SF6 tiheusrelaani õliteek: põhjused riskid ja õliteta lahendused

1. Sissejuhatus
SF6-elektriseadmed, mida on laialdaselt kasutatud elektrivõrkudes nende suurepärase kaarekatkestamise ja eristusomaduste tõttu, vajavad turvalise tööks SF6 gaasi tiheuse jälgimist reaalajas. Praegu on levinud mehaanilised näitajaüksused, mis pakuvad funktsioone nagu häire, lukustamine ja kohapealne näidik. Vibraatsioonipõhjenduse parandamiseks on enamik neist üksustest sisemiselt silikoonoliinaga täidetud.

Kuid tiheduse releede öli valumine on tavaoluline probleem, mis ilmneb nii kodumaiste kui importitud toodete puhul – kuigi importitud üksused tavaliselt säilitavad öli pikemaks aja jooksul ja nende valumissagedus on madalam. See on muutunud laialdaseks väljakutseks, millega peavad kokku puutuma kogu riigis asuvad elektrivõrguettevõtted, mõjutades oluliselt seadmete pikaajalist stabiilset tööd.

2. Tiheduse releede öli valumise ohud

• Vähenev vibraatsioonipõhjendus:
       Silikooni liin võtab selle enda vastu. Kui see täielikult väljuvalt, siis näitaja saab ohtlikult blokeerituks, kontaktid ebaõnnestuvad (ei tööta või väärtekitavad) ja mõõtmistõrked ületavad lubatud piiri lülitioperatsioonide mõju all.

• Kontaktide oksideemine ja halb kontakt:
       Enamus SF6 tiheduse releede kasutab magnettabeliga spiraalspringi kontakte madala kontaktjõuga, mis sõltuvad silikooni liinist õhu eraldamiseks. Pärast öli valumist on kontaktid õhusse avatud, mis teeb neist oksdeemimise või tolmakasutuse ohvriks, mille tulemuseks on halb kontakt või katkis.

• Väliskontrolli andmed:
       Viie aasta jooksul testitud 196 tiheduse releedist oli kuus (umbes 3%) ebaväärtuslikke kontaktide läbib (kõik need olid ölu kaotanud üksused).

• Serious Safety Risks:
       Kui SF6 lülititeline lülitik voolab välja ja tiheduse releed ei suuda tõsta häiresignaali või lukusta signaali öli valumise tõttu, võib toimuma tõsine õnnetus kaarilõhkumisel.

• Seadme komponentide kontaminatsioon:
       Valunud silikooni liin hoiab tolmu, mis kontamineerib teisi lülitite komponente, mille tulemuseks on üldine eristusomaduste ja töökindluse langus.

3. Öli valumise põhjuse analüüs
Öli valumine toimub peamiselt järgmistel kohtadel:

• Ühenduspõhja ja korpusi vaheline tiigimispind

• Uksi klaasiklaasiga ja korpusi vaheline tiigimispind

• Klaasi ise murdmine

3.1 Kummikatte vananemine
Enamus praegusi tiigimisringid kasutavad nitriil-kummi (NBR), mis on mitte-süstitatud süsiheenekumm, mis on väga alt vananemisele sissetungivate ja väljatungivate tegurite tõttu.

Sisemised tegurid:

• Molekulstruktuur: Topeltside olemasolu muudab materjali oksideemimise ebasoodsaks, mis tekitab peroksidid, mis viivad ketide lõikumiseni või ristlustenime, mille tulemuseks on kõvendus ja fragilitaarne.

• Koostisosad: Liiga suur vulkaniseerimissüsteemi veesulfidi sisaldus kiirendab vananemist.

Välised tegurid:

• Happe ja ozoon: Otsese õhu või hapniku/ozooni liigenduses olekus toimuvad oksideemimisreaktsioonid.

• Soojusmõjud: Iga 10°C temperatuuri tõusuga kaksob oksideemimiskiirus.

