Густина SF6 и одлесување на масло: Причини Ризици и Решенија Без Масло

1. Вовед
СФ6 електричната опрема, позната по ниво настани за гасење на дуга и изолативни својства, се широко користи во системите за снабдување со енергија. За да се осигура безбедна работа, неопходно е реално време мониторинг на густината на СФ6 гас. Тековно, често се користат механички указувачки густи релеа, кои обезбедуваат функции како аларма, блокирање и локален приказ. За да се подобри отпорноста на вибрациите, повеќето од овие релеа содржат силиконово масло во себе.

Меѓутоа, протечката на масло од густи релеа е чест проблем во практиката, кој се јавува како код домашните, така и код увозните производи - иако увозните единици обично имаат подолг период на задржување на масло и помала стапка на протечка. Овој проблем стана широка предизвикнување со кој се соочуваат енергетските компанија по целата земја, значително влијајќи на долготрайната стабилна работа на опремата.

2. Ризики од протечка на масло во густи релеа

• Смалена отпорност на вибрациите:
       Силиконовото масло обезбедува демпирање. Кога потполно протече, релеото станува подлабоко на забележка на забележка на указувачот, контактни неисправности (без работата или лажни тргачи) и прекумерна мерна девијација под ударот на      операциите на превключувачите.

• Оксидација на контакти и слаб контакти:
       Повеќето СФ6 густи релеа користат магнетски помошни спирални пружински контакти со ниско контактно притиснување, што зависи од силиконовото масло за изолација од воздухот. Потоа од протечката на масло, контактите се изложени на воздух, што ги прави подлабоко на оксидација      или натрупување на прашевина, што доведува до слаб контакти или отворени цеви.

• Податоци од полеви тестови:
       Меѓу 196 густи релеа тестираани во три години, шест покажаа ненадежни контактни проводници (приближно 3%), сите беа единици кои го изгубиле своето масло.

• Сериозни безбедносни ризици:
       Ако СФ6 прекинувачот протече гас, а густинското релео не може да ги активира сигнали за алармирање или блокирање поради протечката на масло, може да се случат големи несреќи при прекинување на дугата.

• Контаминација на компоненти на опремата:
       Протеченото силиконово масло привлекува прашевина, контаминирајќи други компоненти на превключувачот, што го поништува целосното изолативно перформанса и оперативна безбедност.

3. Анализа на причините за протечка на масло
Протечката на масло најчесто се јавува на следните места:

• Затворен интерфејс помеѓу терминалска база и куќиште

• Затворен интерфејс помеѓу стаклен прозорец и куќиште

• Пукнатина на самата стакла

3.1 Стареење на гумениот затворач
Повеќето тековни затворачи користат акрилонитрил-бутадиен каучук (NBR), несатуриран карбон-лана каучук кој е многу чувствителен на стареење поради внатрешни и надворешни фактори.

Внатрешни фактори:

• Молекуларна структура: Присуство на двојни врски го прави материјалот чувствителен на оксидација, формирајќи пероксиди кои доведуваат до кланце на ланци или крос-линкови, што резултира со харднење и хрупкост.

• Составни ингредиенти: Претерано содржание на сулфур во системот за вулканизација го забрзува стареењето.

Надворешни фактори:

• Кислород и озон: Директна експозиција на воздух или кислород/озон растворени во масло инициира оксидативни реакции.

• Термички ефекти: За секој 10°C повеќе температура, стапката на оксидација приближно се удвоява.

• Механичка умора: Долга компресивна напрегнување индуцира механичка оксидација, забрзувајќи процесот на стареење.

3.2 Неправилна почетна компресија на затворачите

• Недостаточна компресија:

• Дизајнерски недостатоци: премал секциони затворач или премега џаба.

• Инсталациони проблеми: зависност од рачно затеснување без прецизно контрола.

• Ефекти на ниска температура: каучукот се концентрира повеќе од металот кога е холодно, и се харднејува на ниска температура, намалувајќи ефективната компресија.

• Претерана компресија:

• Може да причини постоянна деформација или да генерира висок стрес на фон Мизес, што доведува до претхрана материјална неисправност.

3.3 Дефекти на површините за затворање и инсталациони проблеми

• Цртници на површината, јажули, неподобро текстурирање или неподобри машински текстури можат да создадат патеки за протечка.

• Затворачи повредени од остри рабови во време на инсталација, што го причинува скриени дефекти.

• Причини за пукнатина на стаклото:

• Неравномерна применета на силата во време на инсталација;

• Пукнатина поради брзи промени во температурата или притисокот.

4. Предлози за подобрување

Основно решение: Користење на безмасло, антивибрациони СФ6 густи релеа
Овој тип елиминира ризикот од протечка на масло преку структурна иновација.

Технички карактеристики:

• Падницата за изолација од вибрации: Инсталирана меѓу конекторот и куќиштето за да го апсорбира шокот од операциите на превключувачите, постигнувајќи отпорност на вибрации до 20 м/с².

• Принцип на работа: Користи  Бурдонов цев еластичен елемент комбиниран со температурна компензација двометален појас за точна рефлексија на промените во густината на СФ6 гас.

• Излез на сигнал: Користи  микропревключувачи активирани од температурна компензација појас и Бурдонов цев, подобрени со падницата за изолација од вибрации, што нуди силен  капацитет за противодействие на интерференција и намалува ризикот од лажни операции.

Преимущества:

• Потполно елиминира потребата за маслени пополнувања, со тоа превенција на протечка на масло на изворот;

• Повисока отпорност на вибрации, пригодна за околини со висока вибрација;

• Повисока структурна надежност и ниска цена на одржување;

• Директна замена на постојните маслени модели, што овозможува „безмаслени“ ажурирања.

Препораки за имплементација:

• Брзо замена на сите густи релеа кои покажуваат протечка на масло;

• Приоритет на безмаслени, антивибрациони модели во време на замена;

• Извршување на тестови за протечка по замена за да се осигура правилно затворање.

5. Заклучок

• Густината на СФ6 гас е критичен параметар за осигурување на безбедна работа на опремата и мора да се мониторира преку надежни густи релеа.

• Тековните маслени густи релеа се соочуваат со широко распространета протечка на масло, главно поради стареење на гумениот затворач, неправилна контрола на компресијата и подобни инсталациони практики.

• Протечката на масло доведува до намалена отпорност на вибрации и контактни неисправности, што предизвика сериозни опасности за безбедноста на мрежата.

• Препорачува се употребата на безмаслени, антивибрациони СФ6 густи релеа како решение за замена, која ефективно елиминира протечка на масло и подобрува надежноста и економската ефикасност на системот.