SF6-tæthedsrelæets olieudløb: Årsager & løsninger

1. Baggrund

SF6 elektrisk udstyr er blevet bredt anvendt i energiforsyninger og industrielle virksomheder, hvilket har forbedret udviklingen af energisektoren betydeligt. At sikre en pålidelig og sikker drift af SF6-udstyr er blevet en kritisk opgave for energidepartementerne.

Bueafsluknings- og isoleringsmedium i SF6-udstyr er SF6-gas, som skal forblive tæt—enhver lækage underminerer pålideligheden og sikkerheden af udstyret. Derfor er overvågning af SF6-gastætheden afgørende.

I øjeblikket bruges mekaniske pegepinde-type tæthedskontakter ofte til at overvåge SF6-tæthed. Disse kontakter giver funktioner som alarm og låsning ved gaslækage samt lokal tæthedsvisning. For at forbedre stødmodstandskab fyldes disse kontakter typisk med silikonolie.

Imidlertid er det i praksis almindeligt at møde olie-lækager fra SF6-gastæthedskontakter. Ifølge brancherapporter og feedback er dette problem udbredt—alle el-forvaltninger i Kina har oplevet det. Nogle kontakter udvikler olie-lækager inden for mindre end et år efter installation. Problemet påvirker alle producenter, herunder både importerede og indenlandske modeller. I kort, olie-lækage i oliefyldte tæthedskontakter er et udbredt og systemisk problem.

2. Formål med Fyldning af Silikonolie

2.1 Forbedre Stødmodstandskab
Disse tæthedskontakter bruger typisk en spiral-fjeder (hårfjeder) type elektrisk kontakt. Selvom magnetisk hjælp forbedrer kontaktlukkelseskraften, afhænger den faktiske kontakttryk (til alarm eller låsningssignaler) hovedsageligt af den svage kraft fra hårfjederen—selv med magnetisk hjælp er den meget lille. Dette gør kontakterne meget følsomme over for vibrationer.

2.2 Beskytte Kontakter mod Oksidation
Kontaktrelæet bruger magnetisk hjælpet elektriske kontakter med inderligt lavt kontakttryk. Over tid kan oksidation føre til dårlig kontakt eller fuld signalnedbrydelse. Fyldningen med silikonolie forhindrer eksponering for luft, hvilket beskytter kontakterne mod oksidation og sikrer langsigtede pålidelighed.

3. Farer ved Olie-lækage

Farlig situation 1: Tab af Demping og Reduceret Stødmodstandskab
Når anti-vibrationsolien fuldt ud lækker ud, tabes dempeffekten, og relæets stødmodstandskab reduceres drastisk. Under stærke mekaniske stød under åbning/lukning af skærmere kan relæet blive ramt af:

• Pegepindens blokering

• Permanent kontaktfejl (fast lukket eller åben)

• For høj målingsafvigelse

Farlig situation 2: Kontakt Oksidation og Forurening
I relæer med olie-lækage er de magnetisk hjælpet kontakter eksponeret for luft, hvilket gør dem anfaldelige for oksidation og støvakkumulation. Dette fører til ureliable kontakt eller fuld signalnedbrydelse. Hvis tæthedskontaktrelæet mislykkes på grund af en fast pegepind eller defekte kontakter, kan det ikke registrere faktisk SF6-gastab.

Forestil dig en SF6-bryder, der mister sin isolerende gas, men tæthedskontaktrelæet aktiverer ikke alarm eller låsning pga. intern fejl—og derefter forsøger at afbryde fejlstrøm. Konsekvenserne kunne være katastrofale.

Desuden forurener den lekkede olie andre skærmkomponenter, trækker støv, og kompromitterer yderligere den sikre drift af SF6-skærmere.

4. Rodårsanalyse af Olie-lækage

Olie-lækage forekommer primært på tre steder:

4.1 Intern Lækage i 7-pin Terminalboks
Signaludgange fra relæet kræver elektriske forbindelser fra inden for til uden for kassen, ved hjælp af en 7-pin plastikkontakt. De interne pinde er lavet af kobber, mens kassen er lavet af plastik. Montagen produceres via overformning (giessning). På grund af forskellige varmekoefficienter mellem metal og plastik kan temperaturfluktuationer skabe mikrokryklusser eller huller ved grænseovergangen, hvilket fører til olie-lækage.

4.2 Lækage ved Forbindelsen mellem 7-pin Boks og Kasse
Denne forbindelse er tættestet med en O-ring. Under normale forhold er lækage sjældent. Men når intern tryk stiger eller store temperaturforskelle opstår mellem inden for og uden for kassen, kan spændingen på tætningsringen føre til olie-lækage fra denne forbindelse.

4.3 Lækage ved Skiveoverskrivelse
Lækage her er mindre almindelig og resulterer normalt fra forkert montering af producenten, såsom utilstrækkelig tætningsring eller misjustering under produktion.