सबस्टेशनमा बाहिरी उच्च वोल्टेज डिस्कनेक्टरहरूमा सपोर्ट ब्रैकेटको क्रैकिङको विश्लेषण

सबस्टेशनको भित्री उपकरणहरूको संचालन अवस्था र विश्वसनीयता प्रत्यक्ष रूपमा बिजुली ग्रिडको सुरक्षा र स्थिरतामा प्रभाव पार्छ। धेरै सबस्टेशन उपकरणहरू प्राकृतिक तामा, कार्बन स्टील, र स्टेनलेस स्टील जस्ता विभिन्न सामग्रीहरूबाट बनेको मेटालिक घटकहरू भित्र्याउँछन्। दीर्घकालिक संचालनको दौरान, यी मेटालिक सामग्रीहरूको प्रदर्शनको गिरफ्त अक्सर उपकरणहरूको फेल हुनलाई आधार पुर्याउँछ, जसले सबस्टेशनको सुरक्षित र स्थिर संचालनमा ठूलो झुक्दा उत्पन्न गर्छ।

बाहिरी उच्च वोल्टेज डिसकनेक्टरहरू एउटा उदाहरण हुन्। उनीहरूको योग्य संचालन—सबस्टेशन बिजुली पुर्वार्धको विश्वसनीयता, सुरक्षा, र स्थिरतामा तथा उनीहरूको फेल हुने अवस्थामा सम्पूर्ण बिजुली ग्रिडको ढाल गर्न सक्ने सम्भावना रहेको लागि—अत्यंत महत्वपूर्ण छ। त्यसैले, सबस्टेशनको सामान्य उपकरणहरूको फेल हुनेका मूल कारणहरूको सक्रिय विश्लेषण गर्न र लक्ष्य-संकेन्द्रित संरक्षण उपायहरू प्रस्ताव गर्न अत्यंत महत्वपूर्ण छ।

१. बाहिरी उच्च वोल्टेज डिसकनेक्टरहरूको परिचय

एक निश्चित ३३० किलोवोल्ट सबस्टेशनमा बाहिरी उच्च वोल्टेज डिसकनेक्टरहरू पूर्वकालीन उच्च वोल्टेज स्विचगियर प्लान्टले बनेको GW4-श्रृंखला उत्पादनहरू हुन्। उनीहरू दुई स्तंभको अन्तराल र बायाँ-दायाँ सममितिको संरचना भएका छन् र यसमा आधार, समर्थन ब्रैकेट, इन्सुलेटर, र मुख्य चालक संरचना समावेश छन्। मुख्य चालक संरचनामा फ्लेक्सिबल कनेक्टर, टर्मिनल क्लाम्प, चालक रड, कन्टाक्ट, कन्टाक्ट फिङर, स्प्रिंग, र बार्षिक रक्षा शीटहरू समावेश छन्।

सेप्टेम्बर २०१७ मा, नियमित रक्षणावर्तीको दौरान, संचालकहरूले यी बाहिरी डिसकनेक्टरहरूको अनेक डिग्रीको समर्थन ब्रैकेटको फेटल फेल र तीव्र रूपमा रसायनिक प्रतिक्रिया देखेको थिए। यो योग्य योग्य संचालनमा एउटा गम्भीर सुरक्षा झुक्दा उत्पन्न गर्थ्यो। त्यसैले, फेटल फेलको रूप र आकारको मानवीय जाँच गरियो। यसको अतिरिक्त, क्लाम्प-पक्ष र टर्मिनल-पक्षको समर्थन ब्रैकेटबाट एकत्रित गरिएका दूषित पदार्थहरूको लागि अवरूप धातुको विश्लेषण गरियो। थप गरी, स्पेक्ट्रोमिटरको प्रयोग गरी समर्थन ब्रैकेट, चालक रड, र सम्बन्धित दूषित पदार्थहरूको रासायनिक गठनको व्यापक विश्लेषण गरियो।

२. समर्थन ब्रैकेटको फेटल फेलको जाँचको परिणाम

२.१ मानवीय रूप

डिसकनेक्टर समर्थन ब्रैकेटको सतही आवरण खसियो, जसले तीव्र रूपमा रसायनिक प्रतिक्रिया देखाउँदै थियो। ब्रैकेट र चालक रड बीचमा स्पष्ट रूपमा रसायनिक प्रतिक्रिया उत्पादनहरू देखिन्थ्यो। फेटल फेलहरूमा ब्रिटल फ्रैक्चरको विशेषता देखिन्थ्यो, जसमा फ्रैक्चर सतहमा चेवरन ("हेरिंगबोन") प्रतिरूप देखिन्थ्यो। फेटल फेलको उत्पत्ति र प्रसार जोनहरू कालो वा गाँधे रंगको देखिन्थ्यो।

डिफ्लेक्सन मापनले टर्मिनल-बोर्ड पक्षमा ३.० मिमी र क्लाम्प पक्षमा २.० मिमीको विकृति पुष्टि गर्यो, जसले समर्थन ब्रैकेटको महत्वपूर्ण संरचनात्मक विकृतिको पुष्टि गर्छ।

