Fuite d'huile du relais de densité SF6 : Causes et solutions

1. Contexte

Les équipements électriques SF6 ont été largement utilisés dans les services d'électricité et les entreprises industrielles, contribuant de manière significative au développement de l'industrie électrique. Assurer le fonctionnement fiable et sûr des équipements SF6 est devenu une tâche cruciale pour les départements d'électricité.

Le milieu d'extinction d'arc et d'isolation dans les équipements SF6 est le gaz SF6, qui doit rester scellé—toute fuite compromet la fiabilité et la sécurité de l'équipement. Par conséquent, la surveillance de la densité du gaz SF6 est essentielle.

Actuellement, les relais de densité à aiguille mécanique sont couramment utilisés pour surveiller la densité de SF6. Ces relais fournissent des fonctions telles que l'alarme et le verrouillage en cas de fuite de gaz, ainsi qu'une indication de densité sur place. Pour améliorer la résistance aux chocs, ces relais sont généralement remplis d'huile de silicone.

Cependant, en pratique, il est courant de rencontrer des fuites d'huile des relais de densité de gaz SF6. Selon les rapports de l'industrie et les retours, ce problème est répandu—chaque bureau d'approvisionnement en électricité en Chine l'a rencontré. Certains relais développent des fuites d'huile en moins d'un an de fonctionnement. Le problème affecte tous les fabricants, y compris les modèles importés et nationaux. En bref, les fuites d'huile dans les relais de densité remplis d'huile sont un problème prévalent et systémique.

2. Objectif du Remplissage avec de l'Huile de Silicone

2.1 Améliorer la Résistance aux Vibrations
Ces relais de densité utilisent généralement un contact électrique de type ressort spiral (ressort à cheveux). Bien que l'assistance magnétique renforce la force de fermeture du contact, la pression de contact réelle (pour les signaux d'alarme ou de verrouillage) dépend principalement de la faible force du ressort à cheveux—même avec l'assistance magnétique, elle reste très petite. Par conséquent, les contacts sont très sensibles aux vibrations.

2.2 Protéger les Contacts de l'Oxydation
Le relais utilise des contacts électriques assistés magnétiquement avec une pression de contact intrinsèquement faible. Au fil du temps, l'oxydation peut causer un mauvais contact ou une interruption complète du signal. Le remplissage d'huile de silicone empêche l'exposition à l'air, protégeant ainsi les contacts de l'oxydation et assurant une fiabilité à long terme.

3. Dangers des Fuites d'Huile

Danger 1 : Perte de l'Amortissement et Réduction de la Résistance aux Chocs
Une fois que l'huile anti-vibration fuit complètement, l'effet d'amortissement est perdu, réduisant considérablement la résistance aux chocs du relais. Sous des chocs mécaniques forts lors des opérations d'ouverture/fermeture du disjoncteur, le relais peut subir :

• Coinçage de l'aiguille

• Défaillance permanente du contact (coincé ouvert ou fermé)

• Déviation excessive de la mesure

Danger 2 : Oxydation et Contamination des Contacts
Dans les relais où l'huile a fui, les contacts assistés magnétiquement sont exposés à l'air, ce qui les rend vulnérables à l'oxydation et à l'accumulation de poussière. Cela conduit à un contact non fiable ou à une interruption complète du signal. Si le relais de densité tombe en panne en raison d'une aiguille coincée ou de contacts défectueux, il ne peut pas détecter la perte réelle de gaz SF6.

Imaginez un disjoncteur SF6 perdant son gaz isolant, mais le relais de densité ne déclenche pas d'alarme ou de verrouillage en raison d'une panne interne—et tente ensuite d'interrompre un courant de défaut. Les conséquences pourraient être catastrophiques.

De plus, l'huile fuyante contamine d'autres composants de commutation, attire la poussière et compromet davantage le fonctionnement sûr du matériel de commutation SF6.

4. Analyse des Causes Racines des Fuites d'Huile

Les fuites d'huile se produisent principalement à trois endroits :

4.1 Fuite Interne dans la Boîte de Connexion à 7 Broches
Les sorties de signal du relais nécessitent des connexions électriques de l'intérieur vers l'extérieur du boîtier, via un connecteur plastique à 7 broches. Les broches internes sont en cuivre, tandis que le boîtier est en plastique. L'assemblage est produit par surmoulage (moulage). En raison des coefficients de dilatation thermique différents du métal et du plastique, les fluctuations de température peuvent créer des micro-fissures ou des espaces à l'interface, entraînant des fuites d'huile.

4.2 Fuite à l'Intersection entre la Boîte à 7 Broches et le Boîtier
Cette intersection est scellée avec un joint torique. Dans des conditions normales, les fuites sont rares. Cependant, lorsque la pression interne augmente ou que de grandes différences de température se produisent entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier, la contrainte sur le joint peut provoquer une fuite d'huile à cet endroit.

4.3 Fuite au Couvercle du Cadran
Les fuites ici sont moins courantes et résultent généralement d'un assemblage incorrect par le fabricant, tel qu'un scellement insuffisant ou un alignement inadéquat lors de la production.