ქსელის გარე მაღალძგვროვანი დაკავშირების ხელარჩის ხელწყოების პორცელანის დაჭრილობის ანალიზი ქსელ-ქუჩაში
ქსელის უსაფრთხოება და სტაბილურობა შემდეგი განვითარების შესახებ პირდაპირ დამოკიდებულია ქსელის ქალაქებში მდებარე ტექნიკის ოპერაციული მდგომარეობაზე და მის დამოუკიდებლობაზე. ქალაქებში მდებარე ტექნიკის უმეტესი ნაწილი შედგება სხვადასხვა მასალებისგან, როგორიცაა უნდა თუ ნაგლეჯი, ნაგლეჯი და ნაგლეჯი. გრძელი პერიოდის განმავლობაში ეს მეტალური მასალების მუშაობის დეგრადაცია ხშირად წარმოქმნის ტექნიკის შეცდომებს, რაც ქალაქების უსაფრთხო და სტაბილურ მუშაობაზე არის დიდი რისკი.
გარე სიმძლავრის გამორთვის დამატებები არიან ამის კარგი მაგალითი. მათი სწორი მუშაობა კრიტიკულია არა მხოლოდ ქალაქის ელექტროენერგიის უსაფრთხოების, სიმართლისა და სტაბილურობისთვის, არამედ მათი შეცდომა შეიძლება გამოიწვიოს ქსელის მთელი კოლაპსი. ამიტომ, ძალიან მნიშვნელოვანია აქტიურად ანალიზიროთ ქალაქებში ხშირად ხდების ტექნიკის შეცდომების მთავარი მიზეზები და შემოთავაზოთ მიმართული დაცვის საშუალებები.
1. გარე სიმძლავრის გამორთვის შესახებ
კონკრეტული 330 kV ქალაქის გარე სიმძლავრის გამორთვები არიან წინადადების სამწუხარო ქალაქის მუშაობის პროდუქტები, რომლებიც შექმნილია წინა სიმძლავრის გამორთვის მწარმოებლის მიერ. ისინი აღიარებენ დაბლოკილ ჰორიზონტალურ სტრუქტურას მარცხენა-მარჯვენა სიმეტრიით და შედგებიან ფუძედ, მხარდაჭერით, იზოლატორებით და მთავარი მიმართული ასამბლით. მთავარი მიმართული ასამბლი შეიცავს ელასტურ კავშირებს, ტერმინალურ კავშირებს, მიმართული შავკარას, კონტაქტებს, კონტაქტურ ფალიკებს, სპრინგებს და წვიმის შილდებს.
2017 წლის სექტემბერში, რეგულარული შემარჩევის დროს, ოპერატორებმა დაამატეს, რომ ზოგიერთი გარე გამორთვის დამატება მისი მხარდაჭერის გარეშე გამოიყენებოდა სხვადასხვა ხარისხის დაშლის მიხედვით, რომელიც არაფერი არ იყო მხარდაჭერის და მიმართული შავკარის შორის და ეს წარმოადგენდა დიდ საფრთხეს ხელით მუშაობისას. შემდეგ განხორციელდა დაშლის მორფოლოგიის მაკროსკოპიული გამოკვლევა. ასევე, შეგროვებული ნაბიჯების და ტერმინალური მხარდაჭერის შემდეგ შეგროვებული ნაბიჯების მიკროსკოპიული მეტალურგიული ანალიზი. ასევე, სპექტრომეტრით შესრულდა მხარდაჭერის, მიმართული შავკარის და დაკავშირებული ნაბიჯების ქიმიური შემადგენლობის კომპლექსური ანალიზი.
2. შედეგები მხარდაჭერის დაშლის შესახებ
2.1 მაკროსკოპიული მორფოლოგია
გამორთვის მხარდაჭერის ზედაპირული დაფარვა წამოხვეული იყო, რითაც გამოიყენებოდა მნიშვნელოვანი დახურვა. შემდეგ მხარდაჭერის და მიმართული შავკარის შორის დაინახა ცხადი დახურვის პროდუქტები. დაშლები აჩვენებდა ხახუნის დახურვის ქარაქს, რომელიც დაშლის ზედაპირზე იყო ხახუნის ქარაქები ("სარტყელი" ფორმის) ხელმისაწვდომი. დაშლის წყარო და გავრცელების ზონები ჩანდა შავ ან მუქ შავი ფერით.
დეფლექციის ზომები დაადგინეს ტერმინალური ბარის მხრიდან 3.0 mm და ნაბიჯის მხრიდან 2.0 mm დეფორმაცია, რითაც დაადგინდა მხარდაჭერის სტრუქტურის დიდი დეფორმაცია.
