Analisi tal-Ħalq taċ-Ċirconvallazzjoni fl-Iklinji ta' Appoġġ għal Dikonnetturi Elettrika ta' Qasir ħafna fuq il-Karozza ta' Potenza

L-istat tad-daħħal u r-reżiljenza tal-materjal fit-trasformaturi jaffettwaw direttament is-sigurtà u l-stabbiltà tas-silġ tal-kurrent. Il-bogħod tal-materjal fil-trasformaturi jikkonsisti minn komponenti metalċi magħmula mill-materjali differenti kif huma l-arkupur ħalisa, l-ħadid karbonju, u l-ħadid rustik. Fl-operazzjonijiet tal-laqgħa, il-minderija tal-prestazzjoni ta' dawn il-materjali metalċi solitament tiffdied il-falliment tal-materjal, li jippreżentaw riskju sovra għar-xejn u l-stabbiltà tas-silġ tal-kurrent.

Is-silġ tal-kurrent fuq il-pajjiż huwa eżempju primar. Il-funzionament korrett huwa essenzjali - mhux biss għar-rizzolu, is-sigurtà, u l-stabbiltà tas-silġ tal-kurrent, iżda anki għax il-falliment tagħhom jista’ potenzjalment jipprovoka l-collapse tal-kurrent sħiħ. Għalhekk, huwa importanti attivament jiġi analizzat ir-razzjonali tal-fallimenti kumuni tal-materjal fil-trasformaturi u jipproponu miżuri protettivi mirati.

1. Introduzzjoni għal Is-Silġ tal-Kurrent Fuq il-Pajjiż

Is-silġ tal-kurrent fuq il-pajjiż f’tal-330 kV trasformatur huwa prodott GW4-series qadim manufatturat mill-former high-voltage switchgear plant. Huwa jippossedi struttura orizzontali bil-kolonna żewġ u simmetrija wara u qbad, u jikkonsisti mid-dinja, support brackets, insulators, u l-assenblajġ kondukturi prinċipali. L-assenblajġ kondukturi prinċipali jinkludu flexible connectors, terminal clamps, conductive rods, contacts, contact fingers, springs, u rain shields.

Fl-Settembru 2017, waqt it-tiepi regolari, l-operatori inosservaw li xi silġ tal-kurrent fuq il-pajjiż kisbet diversi livelli ta' cracking fil-support brackets, kemm fl-ahsens ta' corrosion severa. Dan ippreżenta periklu serju ta' sigurtà waqt it-tiepi manuali. Kif konsegwenza, esamina makroscopic tal-morfoloġija tal-crack sar. Anki, analisi mikroskopika metallographic sar fuq il-kontaminants inkollektati mill-clamp-side u terminal-side tal-support brackets. Inkella, spectrometer intalab biex janalizza l-kompozizjoni kemmika tal-support brackets, conductive rods, u l-kontaminants assosjati.

2. Rezultati tal-Esamina tal-Cracking tal-Support Brackets

2.1 Morfoloġija Makroscopika

Il-coating tal-silġ tal-kurrent support brackets ikkassar, revelanti corrosion severa. Observati corrosion products evidenti bejn il-bracket u l-conductive rod. Il-cracks wiesbu karatteristiki ta' brittle fracture, kun chevron ("herringbone") patterns visibbli fuq is-silġ tal-kurrent surfaces. Il-origin ta' crack u propagation zones apparu blu jew dark gray.

Il-measurements deflection wiesbu deformazzjoni ta' 3.0 mm fuq il-terminal-board side u 2.0 mm fuq il-clamp side, konferma distortjoni strutturali signifikanti tal-bracket.

2.2 Morfoloġija Mikroskopika

Analisi mikroskopika metallographic wieseb thicknesses ta' layer ta' kontamini ta' 1.1–3.3 mm fuq il-clamp side u 3.2–3.5 mm fuq il-terminal-board side tal-support bracket.

