Stres kontrolü başarısız olduğunda ne olur?

Her yüksek gerilim kablosu sonlandırma ve bağlantı noktasında en kritik bileşen iletken veya yalıtım değil, şudur:stres kontrol sistemiBu sistem, kablo kalkanının bittiği noktada elektrik alanını yöneterek, alanın yoğunlaşmasını ve hasara neden olmasını önler. Gerilim kontrolü düzgün çalıştığında, sonlandırma veya bağlantı noktası onlarca yıl boyunca sessiz ve güvenilir bir şekilde çalışır. Ancak başarısız olduğunda veya yanlış tasarlanıp kurulduğunda, sonuçlar hızlı ve ciddi olabilir. Bu makale, gerilim kontrolünün başarısız olması durumunda, ilk kıvılcımdan tam arızaya kadar adım adım neler olduğunu inceliyor.

1. Stres Kontrolünün Amacı Nedir?

Arızayı anlamak için öncelikle gerilim kontrolünün amacını kavramak gerekir. Korumalı bir kabloda elektrik alanı radyal ve düzgündür. Kablonun ucunda (sonlandırmada) veya ek yerinde (birleşimde) koruma tabakası kesilir. Bu, elektrik alanının yoğunlaştığı keskin bir kenar oluşturur. Koruma tabakasının kesildiği noktadaki en yüksek gerilim, kablodaki ortalama gerilimden birçok kat daha yüksek olabilir.

Geometrik (gerilim konisi), kırılma (Hi-K malzeme) veya doğrusal olmayan dirençli (NLR) olsun, gerilim kontrolü bu alanı düzleştirir. Gerilim düşüşünü daha uzun bir mesafeye yayarak tepe gerilimini güvenli bir seviyeye düşürür. Amaç, yüzey gerilimini belirli bir değerin altında tutmaktır.kısmi deşarj başlangıç ​​gerilimi(PDIV) ve yalıtımın dielektrik dayanımının altındaki toplu gerilim.

Stres kontrolü başarısız olduğunda, alan artık yönetilemez hale gelir. Bir dizi yıkıcı olayın başlaması için zemin hazırlanmış olur.

2. İlk İşaret: Kısmi Deşarj Başlangıcı

Stres kontrolünün başarısız olmasının doğrudan sonucu şudur:kısmi deşarj (PD)Kalkan kesiminde veya gerilim kontrol sistemindeki herhangi bir kusurda, yerel elektrik alanı çevredeki malzemenin veya havanın dielektrik dayanımını aşar. Küçük kıvılcımlar—kısmi deşarjlar—oluşmaya başlar.

Bu deşarjlar küçüktür, genellikle sadece birkaç pikokoulomb hacmindedir. Şunları üretirler:

• Isı (yerel sıcaklık artışları).

• UV radyasyonu.

• Kimyasal olarak aktif gazlar (ozon, nitrik oksitler).

Bu aşamada, bağlantı noktası veya ek yeri hala çalışır durumdadır. Kısmi deşarj (PD) özel ekipmanlarla tespit edilebilir, ancak genellikle çıplak gözle görülemez. Montajcı kısmi deşarj testi yapmadığı sürece sorun fark edilmez.

3. Erozyon: Yavaş Yıkım Başlıyor

Günler, haftalar veya aylar boyunca, tekrarlanan kısmi deşarjlar yalıtım malzemesini aşındırmaya başlar. Polimer zincirleri parçalanarak karbonlaşmış izler ve mikroskobik çukurlar oluşturur. Bu sürece karbonlaşma denir.takipveyaerozyon.

• Karbonlaşmış izler iletkendir, bu da elektrik alanını daha da yoğunlaştırarak kısmi deşarjı daha şiddetli hale getirir.

• Çukurlar genişleyerek daha fazla Parkinson hastalığının meydana gelebileceği daha büyük boşluklar oluşturur.

• Yüzey pürüzlü hale gelir, kir ve nemi çeker ve bu da sorunu daha da kötüleştirir.

Hasar artık kendi kendini besliyor: her deşarj bir sonrakini daha olası ve daha zararlı hale getiriyor. Bağlantı noktası veya eklem arızaya doğru gidiyor.

4. Yüzey İzleme: Karbon Yolu

Eğer bir bağlantı noktasının dış yüzeyinde gerilim kontrolü arızası meydana gelirse (örneğin, yetersiz kaçak mesafesi veya kirlilik nedeniyle), kısmi deşarj (PD) şu hale dönüşebilir:yüzey takibiYalıtım yüzeyi boyunca karbonlaşmış bir iz oluşarak, canlı iletkeni topraklanmış kalkanla birleştirir.

Karbon izi bir kez oluştuğunda, kaçak akım için düşük dirençli bir yol sağlar. Islak veya kirli koşullar altında, bu iz elektriksel bir ark haline gelebilir.flaşover—bu durum, yalıtımı tamamen devre dışı bırakır. Atlamalı devre, bağlantı noktalarına ve çevredeki ekipmanlara önemli hasar verebilecek bir kısa devredir.

