تسرب الزيت في جهاز كثافة SF6: الأسباب والحلول

1. الخلفية

لقد تم تطبيق المعدات الكهربائية SF6 على نطاق واسع في شركات الطاقة والمؤسسات الصناعية، مما ساهم بشكل كبير في تطور صناعة الطاقة. أصبح ضمان التشغيل الموثوق والأمن للمعدات SF6 مهمة حيوية لقطاعات الطاقة.

يعد غاز SF6 الوسيلة المستخدمة لتقويض القوس الكهربائي والعزل في المعدات SF6، ويجب أن يبقى مغلقًا تمامًا - أي تسرب يقلل من موثوقية وأمان المعدات. لذلك، يعتبر مراقبة كثافة غاز SF6 أمرًا ضروريًا.

حالياً، يتم استخدام أجهزة الاستشعار ذات المؤشر الميكانيكي لرصد كثافة غاز SF6 بشكل شائع. توفر هذه الأجهزة وظائف مثل الإنذار وإغلاق النظام عند حدوث تسرب للغاز، بالإضافة إلى الإشارة إلى الكثافة على الموقع. لتحسين مقاومة الصدمات، يتم عادةً ملء هذه الأجهزة بالزيت السيليكوني.

ومع ذلك، في الممارسة العملية، من الشائع مواجهة تسرب الزيت من أجهزة استشعار كثافة غاز SF6. وفقًا للتقارير الصناعية والتغذية الراجعة، فإن هذه المشكلة منتشرة - حيث تعرض لها كل إدارة تزويد الكهرباء في الصين. بعض أجهزة الاستشعار تبدأ في التسرب بعد أقل من سنة من التشغيل. تؤثر هذه المشكلة على جميع الشركات المصنعة، بما في ذلك النماذج المستوردة والمحلية. ببساطة، فإن تسرب الزيت في أجهزة الاستشعار المملوءة بالزيت هو مشكلة شائعة ونظامية.

2. الغرض من ملء الزيت السيليكوني

2.1 تحسين مقاومة الاهتزاز
تستخدم هذه أجهزة الاستشعار عادة نوعًا من نقاط الاتصال الكهربائية ذات الربيع الحلزوني (الربيع الدقيق). رغم أن المساعدة المغناطيسية تعزز قوة إغلاق الاتصال، إلا أن الضغط الفعلي للاتصال (للإنذار أو إغلاق النظام) يعتمد بشكل أساسي على القوة الضعيفة للربيع الحلزوني - حتى مع المساعدة المغناطيسية، تظل صغيرة جدًا. نتيجة لذلك، تكون نقاط الاتصال حساسة للغاية للاهتزازات.

2.2 حماية نقاط الاتصال من الأكسدة
تستخدم هذه الأجهزة نقاط اتصال مغناطيسية ذات ضغط اتصال منخفض بطبيعته. مع مرور الوقت، يمكن أن تسبب الأكسدة ضعف الاتصال أو فشل الإشارة الكامل. يمنع ملء الزيت السيليكوني التعرض للهواء، وبالتالي يحمي نقاط الاتصال من الأكسدة ويضمن الموثوقية طويلة الأمد.

3. مخاطر تسرب الزيت

المخاطرة 1: فقدان التخميد وتقليل مقاومة الصدمات
بمجرد تسرب الزيت المضاد للاهتزاز بالكامل، يفقد التأثير التخميد، مما يؤدي إلى تقليل مقاومة الصدمات بشكل كبير. تحت الصدمات الميكانيكية القوية أثناء فتح وإغلاق المقاطع، قد تتعرض هذه الأجهزة ل:

• تعطل المؤشر

• فشل دائم في نقاط الاتصال (مغلقة أو مفتوحة)

• انحراف كبير في القياس

المخاطرة 2: أكسدة نقاط الاتصال والتلوث
في أجهزة الاستشعار التي تسرب منها الزيت، تصبح نقاط الاتصال المغناطيسية معرضة للهواء، مما يجعلها عرضة للأكسدة وتراكم الغبار. هذا يؤدي إلى عدم موثوقية الاتصال أو انقطاع الإشارة بشكل كامل. إذا فشلت أجهزة الاستشعار بسبب تعطل المؤشر أو نقاط الاتصال المعيبة، فلن تتمكن من رصد فقدان غاز SF6 الحقيقي.

تخيل المقاطع الكهربائية SF6 التي تفقد غاز العزل الخاص بها، ومع ذلك لا تُطلق أجهزة الاستشعار إنذارًا أو إغلاقًا بسبب الفشل الداخلي - ثم تحاول قطع تيار الخطأ. يمكن أن تكون النتائج كارثية.

بالإضافة إلى ذلك، يلوث الزيت المتسرّب المكونات الأخرى للمقاطع، ويستقطب الغبار، مما يزيد من المخاطر على التشغيل الآمن للمعدات الكهربائية SF6.

4. تحليل الجذر لأسباب تسرب الزيت

تحدث تسريبات الزيت بشكل أساسي في ثلاثة مواقع:

4.1 التسرب الداخلي في صندوق الطرف السباعي
يتطلب خروج الإشارات من أجهزة الاستشعار ربطات كهربائية من الداخل إلى الخارج، باستخدام موصل بلاستيكي ذو سبعة أطراف. يتم تصنيع الأطراف الداخلية من النحاس، بينما يكون الغلاف بلاستيكيًا. يتم إنتاج التجميع عبر حقن البلاستيك. بسبب اختلاف معاملات التمدد الحراري بين المعدن والبلاستيك، يمكن أن تؤدي التقلبات الحرارية إلى ظهور تشققات دقيقة أو فجوات في الواجهة، مما يؤدي إلى تسرب الزيت.

4.2 التسرب في المفصل بين صندوق الطرف السباعي والغلاف
يتم ختم هذا المفصل بواسطة غasket O. تحت الظروف الطبيعية، يكون التسرب نادرًا. ومع ذلك، عندما يزداد الضغط الداخلي أو يحدث فرق كبير في درجة الحرارة بين الداخل والخارج، يمكن أن يتسبب الضغط على الختم في تسرب الزيت من هذا المفصل.

4.3 التسرب في غطاء العداد
يكون التسرب هنا أقل شيوعًا وعادة ما يكون نتيجة لتركيب غير صحيح من قبل الشركة المصنعة، مثل الختم غير الكافي أو التواء أثناء الإنتاج.