SF6密度リレーの油漏れ：原因と解決策

1. 背景

SF6電気設備は、電力会社や工業企業で広く使用されており、電力産業の発展に大きく貢献しています。SF6設備の信頼性と安全性を確保することは、電力部門にとって重要な課題となっています。

SF6設備における消弧および絶縁媒体はSF6ガスであり、これが密封状態でなければならない—漏れが発生すると設備の信頼性と安全性が損なわれます。したがって、SF6ガス密度の監視は不可欠です。

現在、SF6密度の監視には機械式の針型密度リレーが一般的に使用されています。これらのリレーはガス漏れ時のアラームやロックアウト機能、現場での密度表示機能を提供します。耐衝撃性を向上させるために、これらのリレーはシリコーンオイルで満たされることが多いです。

しかし、実際にはSF6ガス密度リレーからのオイル漏れが頻繁に見られます。業界の報告やフィードバックによると、この問題は広範囲にわたって発生しており、中国のすべての電力供給局で経験されています。一部のリレーは運用開始後1年未満でオイル漏れを起こすこともあります。この問題は輸入品と国産品の両方に影響を与えています。要するに、オイル充填密度リレーのオイル漏れは一般的かつ系統的な問題です。

2. シリコーンオイル充填の目的

2.1 振動耐性の向上
これらの密度リレーは通常、螺旋ばね（ヘアスプリング）タイプの電気接点を使用しています。磁気補助によって接点閉鎖力は強化されますが、実際の接点圧力（アラームまたはロックアウト信号用）は主にヘアスプリングの弱い力に依存しています—磁気補助があっても非常に小さいままです。そのため、接点は振動に対して非常に敏感です。

2.2 接点の酸化保護
リレーは磁気補助の電気接点を使用し、その接点圧力は本来低いです。時間とともに酸化により接点不良や完全な信号失敗が発生することがあります。シリコーンオイル充填は空気との接触を防ぎ、接点を酸化から保護し、長期的な信頼性を確保します。

3. オイル漏れの危険性

危険1：減衰効果の喪失と耐ショック性の低下
防振オイルが完全に漏れると、減衰効果が失われ、リレーの耐ショック性が大幅に低下します。回路遮断器の開閉操作中に強い機械的ショックが加わると、リレーは以下の問題に直面する可能性があります：

• 針の詰まり

• 永久的な接点不良（オープンまたはクローズ固定）

• 測定値の過大な偏差

危険2：接点の酸化と汚染
オイル漏れが発生したリレーでは、磁気補助の接点が空気にさらされ、酸化や塵埃の付着による影響を受けやすくなります。これにより接点の信頼性が低下し、完全な信号中断が発生する可能性があります。密度リレーが針の詰まりや接点不良により故障すると、実際のSF6ガスの損失を検出できなくなる可能性があります。

SF6回路遮断器が絶縁ガスを失った場合でも、密度リレーが内部故障によりアラームやロックアウトをトリガーしないと、障害電流の遮断を試みることになります。その結果は壊滅的である可能性があります。

さらに、漏れたオイルは他のスイッチ部品を汚染し、塵埃を引き寄せ、SF6スイッチギアの安全な動作をさらに損ないます。

4. オイル漏れの根本原因分析

オイル漏れは主に以下の3つの場所で発生します：

4.1 7ピン端子ボックス内の内部漏れ
リレーからの信号出力には、ケース内から外へ電気接続が必要で、7ピンプラスチックコネクタを使用します。内部ピンは銅製で、ハウジングはプラスチック製です。組み立てはオーバーモールド（鋳造）によって行われます。金属とプラスチックの熱膨張係数の違いにより、温度変動によってインターフェースに微細な亀裂や隙間が生じ、オイル漏れにつながります。

4.2 7ピンボックスとケースの接合部での漏れ
この接合部はOリングガスケットでシールされています。通常条件下では漏れは稀ですが、内部圧力が上昇したり、ケース内外で大きな温度差が生じたりすると、シール部にストレスがかかり、オイルがこの接合部から漏れることがあります。

4.3 ダイヤルカバーからの漏れ
ここでの漏れは比較的稀で、通常は製造過程での不適切な組み立て、例えばシール不足や生産時の位置ずれなどにより発生します。