• Mehaaniline väsimus: Pikk kestev tõmmeldav pinged käivitab mehaanilise oksideemimise, kiirendades vananemisprotsessi.

3.2 Vale algne tiigimisringide tõmmeldamine

• Ebakpiisav tõmmeldamine:

• Konstruktiivsed vigased: tiigimisringi ristlõike suurus on liiga väike või sulg on liiga suur.

• Paigaldusprobleemid: manuaalne tõmmeldamine ilma täpse kontrollita.

• Madala temperatuuri mõjud: kumm kutsub rohkem kui metall külmema temperatuuril, ja kõveneb madala temperatuuril, vähendades tõhusat tõmmeldamist.

• Liiga suur tõmmeldamine:

• Võib põhjustada püsiva deformatsiooni või tekitada suurt Von Misesi pinget, mis viib varajase materjali kahjumiseni.

3.3 Tiigimispindade defektid ja paigaldamisprobleemid

• Pinnavood, kõverdused, sobimatud pinna ruvidus või ebasobiv töötlemise tekstuur võivad luua valumispide.

• Tiigimisringid, mis on paigaldamisel teravate servadega kahjustatud, tekitades peidetud defekte.

• Klaasi murdumine põhjustab:

• Ebasteaduslik jõud paigaldamisel;

• Murdumine temperatuuri või rõhu kiire muutmise tõttu.

4. Parandussoovitused

Põhiline lahendus: Kasuta ölüta, vibratsioonitundlikku SF6 tiheduse releed
See tüüp eliminib öli valumise riski struktuurse innovatsiooni abil.

Tehnilised omadused:

• Vibratsioonipõhjendus: Installitud ühenduse ja korpusi vahel, et imeda lülititöödest tulenevat sokkenergia, saavutades kuni 20 m/s² vibratsioonipõhjenduse.

• Tööprintsip: Kasutab Bourdoni röhmvihki elastset elementi koos temperatuurikompenseerivaga bimetalliplaadiga, et täpselt näidata SF6 gaasi tiheduse muutusi.

• Signaali väljund: Rakendab mikrokontakte, mida aktiveerivad temperatuurikompenseeriv plaat ja Bourdoni röhmvihk, tugevdades vibratsioonipõhjenduse kummiga, pakkudes tugevat segasignaali vastupidavust ja vähendades valetekitamise riski.

Eelised:

• Täielikult elimineerib öli täitmise vajaduse, seega ennetab öli valumist allikas;

• Suurepärane vibratsioonipõhjendus, sobib kõrge vibratsiooniga keskkondadele;

• Kõrge konstruktsiooniliselt usaldusväärsus ja madal hoolduskulu;

• Otseste asendus olemasolevate ölüta mudelite jaoks, võimaldades "ölüta" uuendusi.

Rakendamise soovitused:

• Kiiresti asenda kõik tiheduse releed, mis näitavad öli valumist;

• Prioriteedina asenda ölüta, vibratsioonitundlikud mudelid;

• Teosta asenduse järel valumistest, et tagada õige tiigimine.

5. Järeldus

• SF6 gaasi tihedus on oluline parameeter, mis tagab seadmete turvalise töö, ja seda tuleb jälgida usaldusväärsete tiheduse releedide kaudu.

• Ölüta tiheduse releedid kannatavad praegu laialdaselt öli valumise all, peamiselt kummikatte vananemise, vale tõmmeldamise ja alandatud paigaldusmeetodite tõttu.

• Öli valumine viib vibratsioonipõhjenduse languse ja kontaktide ebaõnnestumiseni, mis moodustab tõsise ohu võrgu turvalisusele.

• Ölüta, vibratsioonitundlike SF6 tiheduse releedide kasutuselevõtmine on soovitatav asenduslahendus, mis efektiivselt elimineerib öli valumise ja suurendab süsteemi usaldusväärsust ja majanduslikku efektiivsust.