SF6 blīvuma releja naftas noplūde: Cēloņi risks un beznaftas risinājumi

1. Ievads
SF6 elektriskā aprīkojuma, kas pazīstams ar savām izcilajām loku ugunskāpēšanas un izolēšanas īpašībām, ir plaši izmantots enerģijas sistēmās. Lai nodrošinātu drošu darbību, ir būtiski veikt SF6 gāzes blītuma reāllaiku monitoringu. Pašlaik bieži izmanto mehāniskus rokārdu tipa blītuma releju, kas nodrošina funkcijas, piemēram, trauksmes signālu, bloķēšanu un vietas rādīšanu. Lai palielinātu vibrāciju noturību, lielākoties šos relejus iekšēji piepilda silikona eļļu.

Tomēr praksē bieži sastopama problēma ir eļļas izlīkšana no blītuma releju, kas notiek gan vietējos, gan importētos produktos—taču importētie vienības vispārīgi parāda ilgāku eļļas uzturēšanas laiku un zemāku izlīkšanas rādītāju. Šī problēma kļuvusi par plaši izplatītu izaicinājumu, ar ko saskaras enerģijas piegādes uzņēmumi visā valstī, būtiski ietekmējot aprīkojuma ilgtermiņa stabila darbību.

2. Blītuma Releju Eļļas Izlīkšanas Kaitīgums

• Samazināta Vibrācijas Noturība:
       Silikona eļļa nodrošina dempfēšanu. Kad tā pilnībā izlīk, relejs kļūst jutīgs pret rokārdes nomagnēšanos, kontaktu neveiksmīgu darbību (neizpildīšanu vai nepareizu trauksmi) un pārmērīgu mērījumu novirzi apgaismojuma darbības ietekmē.

• Kontaktu Oksidācija un Slikta Kontakts:
       Lielākoties SF6 blītuma releju izmanto magnētiski atbalstītus spirāles kontaktpunktiem ar zemu kontaktu spiedienu, kas atkarīgi no silikona eļļas, lai izolētu gaismu. Pēc eļļas izlīkšanas kontakti tiek izpostīti gaisā, kļūstot noraudzīgiem pret oksidāciju vai putekļu akumulāciju, kas ved pie slikta kontakta vai atvērtiem ceļiem.

• Lauka Testa Dati:
       No 196 blītuma releju, kas tika testēti trīs gadu laikā, seši parādīja nedarbīgus kontaktus (aptuveni 3%), visi bija vienības, kas zaudējušas savu eļļu.

• Serious Safety Risks:
       Ja SF6 loku salocītājs izlīk gāzi, bet blītuma relejs nespēj aktivizēt trauksmes vai bloķēšanas signālus tāpēc, ka eļļa izlīkusi, var notikt nopietnas negadījumi laikā, kad tiek pārtraukts loks.

• Aprīkojuma Komponentu Saucināšana:
       Izlīkusi silikona eļļa piesaista putekļus, saucinot citas sakaru komponentes, tādējādi samazinot kopējo izolācijas veiktspēju un darbības drošību.

3. Eļļas Izlīkšanas Cēloņu Analīze
Eļļas izlīkšana galvenokārt notiek šādos vietās:

• Terminals pamata un korpusa cauruma izolācijas saskarsme

• Stikla loga un korpusa cauruma izolācijas saskarsme

• Pats stikls pašā caurumā

3.1 Gumenas Izolācijas Novecēšanās
Lielākoties pašreizējās izolācijas izmanto nitroceluloza gumenas (NBR), kas ir nesaturēta oglabu guma, kas ir ļoti jūtīga pret novecēšanos gan iekšējo, gan ārējo ietekmi.

Iekšējie Faktori:

• Molekulārā Struktūra: Dubulto saiti padara materiālu jūtīgu pret oksidāciju, veidojot peroxīdus, kas vada pie ķēdes sadalīšanās vai savienojumiem, rezultātā matiņš un spraugains.

• Kompounēto Sastāvdaļu: Pārāk daudz svavela vulkanizācijas sistēmā paātrina novecēšanos.

Ārējie Faktori:

• Skaube un Ozons: Tieša skaubes vai ozona, kas atradās eļļā, iedarbība uzsāk oksidācijas reakcijas.

• Šķiedras Efekts: Katru 10°C temperatūras pieaugumu, oksidācijas tempa aptuveni dubultojas.

