Analisis Punca-punca Keretakan Penebat Porselin yang Kerap Dalam Suis Putus Voltan Tinggi 220kv
Dalam sistem kuasa, peralatan aras voltan 220kV diedarkan secara meluas, dan kestabilan operasinya secara langsung mempengaruhi keselamatan grid. Analisis data penyelenggaraan yang meluas mendedahkan bahawa keretakan penebat tiang (penebat porselin) dalam peralatan Suis Putus Voltan Tinggi amat ketara dalam sistem 220kV. Fenomena ini bukan secara tidak sengaja tetapi disebabkan oleh gabungan faktor, termasuk struktur mekanikal peralatan, sifat bahan dan persekitaran beban luaran.
Kepekatan Tegasan Struktur dan Pengaruh Beban Lenturan
Peralatan 220kV biasanya menggunakan tiang penebat porselin berbilang bahagian, meningkatkan ketinggian keseluruhannya dengan ketara. Berbanding dengan aras voltan yang lebih rendah, tiang menanggung tork tuil yang lebih besar semasa operasi. Semasa pembukaan dan penutupan suis putus voltan tinggi, kepekatan tegasan yang teruk berlaku pada akar bebibir penebat disebabkan oleh anjakan pusat graviti dan beban hentaman daripada pergerakan mekanisme.
Kesan Lengan Tuil: Semakin tinggi tiang porselin, semakin besar momen lenturan yang dijana pada tapak oleh daya tegangan konduktor atau pesongan angin di bahagian atas.
Proses Ikatan Gam: Jika lapisan pelekat simen antara bebibir dan komponen porselin kekurangan penimbal fleksibel, pengembangan dan pengecutan haba yang disebabkan oleh perubahan suhu boleh menghalang pembebasan tekanan dalaman.
Hubungan Antara Kerapuhan Bahan dan Kecacatan Pembuatan
Komponen porselin, sebagai bahan rapuh biasa, sangat sensitif terhadap kecacatan dalaman. Sesetengah suis pemutus voltan tinggi yang beroperasi menggunakan porselin kuarza, yang mempunyai kekuatan lenturan yang rendah.
Perbezaan Prestasi Antara Porselin Silika dan Alumina
Kajian menunjukkan bahawa penebat porselin yang dikendalikan awal mempunyai kandungan Al₂O₃ kurang daripada 30%, mengakibatkan ketahanan mekanikal yang tidak mencukupi.
Tekanan Dalaman: Kawalan proses pembakaran yang tidak betul semasa pengeluaran boleh meninggalkan retakan mikro di dalam komponen porselin.
Kadar Degradasi: Di bawah medan elektrik yang kuat jangka panjang dan gandingan daya mekanikal, kadar perambatan retakan porselin kuarza jauh lebih tinggi daripada porselin alumina.
Kesan Gabungan Persekitaran Operasi dan Penyimpangan Pemasangan
Kaedah pemasangan bar bas tiub mempunyai kesan yang menentukan terhadap jangka hayat penebat. Jika pengawal selia pampasan gagal, tujahan paksi yang dihasilkan oleh pengembangan dan pengecutan haba busbar akan bertindak secara langsung pada penyokong suis pemutus voltan tinggi.
Keadaan cuaca buruk seperti angin kencang, gempa bumi atau aising boleh menyebabkan getaran frekuensi tinggi dan amplitud rendah. Beban lesu ini merupakan faktor utama yang menyebabkan retakan terpendam dalam penebat porselin 220kV berkembang menjadi patah secara tiba-tiba. Sokongan yang tertakluk kepada tekanan dinamik tinggi ini dalam tempoh yang lama akan meletihkan porselin secara beransur-ansur pada tepi bebibir, akhirnya menyebabkan kegagalan sepenuhnya semasa operasi tertentu.
