SF6-tiheyden relaissa öljyn vuoto: Syyt ja ratkaisut

1. Tausta

SF6-sähkölaitteet ovat laajasti otettu käyttöön sähkölaitoksissa ja teollisissa yrityksissä, mikä on merkittävästi edistänyt sähköalan kehitystä. SF6-laitteiden luotettavan ja turvallisen toiminnan varmistaminen on tullut kriittiseksi tehtäväksi sähköosastolle.

SF6-laitteiden kaasusulku- ja eristämateriaali on SF6-kaasu, joka täytyy pysyä tiukasti suljettuna—mikä tahansa vuoto vaarantaa laitteen luotettavuuden ja turvallisuuden. Siksi on olennaista seurata SF6-kaasun tiheyttä.

Nykyisin SF6-tiheyden seurantaan käytetään yleisesti mekaanisia viittauslaitteita. Nämä laitteet tarjoavat toimintoja, kuten hälytys- ja lukitusfunktiot kaasuvuodon tapahtuessa, sekä paikan päällä tiheyden osoittamisen. Järsintävyyden parantamiseksi nämä relaatit täytetään yleensä silika öljyllä.

Kuitenkin käytännössä on yleistä kohtaa öljyn vuoto SF6-kaasutiheyden relaateista. Teollisuuden raporttien ja palauteperusteella tämä ongelma on laaja-alainen—kaikki Kiinan sähköhuoltohallitukset ovat kohdanneet sen. Joissakin relaateissa öljyn vuoto ilmenee alle vuoden kuluttua käyttöönottamisesta. Ongelma vaikuttaa kaikkiin valmistajiin, mukaan lukien tuodut ja kotimaan mallit. Lyhyesti sanottuna öljyn vuoto öljyä täyteisten tiheydenrelaateissa on yleinen ja järjestelmällinen ongelma.

2. Öljyn Täytön Tarkoitus

2.1 Värinäkestävyyden Parantaminen
Nämä tiheydenrelaatit käyttävät yleensä spiraaliruuvityyppisiä sähköyhteyksiä (hairspring). Vaikka magneettinen apu vahvistaa yhteyksien sulkeutumisteon, todellinen yhteystiheys (hälytys- tai lukitusmerkkeihin) perustuu pääasiassa hairspringin heikkoon voimaan—jopa magneettisen avun avulla se on hyvin pieni. Tämän seurauksena yhteystekijät ovat erittäin herkkiä värinälle.

2.2 Yhteysten Suojelu Rostomasta
Relaatti käyttää magneettisesti tuettuja sähköyhteyksiä, joilla on luonnostaan alhainen yhteystiheys. Ajan myötä rostominen voi aiheuttaa huonoa yhteyttä tai täydellisen signaalin epäonnistumisen. Silika öljyn täyttäminen estää ilmaa koskettaa yhteyksiä, suojaten niitä rostomasta ja varmistamalla pitkäaikaisen luotettavuuden.

3. Öljyn Vuodon Vaarat

Vaara 1: Vaimennuksen Menetys ja Värinäkestävyyden Heikentyminen
Kun värinävaimentava öljy vuotaa kokonaan, vaimennuksen vaikutus katoaa, mikä drastisesti heikentää relaatin värinäkestävyyttä. Voimakkaan mekaanisen värinän aikana kytkimen avaamisen/sulkeutumisen operaatioissa relaatiin voi tapahtua:

• Viittarin jumittuminen

• Pysyvä yhteyden epäonnistuminen (jumittunut auki tai kiinni)

• Liian suuri mittausvirhe

Vaara 2: Yhteyksien Rostominen ja Tuhoutuminen
Öljyn vuotaneissa relaateissa magneettisesti tuetut yhteydet altistuvat ilmaa, mikä tekee niistä alttiina rostomalle ja pölylle. Tämä johtaa epäluotettaviin yhteyksiin tai täydellisen signaalin katkeamiseen. Jos tiheydenrelaatti epäonnistuu viittarin jumittumisen tai yhteyksien epäonnistumisen vuoksi, se ei voi havaita oikeaa SF6-kaasun menettymistä.

Kuvittele, että SF6-kytkin menettää eristävänsä kaasun, mutta tiheydenrelaatti epäonnistuu hälytys- tai lukitusmerkkien antamisessa sisäisen vian vuoksi—ja sitten yritetään keskeyttää virhevirta. Seuraukset voivat olla katastrofaalisia.

Lisäksi vuotanut öljy saastuttaa muita kytkimen osia, houkuttelee pölyä ja lisäämme SF6-kytkimen turvattoman toiminnan.

4. Öljyn Vuodon Syiden Analyysi

Öljyn vuoto tapahtuu pääasiassa kolmessa paikassa:

4.1 Sisäinen Vuoto 7-pin-näyttömonituksessa
Relaatin signaalitulosteet vaativat sähköyhteyksiä laitteen ulkopuolelle, käyttäen 7-pin-muovikytkentää. Sisäiset pinnet ovat kuparin, kun taas muovi on muovia. Osat valmistetaan overmolding-menetelmällä (valus). Erilaisten lämpölaajenemiskertoimien vuoksi metalliin ja muoviin voidaan muodostua mikrorikkoja tai aukkoja rajapinnalla, mikä johtaa öljyn vuotoon.

4.2 Vuoto 7-pin-näyttömonituksen ja Kotelun Yhdisteen välillä
Tämä yhdiste suljetaan O-renkaiselevällä. Normaaleissa olosuhteissa vuoto on harvinaista. Kuitenkin, kun sisäinen paine nousee tai on suuria lämpötilaeroja kotelun sisä- ja ulkopuolella, puristusvoima voi aiheuttaa öljyn vuoto tästä yhdisteestä.

4.3 Vuoto Maalin Peitelevässä
Täällä vuoto on harvinaisempaa ja yleensä johtuu valmistajan väärästä asennuksesta, kuten riittämättömästä tiivistämisestä tai väärästä linjauksesta tuotannossa.