Συνδέσμος Πυκνότητας SF6: Αιτίες & Λύσεις

1. Πληροφορίες Φόντου

Τα ηλεκτρικά εξοπλισμό SF6 έχουν ευρεία εφαρμογή σε επιχειρήσεις παροχής ρεύματος και βιομηχανικές επιχειρήσεις, διαδραματίζοντας σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας. Η εγγύηση της αξιόπιστης και ασφαλούς λειτουργίας των εξοπλισμών SF6 έχει γίνει μια κρίσιμη εργασία για τους τομείς παροχής ρεύματος.

Η αρκετή ουσία σβήσης φλεγόμενων και απομόνωσης στον εξοπλισμό SF6 είναι το αέριο SF6, το οποίο πρέπει να παραμένει σφραγισμένο—κάθε διαρροή επηρεάζει την αξιοπιστία και την ασφάλεια του εξοπλισμού. Συνεπώς, η παρακολούθηση της πυκνότητας του αερίου SF6 είναι απολύτως απαραίτητη.

Επί του παρόντος, για την παρακολούθηση της πυκνότητας SF6, χρησιμοποιούνται συνήθως μηχανικοί δείκτες-ρελέ με δείκτη. Αυτά τα ρελέ παρέχουν λειτουργίες όπως ειδοποίηση και κλείδωμα σε περίπτωση διαρροής αερίου, καθώς και επιτόπια δείξη της πυκνότητας. Για τη βελτίωση της αντοχής στις σεισμούς, αυτά τα ρελέ συνήθως γεμίζονται με σιλικόνιο λάδι.

Ωστόσο, στην πράξη, είναι συνηθές να αντιμετωπίζεται διαρροή λαδιού από τα ρελέ πυκνότητας SF6. Σύμφωνα με εκθέσεις και ανατροφοδόσεις της βιομηχανίας, αυτό το πρόβλημα είναι ευρέως διαδεδομένο—κάθε γραφείο παροχής ρεύματος σε όλη την Κίνα το έχει βιώσει. Μερικά ρελέ αναπτύσσουν διαρροές λαδιού μέσα σε λιγότερο από ένα έτος λειτουργίας. Το πρόβλημα επηρεάζει όλους τους κατασκευαστές, συμπεριλαμβανομένων των εισαγόμενων και εγχώριων μοντέλων. Συνοψίζοντας, η διαρροή λαδιού στα γεμισμένα με λάδι ρελέ πυκνότητας είναι ένα ευρέως διαδεδομένο και συστημικό πρόβλημα.

2. Σκοπός του Γεμίσματος με Σιλικόνιο Λάδι

2.1 Βελτίωση της Αντοχής στις Σεισμούς
Αυτά τα ρελέ πυκνότητας συνήθως χρησιμοποιούν επαφές ηλεκτρικών περιθωρίων τύπου σπειρά (hairspring). Αν και η μαγνητική βοήθεια ενισχύει τη δύναμη κλείσιμου των επαφών, η πραγματική πίεση επαφής (για ειδοποιήσεις ή κλείδωμα) εξαρτάται κυρίως από την αδύναμη δύναμη της σπειράς—ακόμη και με τη μαγνητική βοήθεια, παραμένει πολύ μικρή. Συνεπώς, οι επαφές είναι ευαίσθητες στις σεισμούς.

2.2 Προστασία των Επαφών από την Οξείδωση
Το ρελέ χρησιμοποιεί μαγνητικά ενισχυμένες ηλεκτρικές επαφές με αναμφισβήτητα χαμηλή πίεση επαφής. Με την πάροδο του χρόνου, η οξείδωση μπορεί να προκαλέσει κακή επαφή ή πλήρη αποτυχία σήματος. Το γεμίσμα με σιλικόνιο λάδι εμποδίζει την εκτέθεση στον αέρα, προστατεύοντας τις επαφές από την οξείδωση και εγγυώμενος τη μακροχρόνια αξιοπιστία.