• Mehāniskā Nogurumu: Ilgstoša kompresijas spiediena iedarbība veicina mehānisko oksidāciju, paātrinot novecēšanās procesu.

3.2 Nepareiza Izolācijas Sākotnējā Kompresija

• Nepietiekama Kompresija:

• Konstrukcijas trūkumi: pārāk maza izolācijas sekce vai pārāk liels grozs.

• Uzstādīšanas problēmas: atkarība no manuālas fiksēšanas bez precīzas kontroles.

• Zemas temperatūras efekts: guma samazinās vairāk nekā metāls, kad ir auksts, un nomāk zemās temperatūras, samazinot efektīvo kompresiju.

• Pārāk Augsta Kompresija:

• Var izraisīt pastāvīgu deformāciju vai radīt augstu Von Mises stress, kas ved pie agrīgas materiāla bojājuma.

3.3 Defekti Izolācijas Virsū un Uzstādīšanas Problēmas

• Virsu rispu, burzu, nepareizo virsnes spraudījumu vai nepiederošu frezēšanas tekstūru var izveidot izlīkšanas ceļus.

• Izolācijas bojājumi, izraisīti asiem malām laikā, kad tā tiek uzstādīta, izraisot slēptus defektus.

• Stikla spraugas cēloņi:

• NeVienmērīga spiediena pielietošana laikā, kad tā tiek uzstādīta;

• Spraugas dēļ straujas temperatūras vai spiediena maiņas.

4. Uzlabojumu Ieteikumi

Fundamentālā Risinājuma: Bez Eļļas, Vibrationu Neatkarīgu SF6 Blītuma Releju Izmantošana
Šis tips izbeidz eļļas izlīkšanas risku, izmantojot strukturālas inovācijas.

Tehniskās Īpašības:

• Vibrācijas Atslānināšanas Polsteris: Instalēts starp savienojumu un korpusu, lai absorbu šķīdināšanas operācijas šoka enerģiju, sasniedzot vibrācijas noturību līdz 20 m/s².

• Darbības Princips: Izmanto  Bourdon rūti elastīgo elementu, kombinējot to ar temperatūras kompensācijas dvimetālu, lai precīzi atspoguļotu SF6 gāzes blītuma izmaiņas.

• Signāla Izvade: Izmanto  mikrosprādzienus, aktīvētos temperatūras kompensācijas dvimetālu un Bourdon rūti, uzlabotus ar vibrācijas atslānināšanas polsteri, piedāvājot stipru interferencēšanas spēju un samazinot nepareizu darbības risku.

Priekšrocības:

• Pilnībā izbeidz eļļas piepildīšanas nepieciešamību, tādējādi novēršot eļļas izlīkšanu avota līmenī;

• Izcilā vibrācijas noturība, piemērots augstām vibrācijām;

• Augsta strukturālā uzticamība un zema uzturēšanas izmaksas;

• Tieša aizvietošana esošajiem eļļas piepildītajiem modeļiem, ļaujot "bez eļļas" modernizāciju.

Ieviešanas Ieteikumi:

• Nepieciešamība strauji aizvietot blītuma releju, kas parāda eļļas izlīkšanu;

• Prioritāte bez eļļas, vibrācijas neatkarīgiem modeļiem aizvietojot;

• Veikt izlīkšanas testus pēc aizvietošanas, lai pārliecinātos par pareizo izolāciju.

5. Secinājumi

• SF6 gāzes blītums ir būtisks parametrs, lai nodrošinātu drošu aprīkojuma darbību, un to jāmonitorē, izmantojot uzticamus blītuma relejus.

• Pašlaik eļļas piepildītie blītuma releji cieš no plaši izplatītas eļļas izlīkšanas, galvenokārt tāpēc, ka gumenas izolācijas novecēšanās, nepareizā kompresijas kontrolē un nepareizā uzstādīšanas prakse.

• Eļļas izlīkšana vājina vibrācijas noturību un kontaktu darbību, radot nopietnas draudus tīkuma drošībai.

• Bez eļļas, vibrācijas neatkarīgu SF6 blītuma releju ieviešana tiek ieteikta kā aizvietošanas risinājums, efektīvi izbeidzot eļļas izlīkšanu un palielinot sistēmas uzticamību un ekonomisko efektivitāti.