२.२ अवरूप रूप

अवरूप धातुको विश्लेषणले समर्थन ब्रैकेटको क्लाम्प पक्षमा १.१–३.३ मिमी र टर्मिनल-बोर्ड पक्षमा ३.२–३.५ मिमीको दूषित परतको मोटाइ पुष्टि गर्यो।

२.३ स्पेक्ट्रोमिट्रिक विश्लेषण

समर्थन ब्रैकेट, चालक रड, र दूषित पदार्थहरूको स्पेक्ट्रोमिट्रिक विश्लेषणले निम्न अहिलेका महत्वपूर्ण नतिजाहरू (देख्नुहोस् तालिका १) उत्पन्न गर्यो:

• समर्थन ब्रैकेटमा ९४.३% अल्युमिनियम थियो, जसले यो लियो किस्ता अल्युमिनियम ल्यायलो बनेको छन् भन्ने दिशानिर्देश दिन्थ्यो।

• चालक रडमा ९२.७% तामा र तुलनात्मक तत्त्वहरू थिए, जसले यो तामा ल्यायलो ट्यूब छन् भन्ने पुष्टि गर्यो।

• दूषित पदार्थहरूमा ९४.३% अल्युमिनियम थियो।

गर्मीको वातावरणमा, अल्युमिनियम (ब्रैकेटबाट) र तामा (चालक रडबाट) एक गल्वानिक जोडी बनाउँछ, जसले एक रासायनिक (गल्वानिक) रसायनिक प्रतिक्रिया चालू गर्छ। यो प्रक्रियाले अल्युमिनियम-आयन-धन्य रसायनिक प्रतिक्रिया उत्पादनहरू उत्पन्न गर्छ—जसले यो पदार्थको अवक्रमण र अन्त्यतः फेटल फेलको प्राथमिक दूषित पदार्थ बनेको दिशानिर्देश दिन्छ।

३. कारण विश्लेषण र सुरक्षा उपायहरू

३.१ समर्थन ब्राकेट फुट्ने कारणको विश्लेषण

सामान्यतया, धातुको सामग्रीको असफलतालाई दुई प्रकारका कारकहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ:

• आन्तरिक कारक: सामग्रीको गुणस्तर र उत्पादन प्रक्रियासँग सम्बन्धित;

• बाह्य कारक: यान्त्रिक लोडिङ, समय, तापक्रम, र वातावरणीय माध्यम जस्ता सेवा स्थितिसँग सम्बन्धित।

३.१.१ आन्तरिक कारकको विश्लेषण

विद्युत नेटवर्क परियोजनाहरूमा, धातुका घटकहरूले सामग्रीको संरचना र अपेक्षित सेवा जीवन सहितको कठोर गुणस्तर निरीक्षण पार गर्नुपर्छ प्रयोग गर्नुभन्दा पहिले। क्षेत्रीय अनुभवले देखाउँछ कि बाहिरी उच्च-भोल्टेज डिस्कनेक्टरहरू कठोर वातावरणमा संचालन हुन्छन्, र तिनको विश्वसनीयता मुख्यतया बाह्य सेवा स्थितिद्वारा निर्धारित हुन्छ, आन्तरिक सामग्रीको दोषभन्दा। त्यसैले, यस डिस्कनेक्टरको समर्थन ब्राकेटमा देखिएको फुटाइँ मातीको गुणस्तर खराब हुनाले होइन, बरु मुख्यतया वातावरणीय अवस्थाको कारणले हुन्छ।

३.१.२ बाह्य कारकको विश्लेषण

३३० kV उपस्टेशन उत्तर-पश्चिमी क्षेत्रमा अवस्थित छ जसले सामान्य उष्णकटिबन्धीय अर्ध-शुष्क जलवायु विशेषता राख्छ— जसमा सुख्खा वातावरण, प्रचुर सूर्यप्रकाश, र दैनिक र वार्षिक तापक्रममा ठूलो भिन्नता हुन्छ। सर्दी लामो र चिसो हुन्छ र थोरै वर्षा हुन्छ, जबकि गर्मी छोटो तर तातो हुन्छ।

डिस्कनेक्टरको एल्युमिनियम मिश्रधातुको समर्थन ब्राकेट यस कठोर वातावरणमा निरन्तर अनुभव गरिरहेको छ, जसमा तीव्र हावा, तापक्रम परिवर्तन, बरफको जमाव, र कहिलेकाहीँ वर्षा समावेश छन्— जसले तनाव संक्षारण फुटाइँ (SCC) को लागि उपयुक्त अवस्था प्रदान गर्छ।

SCC ले संक्षारक वातावरणमा तनावमा रहेको धातु घटकको भंगुर फुटाइँलाई जनाउँछ। यसको घट्नको लागि दुई आवश्यक अवस्थाहरू चाहिन्छ: तनाव र विशिष्ट संक्षारक माध्यम।

यस अवस्थामा:

• ब्राकेटको तल्लो मध्यरेखाको दुवै तर्फ तनाव तलतिर र मध्यभागमा माथितिर हुन्छ, जसले असमान तनाव वितरण गर्छ।

