Kerapatan Relay SF6 Bocor Minyak: Penyebab & Solusi

1. Latar Belakang

Peralatan listrik SF6 telah luas digunakan di perusahaan utilitas listrik dan perusahaan industri, yang secara signifikan memajukan perkembangan industri listrik. Menjamin operasi yang andal dan aman dari peralatan SF6 telah menjadi tugas penting bagi departemen listrik.

Media penghambat busur dan isolasi dalam peralatan SF6 adalah gas SF6, yang harus tetap tertutup rapat—setiap kebocoran akan mengurangi keandalan dan keamanan peralatan. Oleh karena itu, pemantauan densitas gas SF6 sangat penting.

Saat ini, relai densitas jenis penunjuk mekanis umumnya digunakan untuk memantau densitas SF6. Relai-relai ini menyediakan fungsi seperti alarm dan penguncian saat terjadi kebocoran gas, serta penunjukan densitas di tempat. Untuk meningkatkan ketahanan terhadap guncangan, relai-relai ini biasanya diisi dengan minyak silikon.

Namun, dalam praktiknya, sering kali ditemui kebocoran minyak dari relai densitas gas SF6. Berdasarkan laporan industri dan umpan balik, masalah ini umum terjadi—setiap kantor penyedia listrik di seluruh China telah mengalaminya. Beberapa relai mengalami kebocoran minyak kurang dari satu tahun operasi. Masalah ini mempengaruhi semua produsen, termasuk model impor dan domestik. Singkatnya, kebocoran minyak pada relai densitas berisi minyak adalah masalah yang umum dan sistemik.

2. Tujuan Pengisian Minyak Silikon

2.1 Meningkatkan Ketahanan Terhadap Guncangan
Relai densitas ini biasanya menggunakan kontak listrik jenis pegas spiral (hairspring). Meskipun bantuan magnetik meningkatkan gaya penutupan kontak, tekanan kontak sebenarnya (untuk sinyal alarm atau penguncian) masih sangat bergantung pada gaya lemah hairspring—bahkan dengan bantuan magnetik, tekanannya tetap sangat kecil. Akibatnya, kontak sangat sensitif terhadap getaran.

2.2 Melindungi Kontak dari Oksidasi
Relai menggunakan kontak listrik dengan bantuan magnetik yang memiliki tekanan kontak rendah. Dengan berlalunya waktu, oksidasi dapat menyebabkan kontak buruk atau gagal total sinyal. Pengisian minyak silikon mencegah paparan udara, sehingga melindungi kontak dari oksidasi dan menjamin keandalan jangka panjang.

3. Bahaya Kebocoran Minyak

Bahaya 1: Hilangnya Redaman dan Penurunan Ketahanan Guncangan
Saat minyak anti-getaran bocor sepenuhnya, efek redaman hilang, drastis mengurangi ketahanan guncangan relai. Dalam kondisi guncangan mekanik kuat selama operasi pembukaan/tutup sirkuit, relai dapat mengalami:

• Penunjuk tersangkut

• Kegagalan kontak permanen (tersangkut terbuka atau tertutup)

• Deviasi pengukuran berlebihan

Bahaya 2: Oksidasi Kontak dan Kontaminasi
Pada relai yang bocor, kontak dengan bantuan magnetik terpapar udara, membuatnya rentan terhadap oksidasi dan akumulasi debu. Hal ini menyebabkan kontak tidak dapat diandalkan atau terputus total. Jika relai densitas gagal karena penunjuk tersangkut atau kontak rusak, ia tidak dapat mendeteksi kehilangan gas SF6 yang sebenarnya.

Bayangkan sirkuit pemutus SF6 kehilangan gas insulasinya, namun relai densitas gagal memicu alarm atau penguncian karena kegagalan internal—dan kemudian mencoba memutus arus sesuai. Konsekuensinya bisa sangat merusak.

Selain itu, minyak yang bocor mencemari komponen switch lainnya, menarik debu, dan lebih lanjut mengganggu operasi aman peralatan switch SF6.

4. Analisis Penyebab Akar Kebocoran Minyak

Kebocoran minyak terutama terjadi di tiga lokasi:

4.1 Kebocoran Internal di Kotak Terminal 7-Pin
Output sinyal dari relai memerlukan koneksi listrik dari bagian dalam ke luar casing, menggunakan konektor plastik 7-pin. Pin internal terbuat dari tembaga, sementara casingnya terbuat dari plastik. Perakitan diproduksi melalui overmolding (pengecoran). Karena koefisien ekspansi termal logam dan plastik berbeda, fluktuasi suhu dapat menciptakan retak mikro atau celah di antarmuka, menyebabkan kebocoran minyak.

4.2 Kebocoran di Sambungan Antara Kotak 7-Pin dan Casing
Sambungan ini disegel dengan cincin O. Dalam kondisi normal, kebocoran jarang terjadi. Namun, saat tekanan internal meningkat atau perbedaan suhu besar antara dalam dan luar casing, stres pada segel dapat menyebabkan minyak bocor dari sambungan ini.

4.3 Kebocoran di Tutup Dial
Kebocoran di sini kurang umum dan biasanya disebabkan oleh perakitan yang tidak tepat oleh produsen, seperti penyegelan yang tidak adekuat atau kesalahan posisi selama produksi.