Leakiranje naftnog ulja SF6 gustomernog releta: Uzroci i rešenja

1. Pozadina

SF6 električna oprema široko se primenjuje u elektroprivredama i industrijskim preduzećima, značajno unapređujući razvoj električne industrije. Osiguranje pouzdanog i sigurnog rada SF6 opreme postalo je ključni zadatak za odseke za energiju.

Gas SF6 koristi se kao sredstvo za gasenje lukova i izolaciju u SF6 opremi, i mora ostati zatvoren—bilo kakva curenja kompromitiraju pouzdanost i sigurnost opreme. Stoga je ključno monitorisanje gustoće SF6 gasa.

Trenutno, mehanički kazaljčani releji za merenje gustoće često se koriste za praćenje gustoće SF6. Ovi releji pružaju funkcije poput alarmiranja i zaključavanja u slučaju curenja gasa, kao i lokalnu indikaciju gustoće. Da bi se poboljšao otpor na udarce, ovi releji obično su ispunjeni silikonskim uljem.

Međutim, u praksi se često susreću sa curenjem ulja iz releja za merenje gustoće SF6 gasa. Prema izveštajima iz industrije i povratnim informacijama, ovaj problem je široko rasprostranjen—svaka opstavnica u Kini ga je doživela. Neki releji počinju da curre u roku manjem od godinu dana rada. Problem utiče na sve proizvođače, uključujući i uvozne i domaće modele. Kratko rečeno, curenje ulja u uljnim relejima za merenje gustoće je opšti i sistemski problem.

2. Svrha ispunjavanja silikonskim uljem

2.1 Poboljšanje otpornosti na vibracije
Ovi releji za merenje gustoće obično koriste spiralni malički (hairspring) tip električnih kontakata. Iako magnetna pomoć jača snagu zatvaranja kontakata, stvarni pritisak kontakata (za alarm ili zaključavanje) uglavnom zavisi od slabe sile hairspringa—čak i sa magnetnom pomoću, ona ostaje vrlo mala. Tako da su kontakti veoma osjetljivi na vibracije.

2.2 Zaštita kontakata od oksidacije
Relje koristi magnetno pomoćne električne kontakte sa prirodnim niskim pritiskom kontakta. Sa vremenom, oksidacija može dovesti do lošeg kontakta ili potpunog prekida signala. Ispunjavanje silikonskim uljem sprečava izlaganje vazduhu, time zaštitivši kontakte od oksidacije i osiguravši dugoročnu pouzdanost.

3. Opasnosti curenja ulja

Opasnost 1: Gubitak prigušenja i smanjenje otpornosti na udarce
Kada se antivibracijsko ulje potpuno istoci, gubi se efekat prigušenja, drastično smanjujući otpornost releja na udarce. Pod jakim mehaničkim udarcima tokom otvaranja/zatvaranja prekidača, relej može doživeti:

• Zaklinu kazaljki

• Trajno neispravno stanje kontakata (zaključano otvoreno ili zatvoreno)

• Prekomjeran odstupanje u merenju

Opasnost 2: Oksidacija kontakata i kontaminacija
U relejima u kojima je došlo do curenja ulja, magnetno pomoćni kontakti su izloženi vazduhu, što ih čini podložnim oksidaciji i nagomilavanju prašine. To dovodi do nesigurnog kontakta ili potpunog prekida signala. Ako relej za merenje gustoće ne uspije detektirati gubitak SF6 gasa zbog zaklinute kazaljke ili neispravnih kontakata, neće aktivirati alarm ili zaključavanje.

Predstavite si SF6 prekidač koji gubi svoj izolacioni gas, ali relej za merenje gustoće ne aktivira alarm ili zaključavanje zbog unutrašnjeg kvara—i onda pokuša prekinuti strujni krug greške. Posledice bi mogle biti katastrofale.

Dodatno, istočeno ulje kontaminiše druge komponente prekidača, privlači prašinu i dalje kompromitira sigurnost rada SF6 prekidača.

4. Analiza uzroka curenja ulja

Curenje ulja uglavnom se dešava na tri lokacije:

4.1 Unutrašnje curenje u kutiji sa 7 pinova
Izlazni signali iz releja zahtevaju električne veze od unutrašnjosti do spoljašnjosti kućišta, koristeći 7-pinovu plastiku konektor. Unutrašnji pinovi su izrađeni od bakra, dok je kućište od plastike. Montaža se izrađuje metodom overmolding (litnja). Zbog različitih koeficijenata termalne ekspanzije metala i plastike, fluktuacije temperature mogu stvoriti mikroprskalice ili praznine na granici, dovodeći do curenja ulja.

4.2 Curenje na spoju između kutije sa 7 pinova i kućišta
Ovaj spoj je zatezan sa O-oblikovanim gumenim prstenom. Pod normalnim uslovima, curenje je retko. Međutim, kada se unutrašnji pritisak poveća ili kada postoje velike razlike temperature između unutrašnjosti i spoljašnjosti kućišta, naprezanje na zategnutu tačku može dovesti do curenja ulja iz ovog spoja.

4.3 Curenje na poklopac sa kazaljkom
Curenje ovdje je ređe i obično rezultat nepravilne montaže proizvođačem, kao što je nedovoljno zatezanje ili nepravilan položaj tokom proizvodnje.