Yüksek Nemli/Yüksek Kirliliğe Dayanıklı AIS? CT Güvenilirlik Artırma Çözümü Zorlu Koşullar için

Uygulama Arka Planı
Sahil bölgelerinde, kimyasal endüstri parklarında ve yüksek tuzlu sis yoğunluğu olan bölgelerdeki trafiğe dönüşüm istasyonları (transformer istasyonları), sürekli yüksek hava nem oranı (RH > 85%) ve yüksek tuz ve endüstriyel kirlilik konsantrasyonlarıyla karakterize edilen aşırı ortamlara maruz kalır. Bu ortamlar, AIS anahtar ekipmanındaki akım transformatörlerine (CT'ler) önemli zorluklar sunar:

İzolasyon Bozulması: Nem ve kirlilikler (tuz, toz, kimyasal aerosoller) izolasyon yüzeylerine yapışarak ve çözünerek iletken katmanlar oluşturur, bu da yüzey direncini önemli ölçüde azaltır ve yüzey patlamasına (kirlilik patlaması) neden olur.
İç Kondansasyon: Sıcaklık dalgalanmaları sırasında bölmenin içindeki nem kolayca doygunlaşabilir, su damlacıkları oluşur ve bu durum iç elektrik bağlantılarının ve izolasyon malzemelerinin uzun vadeli güvenilirliğini doğrudan tehdit eder.
Metal Bileşenlerin Korozyonu: Klorür iyonları ve sülfür dioksit gibi koruyucu maddeler, metal kaplamaların ve bağlantıların paslanmasını hızlandırır, bu da yapısal bütünlüğün azalmasına, elektriksel iletkenliğin bozulmasına ve hatta kırılma riskine yol açar.

Geleneksel AIS CT'ler bu tür ortamlarda anormal olarak yüksek arızalılık oranları gösterir, bu da ekipman ömrünü kısaltır ve güç ağındaki güvenli ve istikrarlı operasyonu tehlikeye atar. Bu çözüm, güvenilirlik artırma önlemleri ile bu sorunları özellikle hedef alır.

Temel Çözümler

1. Hidrofobik Kompozit İzolasyon Teknolojisi

Temel Teknoloji: CT dış izolatörlerin ve kritik izolasyon bileşenlerin yüzeylerine Flüor Etilen Propilen (FEP) malzemesi ile kaplama yapılması.
Ana Özellikleri:

Özel Hidrofobi: Statik temas açısı **>110°**. Su, yüzeyde belirgin damlacıklar oluşturur, yayılmasını önler ve ıslanmayı ve penetrasyonu etkili bir şekilde engeller.
Sürekli Kirlilik Karşıtı: Aşırı kirlilik altında (örneğin, simüle tuzlu sis ortamında), kaplama mükemmel hidrofobik geçiş özelliklerini korur, kirliliklerin sürekli iletken su filmi oluşturmasını önler.
Yüksek Hacim/Yüzey Direnci: Sert bir 480 saatlik tuz püskürtme testinden (ASTM B117 veya eşdeğer) sonra, yüzey dirençliği 10¹² Ω üzerinde kalır, geleneksel epoksi reçine veya porselen izolasyon malzemelerinden çok daha yüksektir, bu da kirlilik patlaması direncini büyük ölçüde artırır.

Fayda: Yüksek nemli, yüksek kirlilikli ortamlarda uzun vadede izolasyon istikrarını sağlayarak kirlilik patlaması riskini önemli ölçüde azaltır.

2. Aktif Anti-Kondansasyon Kontrol Sistemi

Temel Teknoloji: CT bölmesi/kabının içinde pozitif sıcaklık katsayılı (PTC) self-regulating ısıtma elemanını entegre etmek, yüksek hassasiyetli nem sensörü ile bir kapalı döngü kontrol sistemi oluşturmak.
Çalışma Modu:

Nem sensörleri bölmenin bağıl nemini (RH) gerçek zamanlı olarak izler.
Tespit edilen RH > 85% (yapılandırılabilir eşiği) olduğunda, kontrol sistemi PTC ısıtma elemanını otomatik olarak aktive eder.
Isıtma elemanı çalışır (nominal güç ~15W), iç hava sıcaklığını hafifçe yükseltir.
Kontrol Hedefi: Bölme sıcaklığını her zaman Nokta Noktası Sıcaklığı + 5°C'den yüksek tutmak.