5. Delinme: Yalıtımın Yırtılması

Gerilim kontrolü arızası dahili olarak (örneğin, bir boşlukta veya arayüzde) meydana gelirse, kısmi deşarj nihayetinde şunlara yol açabilir:delme—Yalıtım kalınlığının tam bir dökümü. Bu genellikle son aşamadır.

Delinme genellikle iletkenden kalkan veya toprağa doğru hızlı ve şiddetli bir ark şeklinde gerçekleşir. Bu durum şunları üretir:

• Yoğun ısı (iletkeni ve yalıtımı eritir).

• (Kutuyu parçalayabilecek) patlayıcı bir basınç dalgası.

• Yüksek bir patlama sesi (genellikle infilak olarak tanımlanır).

Kablo koruma sistemi (devre kesici veya sigorta) arızayı giderebilir, ancak aksesuar hasar görür. Sistemde elektrik kesintisi yaşanır.

6. İkincil Hasar: Aksesuarın Ötesinde

Gerilim kontrolündeki bir arıza sadece bağlantı noktasını veya eklemi etkilemez. Sonuçları sistem genelinde zincirleme reaksiyona yol açabilir:

• Bitişik kablolar– Elektrik arkı, özellikle kablo kanallarının veya hendeğin kalabalık olduğu durumlarda, komşu kablolara zarar verebilir.

• Teçhizat– Bir transformatöre veya şalt cihazına bağlı bir bağlantı noktasındaki ark atlaması, burçlara veya izolatörlere zarar verebilir.

• Personel– Patlama veya ark, yakındaki herkesi yaralayabilir. Ark parlaması tehlikeleri ciddi bir güvenlik sorunudur.

• Sistem güvenilirliği– Oluşabilecek kesinti, kritik yükleri etkileyerek üretim kayıplarına veya halkın rahatsızlığına yol açabilir.

Denizaltı veya yer altı ağlarında, arızalanan bir aksesuarın onarım maliyeti çok büyük olabilir; aksesuarın kendi maliyetini çok aşabilir.

7. Stres Kontrolü Başarısızlığının Yaygın Nedenleri

Stres kontrolünün neden başarısız olduğunu anlamak, onu önlemenin anahtarıdır. En yaygın nedenler şunlardır:

8. Arızanın Tamamlanmadan Önce Tespit Edilmesi

İyi haber şu ki, yaklaşan gerilim kontrolü arızası, bir arızaya neden olmadan önce tespit edilebilir. Önemli olan kısmi deşarjı izlemektir:

• Çevrimiçi PD izleme– Kalıcı sensörler (HFCT, UHF) kritik aksesuarları sürekli olarak izler.

• Çevrimdışı PD testi– Bakım çalışmaları sırasında periyodik testler.

• Termal görüntüleme– Sıcak noktalar, gelişmekte olan bir sorunun göstergesi olabilir.

• Görsel inceleme– Yüzeyde iz, renk değişimi veya çatlak olup olmadığını kontrol etmek.

PD erken teşhis edilirse, felaketle sonuçlanabilecek bir arıza meydana gelmeden önce aksesuar değiştirilebilir veya onarılabilir.

9. Stres Kontrolü Başarısızlığını Nasıl Önleyebiliriz?

Önlemler tasarım ve kurulum aşamalarında başlar:

• Doğru ürünü seçin– Bağlantı noktasının veya ek yerinin sistem voltajına, kablo boyutuna ve çevresel koşullara uygun şekilde derecelendirildiğinden emin olun.

• Kurulum talimatlarını titizlikle takip edin.– Özellikle sıyırma boyutları, temizlik ve gerilim kontrolü konumlandırması konularında.

• Soğuk büzüşmeli veya önceden kalıplanmış aksesuarlar kullanın.– Bunlarda fabrikada kalıplanmış gerilim kontrol elemanları bulunur, bu da saha hataları riskini azaltır.

• Kurulumdan sonra test edin.– Kurulumu doğrulamak için kısmi deşarj (PD) testleri ve dayanım gerilimi testleri gerçekleştirin.

• Dış mekan bağlantıları içinAyrıca, hava koşullarına dayanıklı sundurmaları temiz tutun ve iz bırakmayan silikon gres uygulamayı düşünün.

Düzenli bakım ve periyodik kısmi deşarj (PD) testleri, uzun vadeli güvenilirlik için şarttır.

Gerilim kontrolü, her yüksek gerilim kablo aksesuarının koruyucusudur. Çalıştığı zaman, bağlantı noktası veya ek yeri onlarca yıl boyunca sessiz, güvenli ve güvenilir bir şekilde çalışır. Arızalandığında ise sonuçlar felaket olabilir: kısmi deşarj, iz oluşumu, delinme, ark atlaması ve sistem kesintileri. Arıza genellikle kademeli olarak ilerler ve yıkıcı bir ark haline gelen birkaç küçük kıvılcımla başlar.

Gerilim kontrolünün başarısız olması durumunda neler olduğunu anlamak, bunu önlemenin ilk adımıdır. Dikkatli tasarım, titiz kurulum ve düzenli izleme, koruyucunun asla uyumamasını sağlamanın anahtarlarıdır. Yüksek gerilim mühendisliği dünyasında, gerilim kontrolü sadece bir özellik değil, bir zorunluluktur.