2.2 მიკროსკოპიული მორფოლოგია
მიკროსკოპიული მეტალურგიული ანალიზი გამოიყენებოდა ნაბიჯის მხრიდან 1.1–3.3 mm და ტერმინალური ბარის მხრიდან 3.2–3.5 mm ნაბიჯების შემდეგ შეგროვებული ნაბიჯების შემდეგ მხარდაჭერის დაშლის შესახებ.
2.3 სპექტრალური ანალიზი
მხარდაჭერის, მიმართული შავკარის და ნაბიჯების სპექტრომეტრიული ანალიზი განახა შემდეგ ძირითად შედეგებს (იხილეთ ცხრილი 1):
მხარდაჭერი შეიცავდა 94.3% ალუმინი, რითაც იყო შექმნილი ალუმინის სხვადასხვა ალიალი.
მიმართული შავკარი შეიცავდა 92.7% თუ და მცირე ელემენტებს, რითაც დადგენილი იყო როგორც თუს ალიალის თუბი.
ნაბიჯები ასევე შეიცავდა 94.3% ალუმინი.
დახურვის ატმოსფერული პირობების შემდეგ, ალუმინი (მხარდაჭერიდან) და თუ (მიმართული შავკარიდან) ქმნიან გალვანურ კავშირს, რამაც გამოიწვევს ელექტროქიმიურ (გალვანურ) დახურვას. ეს პროცესი წარმოქმნის ალუმინი-იონის დახურვის პროდუქტებს - როგორც მთავარ ნაბიჯს, რომელიც იწვევს მასალის დეგრადაციას და ბოლოს დაშლას.
| ნიმუშის სახელი | ელემენტის შიდა მოცულობა | |||||
| Al | Zn | Mn | Cu | Fe | Si | |
| იზოლატორის მხარდაჭერა | 94.3 | 0.33 | 0.39 | 2.64 | 0.76 | -- |
| კონდუქტორის სათავსო | 6.12 | 0.26 | < 0.017 | 92.66 | < 0.028 | 0.936 |
| შედარებითი ნაწილი | 94.3 | 0.34 | 0.28 | 2.51 | 0.61 | 1.13 |
3. მიზეზთა ანალიზი და დამცველი ზომები
3.1 მხარსაჭირის გაფუჭების მიზეზების ანალიზი
ზოგადად, ლითონის მასალის გაუმართაობა შეიძლება დაკავშირდეს ორ ფაქტორთა კატეგორიას:
შიდა ფაქტორები: დაკავშირებულია მასალის ხარისხთან და წარმოების პროცესებთან;
გარე ფაქტორები: დაკავშირებულია ექსპლუატაციის პირობებთან, როგორიცაა მექანიკური დატვირთვა, დრო, ტემპერატურა და გარემოს გარემოს საშუალება.
3.1.1 შიდა ფაქტორების ანალიზი
ელექტროქსელის პროექტებში ლითონის კომპონენტები, როგორც წესი, გადიან მკაცრ ხარისხის შემოწმებას — მათ შორის მასალის შემადგენლობა და მოსალოდნელი სერვისული სიცოცხლე — გამოყენებამდე. საველე გამოცდილება აჩვენებს, რომ გარე სივრცეში მდებარე მაღალვოლტიანი გამმასწორებლები მუშაობენ მკაცრ გარემოში, ხოლო მათი საიმედოობა ძირეულად განისაზღვრება გარე სერვისული პირობებით, არა კი შიდა მასალის დეფექტებით. ამიტომ, ამ გამმასწორებლის მხარსაჭირის გაფუჭება არ არის დაკავშირებული მასალის ცუდ ხარისხთან, არამედ ძირეულად განპირობებულია გარემოს გავლენით.
3.1.2 გარე ფაქტორების ანალიზი
330 კვ ქვედამუხლი მდებარეობს ჩრდილო-დასავლეთ რეგიონში, სადაც არის ტიპიური ზომიერი ნახევრად მშრალი კლიმატი — მახასიათებელია მშრალი ჰაერი, სინათლის სიმრავლე და დიდი დღიური და წლიური ტემპერატურის გადახრები. ზამთარი გრძელია და ცივი, ნალექების მინიმალური რაოდენობით, ხოლო ზაფხული მოკლე, მაგრამ ცხელი.
გამმასწორებლის ალუმინის შენადნობის მხარსაჭირი უწყვეტად იქნებოდა ამ მკაცრ ატმოსფერულ გარემოში, რომელიც მოიცავს ძლიერ ქარს, თერმულ ციკლებს, ყინულის დაგროვებას და შემთხვევით წვიმას — პირობებს, რომლებიც ხელს უწყობს სტრესულ კოროზიულ გაფუჭებას (SCC).