Ana Koruma: Hassas sıcaklık kontrolü, iç bağıl nemin doygunluktan (örneğin, 85% RH eşiği) oldukça düşük seviyede kalmasını sağlar, bu da su damlacığı oluşumunu tamamen önler.
Fayda: İç izolasyonun nem emmesi, metal parçaların korozyonu ve elektrik kısa devresi dahil, kondansasyonla ilişkili riskleri ortadan kaldırır.

3. Korozyon Karşıtı Yapısal Tasarım

Malzeme Güncellemeleri:

Ana Kaplama: 316L Paslanmaz Çelik, geleneksel 304 paslanmaz çelik veya karbon çeliğe kıyasla, tuzlu sis, kimyasal atmosferler gibi klorür içeren ortamlardaki oyuk ve boşluk korozyonuna karşı çok daha üstün direnç sağlar.
Yüzey İyileştirmesi: Kritik bağlantı noktaları veya hassas alanlara AlMg₃ (Alüminyum-Magnezyum Alayı) fedakar anot kaplaması uygulanır. Bu kaplama, aktif katodik koruma sağlar, genel korozyon direncini daha da artırır.

Güvenilirlik Doğrulaması: Tam yapısal tasarım, yüksek korozif endüstriyel ve deniz ortamlarında ISO 9227 Tuz Püskürtme Test Standardı C5-H Sınıfı'na göre sert testlere tabi tutulmalıdır, genellikle binlerce saatlik test gerektirir. Bu, en yüksek uluslararası korozyon ortam derecelendirmesini temsil eder.
Ömür Uzatımı: Geleneksel karbon çeliğe veya standart yüzey işlemlerine kıyasla, yapısal korozyon direnci ömrü en az 3 kat artar.
Fayda: Ekipmanın yapısal ömrünü önemli ölçüde uzatır, aşırı korozif ortamlara dayanır ve mekanik gücün ve elektrik bağlantılarının uzun vadede güvenilirliğini sağlar.

Kapsamlı Faydalar

Hassas Senaryo Uyumu: Bu çözüm, sahil trafo istasyonları, kimyasal park trafo istasyonları, tuzlu sis bölgeleri ve ağır kirlilikli endüstriyel bölgeler dahil olmak üzere aşırı sert ortamlardaki AIS CT'lerin güvenilirlik sorunlarına özel olarak tasarlanmıştır.
Önemli Ölçüde Güvenilirlik Artışı: Üç ana teknolojik yenilik (hidrofobik izolasyon, aktif anti-kondansasyon, güçlü korozyon karşıtlığı) yoluyla, ekipmanın MTBF (Ortalama Arıza Arası Süre) 250.000 saatten fazla (yaklaşık 28.5 yıl) yükseltebilir.
Güvenlik ve Ekonomik Verimlilik:

Ağ Güvenliğini Sağlar: İzolasyon patlaması, kondansasyon nedeniyle kısa devre ve yapısal korozyon nedeniyle CT arızaları riskini önemli ölçüde azaltarak, planlanmayan kesintileri ve büyük güvenlik olaylarını önler.
Bakım Aralıklarını Uzatır: Çevresel sorunlardan kaynaklanan sık bakım ve değiştirme taleplerini azaltarak, Yaşam Döngüsü Maliyeti (LCC)'yi önemli ölçüde düşürür.
Yatırım Getirisini (ROI) Arttırır: Bir kez yapılan yatırım, aşırı ortamlardaki istikrarlı ağ operasyonu için uzun vadeli faydalar sağlar.
Kesinti Kayıplarını Azaltır: CT arızalarından kaynaklanan bölgesel kesintileri önler, bu da önemli endüstriyel ve sivil tüketici grupları için (örneğin, tipik 10 saatlik kesintide tahmini ¥0.5-1 milyon veya daha fazla kayıp) önemli ekonomik faydalar sağlar.