• यो असमान लोडिङले धातुमा प्लास्टिक विकृति र विस्थापन स्लिप उत्पन्न गर्छ, जसले SCC को सुरुवात, विस्तार र अन्ततः फुटाइँलाई तीव्र बनाउँछ।

ब्राकेट ढालिएको एल्युमिनियम मिश्रधातुबाट बनेको छ। नमी र हावामा उड्ने धूलका कणहरूको उपस्थितिमा जसले घुलनशील दूषित पदार्थ बनाउँछन्, ग्याल्वेनिक र दरार संक्षारण सजिलै हुन्छ— विशेषगरी क्ल्याम्प-पक्षको अन्तरालमा, जहाँ पानी वा बरफ जम्न सक्छ।

तनाव र संक्षारणको सहकार्य प्रभावले अन्ततः फुटाइँ उत्पन्न गर्यो।

महान् स्तरमा, SCC फ्र्याक्चर सतहहरूमा सामान्यतया कालो वा ग्रे-कालो फुटाइँको उत्पत्ति र प्रसार क्षेत्रहरू हुन्छन् संक्षारणको कारणले, र अचानक भंगुर फ्र्याक्चर क्षेत्रहरूमा त्रिज्या प्रतिरूप वा चेव्रोन ("हेरिंगबोन") चिन्हहरू हुन्छन्— जुन डिस्कनेक्टर ब्राकेटको अवलोकित फ्र्याक्चर आकृतिसँग पूर्ण रूपमा मेल खान्छ। यसले बलियो रूपमा पुष्टि गर्छ कि असफलताको कारण तनाव संक्षारण फुटाइँ थियो।

३.२ ब्राकेट फुटाइँ विरुद्धका सुरक्षा उपायहरू

उपस्टेशनहरूमा सबैभन्दा बढी मात्रामा रहेको उपकरण प्रकारको रूपमा, बाहिरी डिस्कनेक्टरहरूले लामो समयसम्म खुला वातावरणमा संचालन गर्दा ठूलो जोखिम सामना गर्छन्— विशेषगरी अनियन्त्रित उपस्टेशनहरूको बढ्दो प्रयोगको साथ, जसले उच्च विश्वसनीयताको माग गर्छ। निम्न चार सुरक्षा रणनीतिहरू प्रस्ताव गरिएका छन्:

३.२.१ सुरक्षा आवरण स्थापना गर्नुहोस्

चूंकि बाहिरी डिस्कनेक्टरहरू वातावरणीय अवस्थाको सीधा सम्पर्कमा रहन्छन्— र विशेषगरी चरम जलवायु (जस्तै, अल्पाइन चिसो, उच्च तापक्रम, तटीय लवणता, वा बरफ जम्ने क्षेत्रहरू) मा संवेदनशील हुन्छन्— अलगाव ढाल वा सुरक्षा आवरण स्थापना गरेर नियन्त्रित सूक्ष्म वातावरण सिर्जना गर्न सकिन्छ, जसले संक्षारणलाई ठूलो हदसम्म कम गर्छ।

३.२.२ नियमित निरीक्षणहरू बढाउनुहोस्

असमान तनाव वितरण र कठोर वातावरणीय अवस्थाले SCC उत्पन्न गरेको हुनाले, संचालकहरूले महत्त्वपूर्ण घटकहरू— विशेषगरी आधार समर्थन र क्ल्याम्पिङ संरचनाहरूको दृश्य र यान्त्रिक निरीक्षण बढाउनुपर्छ— विकृति, संक्षारण वा फुटाइँका प्रारम्भिक संकेतहरू पत्ता लगाउन र माध्यमिक क्षति वा सुरक्षा घटनाहरू रोक्न।

३.२.३ संक्षारण निगरानी बलियो बनाउनुहोस्

उपस्टेशन उपकरणको अवस्था निगरानी न केवल रखरखावको प्रभावकारिता सुधार गर्नको लागि प्रभावी तरिका हो, बरु पूर्ण जीवनचक्र सम्पत्ति व्यवस्थापनको पनि मुख्य आधार हो। बाहिरी डिस्कनेक्टरहरू र तिनका संलग्न उपकरणहरूको लागि उन्नत संक्षारण पत्ता लगाउने र वास्तविक समय निगरानी प्रविधिहरू सक्रिय रूपमा प्रयोग गर्नुपर्छ।

३.२.४ उच्च प्रदर्शन संक्षारण विर

(२) सिफारिश गरिएको संरक्षण उपायहरूमा अलगावी बाकसहरू स्थापना गर्ने, उच्च प्रदर्शन वाले रसायन रोधी कोटिङ लगाउने, नियमित जाँचलाई बढाउने र तंत्रिक रसायन निरीक्षण लागू गर्ने समावेश छ। विशिष्ट स्थानकहरूको लागि, सुरक्षित, स्थिर र विश्वसनीय सबस्टेशन उपकरणहरूको संचालनको गारण्टी दिन संपूर्ण स्थान-विशिष्ट रसायन नियंत्रण रणनीति विकसित गर्नुपर्छ।