SF6 tiheusrelaani ölikuju: põhjused & lahendused

1. Taust

SF6-elektrilised seadmed on laialdaselt kasutusel elektritööstuses ja tööstusettevõtetes, millel on oluliselt edendatud elektrienergia tootmise arengut. SF6-seadmete usaldusväärne ja ohutu töö on saanud kriitiliseks ülesandeks elektriüksustele.

SF6-seadmetes kasutatakse kaarileidja- ja eraldusmeediumina SF6-gast, mis peab jääma läbipõnevil – igasugune lekkimine nõrgestab seadme usaldusväärsust ja ohutust. Seetõttu on oluline jälgida SF6-gasi tihedust.

Praegu kasutatakse tavaliselt mehaanilisi näitajateenindaja-tiheduse releid SF6-tiheduse jälgimiseks. Need relid pakuvad funktsioone nagu alarm ja lukustamine gaasi lekkimisel ning paigaliku tiheduse näitamist. Selleks, et parandada liikumispuhangu vastupidavust, täidetakse need relid silikooniõlika.

Kuid praktikas on tavaline kohtuda SF6-gasi tiheduse reledest silikooniõli lekkimisega. Tööstuse raportite ja tagasiside kohaselt on see probleem laialdane – seda on kogelnud kõik Hiina elektrijaoskonnad. Mõned relid arendavad õli lekkimist vähem kui ühe aasta jooksul töötlemise käigus. Probleem mõjutab kõiki tootjaid, sealhulgas nii importitud kui ka kodumaist mudeli. Kokkuvõttes on silikooniõli täidetud tiheduse reledes lekkimine laialdane ja süsteemiline probleem.

2. Silikooniõli täitmise eesmärgid

2.1 Liikumispuhangu vastupidavuse parandamine
Nendes tiheduse reledes kasutatakse tavaliselt spiraalspringi (närispringi) tüüpi elektrilisi kontaktid. Kuigi magnetiline abinõu suurendab kontaktide sulgemisjõudu, sõltub tegelik kontaktijõud (alarmi või lukustamise signaalide jaoks) peamiselt vähest springi jõust – isegi magnetilise abinõu olemasolul on see väga väike. Seetõttu on kontaktid väga tundlikud liikumispuhangule.

2.2 Kontaktide kaitse oksüdeerimise eest
Relid kasutavad magnetiliselt abistatud elektrilisi kontakte, millel on omamoodi madal kontaktijõud. Aja jooksul võib oksüdeerimine põhjustada halva kontakti või täieliku signaali katkise. Silikooniõli täitmine takistab õhu kontaktilt, nii et kontaktid on kaitstud oksüdeerimise eest ja tagatakse pikaajaline usaldusväärsus.

3. Õli lekkimise ohud

Oht 1: Dämpingu kaotus ja liikumispuhangu vastupidavuse vähenemine
Kui anti-vibratsioonilised õlid täielikult väljuvad, kaotatakse dämpingu efekt, mis drastiliselt vähendab reldi liikumispuhangu vastupidavust. Tugevate mehaaniliste liikumispuhangute korral lüliti avamisel/sulgemisel võib reldil esineda:

• Näitaja blokeerimine

• Püsiv kontaktide nurjumine (blokeeritud avatud või sulgitud)

• Ülemine mõõtmisvea

Oht 2: Kontaktide oksüdeerimine ja kontamineerimine
Õli lekkides reldist, magnetiliselt abistatud kontaktid on õhu kokkupuutel, mis teeb neid oksüdeerimisele ja tolmude kogunemisele hõivatuks. See viib ebakindlate kontaktide või täieliku signaali katkise juurde. Kui tiheduse reld nurjub näitaja blokeerimise või kontaktide vea tõttu, ei suuda see tuvastada tegelikku SF6-gasi kadumist.

Kujutlege SF6-lüliti, mis kaotab eraldusgaasi, kuid tiheduse reld ei aktiveeri alarmi või lukustamist sisemise vea tõttu – ja siis püüab lülitada veekorra. Tagajärjed võivad olla katastroofilised.

Lisaks kontamineerib väljunud õli muud lüliti komponendid, kogub tolmude ja veelgi rohkem nõrgestab SF6-lüliti ohutut tööd.

4. Õli lekkimise põhjuste analüüs

Õli lekkimine toimub peamiselt kolmes asukohas:

4.1 Sisemine lekkimine 7-pinnase kontaktkasti sees
Relid vajavad signaalide väljundiks elektrilisi ühendusi, mis ulatuvad kasti sisse ja välja, kasutades 7-pinnast plastikkuühendit. Sisemised pinna on valmistatud kuplist, samas kui karkas on plastikust. Valmistamine toimub ülekoormise (väljapressimine) meetodiga. Metalli ja plastiku erinevate soojenemise laienduskordade tõttu võivad temperatuuri muutused luua mikrokratte või vaigeid liidesel, mis viib õli lekkimiseni.

4.2 Lekkimine 7-pinnase kasti ja kasti ühendusel
Selle ühendus on tiivitatud O-ringi gummiga. Tavalistes tingimustes on lekkimine haruldane. Kuid kui sisemine rõhk suureneb või tekib suur temperatuuri erinevus kasti sees ja väljas, võib tiivitusele tekkida rõhu, mis viib õli lekkimiseni sellest ühendusest.

4.3 Lekkimine näitajakattekandes
Siin lekkimine on haruldasem ja tavaliselt tuleneb tootja valest monteerimisest, näiteks ebapiisavast tiivitusest või valest joondumisest tootmisel.