SCC ნიშნავს ლითონის დატვირთული კომპონენტის შესუსტებულ გატეხვას კოროზიულ გარემოში. მისი განვითარებისთვის საჭიროა ორი აუცილებელი პირობა: დაჭიმულობის დატვირთვა და კონკრეტული კოროზიული გარემო.
ამ შემთხვევაში:
დაჭიმულობის დატვირთვა არსებობს მხარსაჭირის ძირის ქვედა ცენტრალური ხაზის ორივე მხარეს ქვემოთ და ცენტრში ზემოთ, რაც ქმნის დატვირთვის გადანაწილების არაერთგვარობას.
ეს არათანაბარი დატვირთვა იწვევს ლითონში პლასტიკურ დეფორმაციას და დისლოკაციის გადაადგილებას, რაც აჩქარებს SCC-ის გაჩენას, გავრცელებას და ბოლოს გატეხვას.
მხარსაჭირი დამზადებულია ჩამოსხმული ალუმინის შენადნობისგან. ტენიანობის და ჰაერში არსებული მტვრის ნაწილაკების არსებობის პირობებში, რომლებიც ქმნიან წყალში ხსნად ავთვისებიან ნივთიერებებს, მარტივად ხდება გალვანური და ნაღავის კოროზია — განსაკუთრებით სახრეში ნაღავში, სადაც შეიძლება დაგროვდეს წყალი ან ყინული.
დაჭიმულობის დატვირთვის და კოროზიული დაზიანების სინერგეტიკული ეფექტი ბოლოს განპირობა გაფუჭებას.
მაკროსკოპულად, SCC-ის გატეხილი ზედაპირები ტიპიურად აჩვენებს შავ ან ნაცრისფერ-შავ გაფუჭების წყაროს და გავრცელების ზონებს კოროზიის გამო, ხოლო უეცარი შესუსტებული გატეხვის ზონები აჩვენებს რადიალურ ნიმუშებს ან კიბისებურ ("ნაგავის") ნიშნებს — რაც ზუსტად ემთხვევა გამმასწორებლის მხარსაჭირის დაკვირვებულ გატეხილი მორფოლოგიას. ეს მკაცრად ადასტურებს, რომ გაუმართაობის მექანიზმი იყო სტრესული კოროზიული გაფუჭება.
3.2 მხარსაჭირის გაფუჭების საწინააღმდეგო დამცველი ზომები
როგორც ყველაზე მრავალრიცხოვანი მოწყობილობა ქვედამუხლებში, გარე გამმასწორებლები ხანგრძლივი ექსპლუატაციის დროს მნიშვნელოვან რისკებს უხებიან ღია გარემოში — განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც იზრდება ავტომატიზირებული ქვედამუხლების გამოყენება, რაც მოითხოვს მაღალ საიმედოობას. შემოთავაზებულია შემდეგი ოთხი დაცვის სტრატეგია:
3.2.1 დაცვითი საფარის დაყენება
რადგან გარე გამმასწორებლები პირდაპირ არის გამოწვეული ატმოსფერულ პირობებს — და განსაკუთრებით მგრძნობიარენი არიან ექსტრემალურ კლიმატურ პირობებში (მაგ., ალპურ ცივებში, მაღალ ტემპერატურაში, სანაპირო მარილიანობაში ან ყინვის ზონებში) — იზოლაციური ეკრანების ან დაცვითი საფრების დაყენება შეიძლება შექმნას კონტროლირებადი მიკროგარემო, რაც მნიშვნელოვნად შეამსუბუქებს კოროზიას.
3.2.2 მიმდინარე შემოწმების გაძლიერება
გათვალისწინებული იქნება ის ფაქტი, რომ არათანაბარი დატვირთვის განაწილება და მკაცრი გარემოს პირობები გამოიწვიეს SCC, მომხმარებლებმა უნდა გააძლიერონ ვიზუალური და მექანიკური შემოწმები მნიშვნელოვან კომპონენტებზე — განსაკუთრებით საყრდენ მხარსაჭ (2) რეკომენდებული ზაფხულის ზღვარები შედგება იზოლაციის კარკასების დაყენებაში, მაღალი პერფორმანსის ანტიკორიზიულ ფარებში, რეგულარული შემთხვევების გარანტირებაში და სისტემური კორიზიის მონიტორინგის ჩატარებაში. კონკრეტული ადგილებისთვის უნდა იყოს განვითარებული საერთო ადგილობრივი კორიზიის შესამცირებელი სტრატეგია, რათა დაერწმუნოს ქვედადარების ტექნიკის უსაფრთხო, სტაბილური და ნადежი მუშაობა.
