Alta - Humitat/Alta - Contaminació Solució d'Augment de Fiabilitat d'AIS? CT per a Condicions Dures

Context d'aplicació
Les subestacions en zones costaneres, parc industrials químics i regions amb una alta densitat de boirina de sal experimenten condicions ambientals extrems caracteritzades per una humitat ambiental persistent (HR > 85%) i unes altes concentracions de sal i contaminants industrials. Aquests entorns suposen uns reptes significatius per als transformadors de corrent (CTs) dins dels aparells de commutació AIS:

Deteriorament de l'aïllament: La humitat i els contaminants (sal, pols, aeròsols químics) que s'adhereixen i dissolen a les superfícies d'aïllament formen capes conductores, reduint significativament la resistència superficial i induint esclataments superficials (esclataments per contaminació).
Condensació interna: Durant les fluctuacions de temperatura, la humitat dins del compartiment pot arribar fàcilment a la saturació, formant gotes d'aigua que amenaçen directament la fiabilitat a llarg termini de les connexions elèctriques internes i els materials aïllants.
Corrosió de components metàl·lics: Agents corrosius com els ions de clorur i diòxid de sòfrega acceleren la corroïció de les carcasses metàl·liques i connectors, conduint a una integritat estructural reduïda, una conductivitat elèctrica degradada i fins i tot un risc de fractura.

Els CTs AIS convencionals mostren taules de falles significativament més altes en aquests entorns, acortant la vida útil dels equips i comprometent la operació segura i estable de la xarxa elèctrica. Aquesta solució s'orienta específicament a aquests problemes amb mesures d'increment de la fiabilitat.

Solucions bàsiques

1. Tecnologia d'aïllament compost hidrofòbic

Tecnologia central: Recobriment de les superfícies dels aïllaments externs dels CT i components d'aïllament crítics amb material de Polietilèn Fluorat (FEP).
Característiques clau:

Hidrofobicitat excepcional: Angle de contacte estàtic **>110°**. L'aigua forma gotes distintes a la superfície, prevenint la seva expansió i resistint eficientment l'humectació i la penetració.
Anti-contaminació persistente: Fins i tot sota una contaminació severa (per exemple, en un entorn simulat de boirina de sal), el recobriment manté excel·lents propietats de migració hidrofòbica, prevenint que els contaminants formen una pel·lícula d'aigua conductora contínua.
Alta resistència volumètrica/superficial: Després d'un rigorós test de pulverització de sal de 480 hores (ASTM B117 o equivalent), la resistivitat superficial roman per sobre de 10¹² Ω, superant amb creces els materials d'aïllament convencionals d'epoxi o porcellana, millorant dràsticament la resistència a l'esclatament per contaminació.

Avantatge: Redueix significativament el risc d'esclatament per contaminació, assegurant la estabilitat a llarg termini de l'aïllament en entorns d'alta humitat i alta contaminació.

2. Sistema de control activ anti-condensació

Tecnologia central: Integració d'un element de calefacció autoregulable PTC (Positive Temperature Coefficient) dins del compartiment/càmara del CT, enllaçat amb un sensor d'humitat de gran precisió per formar un sistema de control tancat.
Mode d'operació:

Els sensors d'humitat monitoritzen la humitat relativa (HR) del compartiment en temps real.
Quan s'ha detectat HR > 85% (llindar configurable), el sistema de control activa automàticament l'element de calefacció PTC.
L'element de calefacció funciona (potència nominal ~15W), augmentant suavement la temperatura interna de l'aire.
Objectiu de control: Mantenir la temperatura del compartiment sempre > Temperatura de punt de rossol + 5°C.

Protecció clau: El control de temperatura precís assegura que la humitat relativa interna romangui ben per sota de la saturació (per exemple, el llindar del 85% HR), prevenint completament la formació de gotes d'aigua.
Avantatge: Elimina els riscos associats a la condensació, incloent l'absorció d'humitat pels aïllaments interns, la corroïció de les parts metàl·liques i els circuits curts elèctrics.

3. Disseny estructural anticorroïve

Millores de material:

Carcassa principal: Utilitza Acier Inoxidable 316L, que ofereix una resistència molt superior a la corroïció per picadura i creuadura en entorns amb clors (per exemple, boirina de sal, atmosferes químiques) en comparació amb l'acier inoxidable 304 convencional o l'acier al carboni.
Millora de la superfície: Aplica un recobriment sacrificial d'ànoda AlMg₃ (Alliota d'Alumini-Magnesi) a punts de connexió crítics o àrees vulnerables. Aquest recobriment proporciona protecció catòdica activa, reforçant encara més la resistència global a la corroïció.

Validació de la fiabilitat: El disseny estructural complet ha de passar estrictes proves segons el Standard de Prova de Pulverització de Sal ISO 9227 Classe C5-H (entorns industrial i marítim altament corrosius), que normalment requereix milers d'hores de prova. Això representa la classificació més alta internacional en entorns corrosius.
Increment de la vida útil: En comparació amb l'acier al carboni o tractaments de superfície estàndard, la vida útil total de la resistència a la corroïció de l'estructura s'incrementa com a mínim tres vegades.
Avantatge: Amplia significativament la vida útil de l'estructura de l'equip, resisteix a entorns corrosius extrems i assegura la fiabilitat a llarg termini de la força mecànica i les connexions elèctriques.

Avantatges comprehensius

Adaptació precisa al escenari: Aquesta solució està específicament dissenyada per abordar els punts de dolor de fiabilitat dels CT AIS en entorns extremadament adversos, incloent subestacions costaneres, subestacions de parcs químics, zones de boirina de sal i zones industrial altament contaminades.
Fiabilitat significativament incrementada: A través de tres innovacions tecnològiques clau (aïllament hidrofòbic, control activ anti-condensació, forta resistència a la corroïció), la MTBF (Mitjana de Temps Entre Falles) de l'equip es pot elevar a més de 250.000 hores (aprox. 28,5 anys).
Seguretat i eficiència econòmica:

Assegura la seguretat de la xarxa: Redueix dràsticament els riscos de falles dels CT deguts a esclataments per aïllament, curts circuits causats per condensació i corroïció estructural, prevenint apagades no planificades i incidents de seguretat majors.
Estén els intervals de manteniment: Redueix les demandes freqüents de manteniment i substitució causades per problemes ambientals, baixant significativament el Cost Total de Cicle de Vida (LCC).
Millora el retorn d'invessió (ROI): Una inversió única proporciona beneficis a llarg termini, oferint un suport robust per a l'operació estable de la xarxa en entorns extrems.
Redueix les pèrdues per apagades: Evita apagades regionals causades per falles dels CT, produint beneficis econòmics substancials, especialment per a consumidors industrials i civils crítics (per exemple, evitant pèrdues estimades a ¥0,5-1 milioni o més per a un apagada típica de 10 hores).