Gustočni relej SF6 curenje ulja: Uzroci i rješenja

1. Pozadina

SF6 električna oprema široko se primjenjuje u elektroprivredama i industrijskim poduzećima, značajno unapređujući razvoj elektroenergetske industrije. Osiguranje pouzdanog i sigurnog rada SF6 opreme postalo je ključni zadatak za odsecke stručnjake.

Gasični i izolacijski medij u SF6 opremi jest SF6 plin, koji mora ostati zatvoren—bilo kakva curenja kompromitiraju pouzdanost i sigurnost opreme. Stoga je nadgledanje gustoće SF6 plina neophodno.

Trenutno, često se koriste mehanički kazaljčasti releji gustoće za nadgledanje gustoće SF6 plina. Ovi releji pružaju funkcije poput alarmiranja i zaključavanja pri curenju plina, kao i mjesto za indikaciju gustoće. Da bi se poboljšala otpornost na udarce, ovi releji obično su ispunjeni silikonskim uljem.

Međutim, u praksi se često susrećemo s curenjem ulja iz releja gustoće SF6 plina. Prema industrijalnim izvješćima i povratnim informacijama, ova problema je široko rasprostranjena—svaki odjel snabdevanja strujom u Kini ju je doživio. Neki releji počinju ciriti ulje manje od godinu dana nakon upotrebe. Problem se tiče svih proizvođača, uključujući i uvozne i domaće modele. Ukratko, curenje ulja iz uljnih releja gustoće je opušteno i sistemsko pitanje.

2. Svrha ispunjavanja silikonskim uljem

2.1 Poboljšanje otpornosti na vibracije
Ovi releji gustoće obično koriste spiralnu oprugu (hairspring) tip električnog kontakta. Iako magnetska pomoć unapređuje silu zatvaranja kontakta, stvarni pritisak kontakta (za signal alarma ili zaključavanja) uglavnom se oslanja na slabu silu hairspringa—čak i s magnetskom pomoću, on ostaje vrlo mali. To rezultira visokom osjetljivošću kontakata na vibracije.

2.2 Zaštita kontakata od oksidacije
Relj koristi magnetski pomoćni električni kontakt s prirodnim niskim pritiskom kontakta. Tijekom vremena, oksidacija može uzrokovati loš kontakt ili potpunu prekid signala. Ispunjavanje silikonskim uljem sprečava izlaganje zraku, time zaštitivši kontakte od oksidacije i osiguravši dugoročnu pouzdanost.

3. Opasnosti curenja ulja

Opasnost 1: Gubitak dempenzanja i smanjena otpornost na udarce
Kada se anti-vibracijsko ulje potpuno iscuri, gubi se efekt dempenzanja, drastično smanjujući otpornost releja na udarce. Tijekom jakih mehaničkih udaraca tijekom otvaranja/zatvaranja prekidnika, relj može patiti od:

• Zaključavanja kazaljke

• Trajne neispravnosti kontakta (zaključan otvoren ili zatvoren)

• Prevelike devijacije mjerenja

Opasnost 2: Oksidacija kontakata i kontaminacija
U relejima s curenjem ulja, magnetski pomoćni kontakti su izloženi zraku, što ih čini sklonim oksidaciji i akumulaciji prašine. To dovodi do nepouzdanog kontakta ili potpunog prekida signala. Ako relj gustoće ne uspije detektirati stvarnu gubitku SF6 plina zbog zaključane kazaljke ili neispravnih kontakata, moguće je da ne aktivira alarm ili zaključavanje—te pokuša prekinuti strujni tok greške. Posljedice bi mogle biti katastrofale.

Dodatno, iscurilo ulje kontaminiše druge dijelove prekidnika, privlači prašinu i dalje kompromitira sigurni rad SF6 prekidnika.

4. Analiza temeljnih uzroka curenja ulja

Curenje ulja uglavnom se dešava na tri lokacije:

4.1 Interno curenje u kutiji sa sedam pinova
Izlazni signali iz releja zahtijevaju električne spojeve od unutrašnjosti do vanjske strane kućišta, koristeći plastiku sa sedam pinova. Unutarnji pinovi su izrađeni od bakra, dok je kućište od plastike. Montaža se izrađuje putem overmoldinga (litnja). Zbog različitih koeficijenata termalne ekspanzije metala i plastike, fluktuacije temperature mogu stvoriti mikropraskotine ili razmake na sučelju, što dovodi do curenja ulja.

4.2 Curenje na spajaju između kutije sa sedam pinova i kućišta
Ovaj spoj je zapečaćen s O-ring gumenom gasketom. Pod normalnim uvjetima, curenje je rijetko. Međutim, kada se unutarni tlak poveća ili kada dođe do velikih temperaturnih razlika između unutrašnjosti i vanjske strane kućišta, stres na zapečaćivanje može dovesti do curenja ulja iz ovog spoja.

4.3 Curenje na poklopac kazaljke
Curenje ovdje je manje uobičajeno i obično je posljedica nepravilne montaže proizvođača, kao što je nedovoljno zapečaćivanje ili nepravilna poravnanja tijekom proizvodnje.