2.3 Analisi Spettrali

Analisi spettrali tal-support bracket, conductive rod, u kontaminants wiesbu l-informazzjoni segwenti (ara Tavola 1):

• Il-support bracket inkluwa 94.3% alluminju, indika li huwa mgħallem minn alluminju miftuh.

• Il-conductive rod inkluwa 92.7% kupru, kun elementi trace, konferma li huwa tube tal-kupru.

• Il-kontaminants inkluwa 94.3% alluminju.

F'kundizzjonijiet atmosferiċi umidi, l-alluminju (mill-bracket) u l-kupru (mill-conductive rod) ifformaw galvanic couple, t-trigger electrochemical (galvanic) reazzjoni corrosion. Din il-proċess jipprodusser corrosion products riċi ta' alluminju-ion - identifikati bħala l-kontaminant prinċipali li jikkawża material degradation u eventual cracking.

3. Analisi tal-Għażla u Misuri Preventivi

3.1 Analisi ta’ l-Istgħal tal-Braket ta’ Support

Ġenerali, il-falliment tal-materjal metaliku jista’ jiġi attribwit għal żewġ kategoriji ta’ fatturi:

• Fatturi interni: relati ma’ l-qualità tal-materjal u l-proċessi manifatturari;

• Fatturi esterni: relati ma’ l-kondizzjonijiet tas-servizz bħal il-loading mekanika, it-tiempi, it-temperatura, u l-media ambientali.

3.1.1 Analisi tal-Fatturi Interni

Fl-projects tal-grid elettrika, il-komponenti metaliki solitament jipassaw minn ispezzjoni għall-qualità rigorozi—including l-komposizzjoni tal-materjal u l-expected servizz life—qabel id-diplojment. L-esperjenza f’dan il-kamp turi li l-disconnetturi elettrici fuq il-baħar jopraw fi ambienti ħarsħa, u l-loro affidabilità hija preponderantement governta mill-kondizzjonijiet tas-servizz esterni piuttost mill-defetti materiali inherent. Għalhekk, il-frattura osservata fil-braket ta’ support ta’ din id-disconnetturi mhux dovuta għal xieraq tal-materjal imma prinċipalment moħtija mill-espożizzjoni ambientali.

3.1.2 Analisi tal-Fatturi Esteruni

Il-sottostazzjoni ta’ 330 kV hija sitwata f’reġjun nord-western b’klima temperat semi-arida tipika—karatterizzata mill-aħwa drika, is-silġ abdundanti, u varjazzjonijiet temperatura kbar għal l-ġurnata u s-sena. Is-silġ huma twil u qalb b’miktar minimu ta’ precipitazzjoni, waqt li s-silġ huma qasir imma ħot.

Il-braket ta’ support ta’ alluminju tal-disconnetturi kien espost kontinwament għal din l-ambjent atmosferiku sever, sottopost għal venti forti, sikli termiki, akkumulazzjoni ta’ silġ, u tluq raina okażjonali—kundizzjonijiet moħtija għal stress corrosion cracking (SCC).

Il-SCC referix għal frattura brittila ta’ komponenti metaliku strettu f’ambjent korrosiv. Il-ħolqa tagħha tigiżtalbon Żewġ kondizzjonijiet essenzjali: tensile stress u medium korrosiv speċifik.

Fl-każ dan:

• Tensile stresses jeżistu lejn ta’ hawn fis-sottan tal-lineja centrali tal-braket u lejn fuq fil-ċentru, bil-ġostru ta’ stress distribwiti mhux unifiku.

• Dan il-loading mhux unifiku jagħti plastic strain u dislocation slip fil-metal, jisshpeġġa l-inizjazzjoni, propagazzjoni, u l-frattura finale tal-SCC.

Il-braket huwa magħmul minn alluminju miftuh. Fl-presenza ta’ umidità u particelli ta’ ħaxixa fl-aħwa li jagħmlu contaminants solubili, il-galvanic u crevice corrosion jinqdqu sewwa—ispescjalment fit-triq tal-gap, fejn il-majja jew is-silġ jistgħu jaqsmu.