3. Κίνδυνοι της Διαρροής Λαδιού

Κίνδυνος 1: Χαμηλότερη Αντισεισμική Αντοχή
Μόλις το αντισεισμικό λάδι διαρρεύσει εντελώς, χάνεται η αποσυμπίεση, μειώνοντας σημαντικά την αντοχή στις σεισμούς. Κατά την άνοιγη/κλείσιμο του στοίβαδου, το ρελέ μπορεί να υποστεί:

• Παγίδευση του δείκτη

• Μόνιμη αποτυχία επαφής (κλειστή ή ανοιχτή)

• Υπερβολική απόκλιση μέτρησης

Κίνδυνος 2: Οξείδωση και Ρύπανση των Επαφών
Στα ρελέ με διαρροή λαδιού, οι μαγνητικά ενισχυμένες επαφές εκτίθενται στον αέρα, κάνοντάς τις ευάλωτες σε οξείδωση και συσσώρευση σκόνης. Αυτό οδηγεί σε αναξιόπιστες επαφές ή πλήρη διακοπή του σήματος. Εάν το ρελέ πυκνότητας αποτύχει λόγω παγίδευσης του δείκτη ή αποτυχίας των επαφών, δεν μπορεί να ανιχνεύσει την πραγματική απώλεια αερίου SF6.

Φανταστείτε ένα στοίβαδο SF6 που χάνει το αερίο απομόνωσής του, αλλά το ρελέ πυκνότητας αποτυγχάνει να ενεργοποιήσει την ειδοποίηση ή το κλείδωμα λόγω εσωτερικής αποτυχίας—και στη συνέχεια προσπαθεί να διακόψει την ροή στροφής. Οι συνέπειες μπορούν να είναι καταστροφικές.

Επιπλέον, το διαρρευμένο λάδι μολύνει άλλα συστατικά του στοίβαδου, προσελκύει σκόνη και ακόμη περαιτέρω παρεμποδίζει την ασφαλή λειτουργία του στοίβαδου SF6.

4. Ανάλυση της Καταγεγραμμένης Αιτίας της Διαρροής Λαδιού

Η διαρροή λαδιού συμβαίνει κυρίως σε τρεις θέσεις:

4.1 Εσωτερική Διαρροή στο Συνδετήριο Συνδέσμου με 7 Πίνακες
Οι εξόδοι σήματος του ρελέ απαιτούν ηλεκτρικές συνδέσεις από το εσωτερικό στο εξωτερικό του κιβωτίου, χρησιμοποιώντας έναν πλαστικό συνδετήρα με 7 πίνακες. Οι εσωτερικοί πίνακες είναι από χάλυβα, ενώ το κιβώτιο είναι πλαστικό. Η συναρμολόγηση γίνεται μέσω επιμόρφωσης (χτίστης). Λόγω των διαφορετικών συντελεστών θερμικής διαταραχής του μετάλλου και του πλαστικού, οι θερμικές διακυμάνσεις μπορούν να δημιουργήσουν μικροσχίσεις ή χάσματα στην επιφάνεια, οδηγώντας σε διαρροή λαδιού.

4.2 Διαρροή στη Σύνδεση Ανάμεσα στο Συνδετήριο με 7 Πίνακες και το Κιβώτιο
Αυτή η σύνδεση σφραγίζεται με ένα O-ring. Υπό συνθήκες φυσικής λειτουργίας, η διαρροή είναι σπάνια. Ωστόσο, όταν η εσωτερική πίεση αυξάνεται ή υπάρχουν μεγάλες θερμικές διαφορές μεταξύ του εσωτερικού και εξωτερικού του κιβωτίου, οι τάσεις στην σφραγίδα μπορούν να προκαλέσουν διαρροή λαδιού από αυτή τη σύνδεση.

4.3 Διαρροή στην Κάλυψη του Διαλείμματος
Η διαρροή εδώ είναι λιγότερο συνηθισμένη και συνήθως είναι αποτέλεσμα ανεπαρκούς συναρμολόγησης από τον κατασκευαστή, όπως ανεπαρκής σφραγίση ή λανθασμένη στοίχηση κατά την παραγωγή.