Vazamento de Óleo no Relé de Densidade SF6: Causas e Soluções
1. Antecedentes
Os equipamentos elétricos SF6 foram amplamente aplicados em empresas de energia e indústrias, contribuindo significativamente para o desenvolvimento da indústria de energia. Garantir a operação confiável e segura dos equipamentos SF6 tornou-se uma tarefa crítica para os departamentos de energia.
O meio de extinção de arco e isolamento nos equipamentos SF6 é o gás SF6, que deve permanecer selado—qualquer vazamento compromete a confiabilidade e segurança do equipamento. Portanto, monitorar a densidade do gás SF6 é essencial.
Atualmente, relés de densidade do tipo ponteiro mecânico são comumente usados para monitorar a densidade do SF6. Esses relés fornecem funções como alarme e bloqueio em caso de vazamento de gás, bem como indicação de densidade no local. Para melhorar a resistência a choques, esses relés são geralmente preenchidos com óleo de silicone.
No entanto, na prática, é comum encontrar vazamento de óleo em relés de densidade de gás SF6. De acordo com relatórios da indústria e feedback, esse problema é generalizado—todas as autoridades de fornecimento de energia na China já o experimentaram. Alguns relés apresentam vazamento de óleo em menos de um ano de operação. O problema afeta todos os fabricantes, incluindo modelos importados e nacionais. Em resumo, o vazamento de óleo em relés de densidade preenchidos com óleo é um problema prevalente e sistêmico.
2. Propósito do Preenchimento com Óleo de Silicone
2.1 Melhorar a Resistência a Vibrações
Esses relés de densidade geralmente usam contatos elétricos do tipo mola espiral (mola de cabelo). Embora a assistência magnética aumente a força de fechamento do contato, a pressão real de contato (para sinais de alarme ou bloqueio) depende principalmente da fraca força da mola de cabelo—mesmo com a assistência magnética, ela permanece muito pequena. Como resultado, os contatos são altamente sensíveis a vibrações.
2.2 Proteger os Contatos da Oxidação
O relé usa contatos elétricos assistidos por ímãs com pressão de contato inerentemente baixa. Com o tempo, a oxidação pode causar contato ruim ou falha completa do sinal. O preenchimento com óleo de silicone impede a exposição ao ar, protegendo assim os contatos da oxidação e garantindo a confiabilidade a longo prazo.
3. Perigos do Vazamento de Óleo
Perigo 1: Perda de Amortecimento e Redução da Resistência a Choques
Uma vez que o óleo antivibratório vaza completamente, o efeito de amortecimento é perdido, reduzindo drasticamente a resistência a vibrações do relé. Sob fortes choques mecânicos durante as operações de abertura/fechamento do disjuntor, o relé pode sofrer:
Travamento do ponteiro
Falha permanente do contato (travado aberto ou fechado)
Desvio excessivo de medição
Perigo 2: Oxidação e Contaminação dos Contatos
Nos relés com vazamento de óleo, os contatos assistidos por ímãs ficam expostos ao ar, tornando-os propensos à oxidação e acumulação de poeira. Isso leva a contatos não confiáveis ou interrupção total do sinal. Se o relé de densidade falhar devido a um ponteiro travado ou contatos defeituosos, ele não poderá detectar a perda real de gás SF6.
Imagine um disjuntor SF6 perdendo seu gás isolante, mas o relé de densidade falhando em acionar o alarme ou bloqueio devido a uma falha interna—e então tentando interromper a corrente de falha. As consequências poderiam ser catastróficas.
Além disso, o óleo vazado contamina outros componentes do interruptor, atrai poeira e ainda mais compromete a operação segura do quadro de comutação SF6.
4. Análise da Causa Raiz do Vazamento de Óleo
O vazamento de óleo ocorre principalmente em três locais:
4.1 Vazamento Interno na Caixa de Terminais de 7 Pinos
As saídas de sinal do relé requerem conexões elétricas de dentro para fora do invólucro, usando um conector plástico de 7 pinos. Os pinos internos são feitos de cobre, enquanto o invólucro é de plástico. A montagem é produzida por sobre moldagem (fundição). Devido às diferentes taxas de expansão térmica do metal e do plástico, as flutuações de temperatura podem criar microfissuras ou lacunas na interface, levando ao vazamento de óleo.
4.2 Vazamento na Junta Entre a Caixa de 7 Pinos e o Invólucro
Esta junta é selada com uma vedação de anel O. Sob condições normais, o vazamento é raro. No entanto, quando a pressão interna aumenta ou ocorrem grandes diferenças de temperatura entre o interior e o exterior do invólucro, a tensão no selo pode causar o vazamento de óleo nesta junta.
4.3 Vazamento na Tampa do Mostrador
O vazamento aqui é menos comum e geralmente resulta de montagem inadequada pelo fabricante, como vedação insuficiente ou desalinhamento durante a produção.
