Fuga de aceite do relé de densidade SF6: Causas e Solucións

1. Antecedentes

O equipo eléctrico de SF6 foi amplamente aplicado en empresas eléctricas e industriais, avanzando significativamente o desenvolvemento da industria eléctrica. Asegurar a operación fiable e segura do equipo de SF6 converteuse nunha tarefa crítica para os departamentos de enerxía.

O medio de apagamento de arcos e aislamento no equipo de SF6 é o gas SF6, que debe permanecer selado—calquera fuga compromete a fiabilidade e a seguridade do equipo. Polo tanto, é esencial monitorizar a densidade do gas SF6.

Actualmente, os relés de densidade de tipo puntero mecánico son comúnmente utilizados para monitorizar a densidade de SF6. Estes relés proporcionan funcións como alarma e bloqueo ante fugas de gas, así como indicación de densidade in situ. Para mellorar a resistencia aos golpes, estes relés están xeralmente recheados con aceite de silicón.

No entanto, na práctica, é común encontrar fugas de aceite nos relés de densidade de gas SF6. Segundo informes da industria e comentarios, este problema é xeralizado—todas as oficinas de suministro eléctrico en China o experimentaron. Algunhas unidades desenvolven fugas de aceite en menos dun ano de operación. O problema afecta a todos os fabricantes, incluíndo modelos importados e nacionais. En resumo, a fuga de aceite nos relés de densidade recheados de aceite é un problema xeneralizado e sistémico.

2. Obxectivo do Recheo con Aceite de Silicón

2.1 Melorar a Resistencia á Vibración
Estes relés de densidade xeralmente usan contactos eléctricos de molla espiral (molla de cabello). Aínda que a axuda magnética aumenta a forza de cierre dos contactos, a presión real de contacto (para sinais de alarma ou bloqueo) depende principalmente da débil forza da molla de cabello—incluso coa axuda magnética, permanece moi pequena. Como resultado, os contactos son altamente sensibles á vibración.

2.2 Protexer os Contactos da Oxidación
O relé usa contactos eléctricos con axuda magnética que teñen intrínsecamente baixa presión de contacto. Ao longo do tempo, a oxidación pode causar mal contacto ou fallo completo do sinal. O recheo de aceite de silicón evita a exposición ao aire, protexendo así os contactos da oxidación e asegurando a fiabilidade a longo prazo.

3. Perigos das Fugas de Aceite

Perigo 1: Pérdida de Amortiguación e Redución da Resistencia aos Golpes
Unha vez que o aceite antivibratorio fuxa completamente, perdeselle o efecto de amortiguación, reducindose drasticamente a resistencia aos golpes do relé. Baixo fortes choques mecánicos durante as operacións de apertura/cierre do interruptor, o relé pode sufrir:

• Enganche do puntero

• Fallo permanente do contacto (bloqueado aberto ou pechado)

• Desviación excesiva da medida

Perigo 2: Oxidación e Contaminación dos Contactos
Nos relés con fuga de aceite, os contactos con axuda magnética están expostos ao aire, facéndolos propensos á oxidación e acumulación de polvo. Isto leva a un contacto non fiable ou interrupción completa do sinal. Se o relé de densidade falla debido a un puntero enganchado ou contactos defectuosos, non poderá detectar a real perda de gas SF6.

Imaxina un interruptor de SF6 perdendo o seu gas aislante, pero o relé de densidade non activa a alarma ou o bloqueo debido a un fallo interno—e logo intenta interromper a corrente de falta. As consecuencias poden ser catastróficas.

Ademais, o aceite fuxado contamina outras compoñentes do interruptor, atrai polvo e compromete adicionalmente a operación segura do equipo de maniobras de SF6.

4. Análise da Causa Raíz das Fugas de Aceite

As fugas de aceite ocorren principalmente en tres lugares:

4.1 Fuga Interna na Caixa de Terminais de 7 Pinos
As saídas de sinal do relé requiren conexións eléctricas desde o interior ata o exterior da caixa, usando un conector de plástico de 7 pinos. Os pinos internos están feitos de cobre, mentres que a carcasa é de plástico. A montaxe produce-se mediante moldaxe por sobreinyección (fundición). Debido ás diferentes coeficientes de expansión térmica do metal e do plástico, as fluctuacións de temperatura poden crear microgrietas ou brechas na interface, levando a fugas de aceite.

4.2 Fuga na Unión entre a Caixa de 7 Pinos e a Carcasa
Esta unión está selada con un anel de xunta. Nas condicións normais, as fugas son raras. No entanto, cando a presión interna aumenta ou hai grandes diferenzas de temperatura entre o interior e o exterior da carcasa, a tensión no selo pode provocar que o aceite fuxe desta unión.

4.3 Fuga na Cuberta do Dial
As fugas aquí son menos comúns e xeralmente resultan dunha montaxe incorrecta polo fabricante, como un selo inadecuado ou desalineación durante a produción.