L-effett sinergetiku tal-tensile stress u l-attakk korrosiv infine jgħadi għal frattura.

Makroskopikament, is-superfici tal-frattura SCC solitament jmuraw bi-l-oqsigen jew iż-żwieġ grigjo-negro tal-originijiet tal-frattura u zonijiet tal-propagazzjoni minħabba l-korrosjoni, bl-arej tal-frattura brittila sewwa jmuraw bi-patterns radiali jew chevron ("herringbone")—exactly matching the observed fracture morphology of the disconnector bracket. This strongly confirms that the failure mechanism was stress corrosion cracking.

3.2 Misuri Preventivi Kontro l-Frattura tal-Braket

Bħala l-ebda tip ta’ attrezzaturi fl-sottostazzjonijiet, id-disconnetturi barra jaffrontaw riskji signifikanti meta jopraw għal tfalx fit-tisjir espost—ispescjalment mal-aument tal-depluġġ tal-sottostazzjonijiet mhux mgħammrin, li jgħadu affidabbiltà akbar. Jiġi proposti l-ewwel erbgħa misuri preventivi:

3.2.1 Installa Envelos Protektivi

Skonti li l-disconnetturi barra huma direttament esposti għal kondizzjonijiet atmosferiku—and particularly vulnerable in extreme climates (e.g., alpine cold, high heat, coastal salinity, or icing zones)—installing isolation shields or protective enclosures can create a controlled micro-environment, significantly mitigating corrosion.

3.2.2 Aqbil l-Ispezzjonijiet Rutinari

Waqt li l-distribuzzjoni mhux unifika ta’ stress kemm il-kundizzjonijiet ambientali harsh għadu tiggħalbu l-SCC, l-operatori għandhom jisshpeġġaw l-ispezzjonijiet vizwal u mekanika ta’ komponenti kritiċi—ispescjalment l-supports tal-baże u l-strutturi tal-clamping—to detect early signs of deformation, corrosion, or cracking and prevent secondary damage or safety incidents.

3.2.3 Strengthen Corrosion Monitoring

Condition monitoring of substation equipment is not only an efficient means to improve maintenance effectiveness but also a cornerstone of full lifecycle asset management. Advanced corrosion detection and real-time monitoring technologies should be actively deployed for periodic, targeted assessment of outdoor disconnectors and their attachments.

3.2.4 Apply High-Performance Anti-Corrosion Coatings

Applying high-quality anti-corrosion coatings is one of the most effective ways to inhibit corrosion on substation equipment. On disconnector support brackets, coatings with excellent resistance to permeation by oxygen, moisture, and ionic contaminants can effectively isolate the metal surface from corrosive agents. Such coatings provide robust physical barrier protection, establishing a reliable first line of defense against environmental degradation.

4. Conclusion

Based on comprehensive testing and analysis of the support bracket, conductive rod, and contaminants from the 330 kV substation’s outdoor high-voltage disconnector, the following conclusions are drawn:

(1) The primary cause of the support bracket cracking is stress corrosion cracking (SCC). Uneven tensile stress at the bracket base, combined with crevice corrosion in the clamp-side gap under fluctuating climatic conditions, accelerated material degradation and ultimately led to fracture.

(2) Il-ħlasijiet protettivi mhux mgħarrfa jinkludu l-installazzjoni ta' ħalijiet tal-isolazzjoni, l-applikazzjoni ta' rivestimenti anti-korruzzjoni ta' alt prestazzjoni, l-aċċessjarju tar-risultati rilevanti, u l-implementazzjoni ta' monitoraġġ sistematiku tal-korruzzjoni. Għal sitij speċifiċi, għandu ssir l-istabbiliment ta' strategija komprendenti ta' mitigazzjoni tal-korruzzjoni speċifiċament għal is-sit biex jiżgura l-operazzjoni sigura, stabili, u fidwa tal-materjal tal-sottostazzjoni.