzolasyon Pad: Bağlantı ve kasa arasında monte edilir, anahtarlama işlemlerinden gelen şok enerjisini emerek, 20 m/s²'ye kadar titreşim direnci sağlar.
Çalışma Prensibi: Bourdon tüp esnek elemanı ve sıcaklık kompansasyon ikili metal şeridi kullanılarak, SF6 gaz yoğunluğundaki değişiklikleri doğru bir şekilde yansıtır.
Sinyal Çıkışı: Sıcaklık kompansasyon şeridi ve Bourdon tüpü tarafından harekete geçirilen mikro anahtarlar, titreşim izolasyon pad ile güçlendirilmiş, güçlü interferans direnci ve yanlış çalışmanın riskini azaltır.
Avantajlar:
Yağ doldurma ihtiyacını tamamen ortadan kaldırır, böylece yağ sızıntısını kökten önler;
Yüksek titreşim direnci, yüksek titreşimli ortamlara uygun;
Yüksek yapısal güvenirlik ve düşük bakım maliyeti;
Mevcut yağlı modellerin direkt değiştirilmesine olanak tanır, "yağsız" yükseltmelere olanak sağlar.
Uygulama Önerileri:
Yağ sızıntısı gösteren herhangi bir yoğunluk rölesini derhal değiştirin;
Değişim sırasında yağsız, titreşim dirençli modelleri öncelikle tercih edin;
Değişimden sonra sızıntı testi yaparak uygun mühürlemenin sağlandığından emin olun.
5. Sonuç
SF6 gaz yoğunluğu, güvenli ekipman işlemi için kritik bir parametre olup, güvenilir yoğunluk röleleri aracılığıyla izlenmelidir.
Şu anda kullanılan yağlı yoğunluk röleleri, yağ sızıntısı sorunu ile karşı karşıyadır, bunun nedeni çoğunlukla lastik mühür yaşlanması, yanlış basınç kontrolü ve standart olmayan montaj uygulamalarıdır.
Yağ sızıntısı, titreşim direncini azaltır ve kontakt arızalarına neden olur, bu da ağ güvenliğine ciddi tehditler oluşturmaktadır.
Yağsız, titreşim dirençli SF6 yoğunluk rölelerinin kullanılması önerilmektedir, bu çözüm ile yağ sızıntısı ortadan kaldırılır ve sistem güvenilirliği ile ekonomik verimlilik artar.
