תותב שנאי: סוגים, בדיקה (Tan Delta, C1/C2)

תותב שנאי: סוגים, חלקים, בדיקה (C1/C2, Tan Delta) וכשלים נפוצים

תותב שנאיהוא אחד מאותם מרכיבים שלא זוכים לתשומת לב רבה עד שמשהו משתבש. זה הנתיב המבודד שמאפשרמוליך-מתח גבוהלעבור בבטחה דרך המיכל המוארק של שנאי כוח כך שהיחידה תוכל להתחבר אליופסים, כבלים או קווים עיליים.מכיוון שהתותבים הללו נמצאים תחת לחץ חשמלי רציני, מתמודדים עם מזג אוויר מבחוץ וחום מבפנים, הם גם גורם נפוץ באופן מפתיע כאשר שנאים נכשלים. פקח עליהם עין ורוב הבעיות נשארות ניתנות לניהול. התעלם מהן וההשלכות עלולות להתייקר במהירות.

מדריך זה סוקר מהו בעצם תותב שנאי, כיצד הוא פועל, הסוגים העיקריים שתתקלו בהם (OIP,RIP,RIS), הדרכים הרגילות שבהן הם נכשלים, ואת בדיקות האבחון החשובות ביותר-קיבול, גורם הספק/דלתא שיזוף ומדידות C1/C2 הללו.

במילים פשוטות, תותב שנאי הוא התקן מבודד המאפשר למוליך-מתח גבוה להיכנס או לצאת מהשנאי דרך מיכל מתכת מוארק מבלי לגרום להבהוב או התמוטטות. הוא מעצב את השדה החשמלי סביב המוליך, מונע מההבזקות פני השטח להתרחש ומחזיק את מתחי הבידוד בגבולות התכנון.

תחשוב על זה כעל שער מבודד בין הכבל המתפתל הפנימי של השנאי לבין מערכת החשמל החיצונית.

תותבים מלהטט בין מספר עבודות בו זמנית:

הם שומרים על מוליך המתח הגבוה-מבודד מהמיכל המוארק.בלי זה, יהיה לך קצר מת.

הם שולטים במתח חשמלי.במתח גבוה השדה אוהב להצטופף סביב קצוות וממשקים, ולכן רוב התותבים המודרניים משתמשים בדירוג קיבולי (עיצוב הקבל) כדי לפזר את הלחץ בצורה שווה יותר.

המשטח החיצוני-של פורצלן או פולימר-נותן מספיק מרחק זחילה כדי שגשם, זיהום, מלח או אבק לא יגרמו להבהוב.

הם מספקים תמיכה מכנית למוליך ומטפלים בכוחות הנובעים מעבודות אוטובוסים מחוברות או מאירועי קצר-.

עיצובים רבים כוללים ברז בדיקה (או ברז מתח) לאבחון או ניטור מקוון.

חלקם אפילו מכילים שנאי זרם תותב לצורך מדידה או הגנה.

בכל מקום שמוליך מופעל צריך לעבור מחסום מוארק:מסופי HV ו-LV, נקודות ניטרליות, שנאים-העלאת גנרטור, כורי shunt וכמה יישומי מתג המשתמשים באותו רעיון בסיסי.

העיצובים משתנים לפי דרגת מתח ויצרן, אבל רוב יחידות המתח הגבוה- חולקות את חלקי הליבה האלה:

מנצח מרכזי- מעביר את זרם העומס מהמוביל המתפתל החוצה אלחיבור חיצוני.

גוף בידוד ראשי- הבידוד הפנימי העיקרי (נייר, שרף או סינטטי).

שכבות דירוג קיבוליות (ליבת מעבה)– רדידים מוליכים המוטבעים בבידוד המפיצים את השדה החשמלי מהמוליך החוצה אל האוגן המוארק.

בידוד חיצוני (דיור)– פורצלן או פולימר עם סככות לביצועי זחילה וזיהום.

אוֹגֶן- ההרכבה המוארקת שמתברגת לטנק.

ברז בדיקה / ברז מתח- מחובר לשכבה קיבולית ספציפית; משמש למדידות ולעיתים ניטור רציף.

אטמים ואטמים- לשמור שמן פנימה ולחות החוצה. אלה קריטיים יותר ממה שאנשים מבינים לפעמים.

מסוף חיבור- הקצה העליון שמתחבר לפס, כבל או חומרה של קו.

תותבים מסווגים בדרך כלל לפי טכנולוגיית הבידוד שבפנים.

1) תותבי OIP (נייר ספוג-שמן)אלה משתמשים בנייר ספוג בשמן ובדרך כלל חולקים את מערכת השמן של השנאי. הם טכנולוגיה ותיקה-עם רקורד מוצק במתח גבוה. החסרונות? דליפות שמן סביב אטמים או ממשקי חרסינה עלולות לשחוק את השוליים הדיאלקטריים, וחדירת לחות נוטה להגביר את ההפסדים (גורם כוח/דלתא שיזוף) ולהאיץ את ההזדקנות. הערכת מצב נשענת מאוד על בדיקות דיאלקטריות מגמתיות בתוספת בדיקות חזותיות.

2) תותבי RIP (שרף-נייר ספוג)כאן הנייר ספוג בשרף, נותן מבנה בידוד מוצק ברובו. אתה מקבל פחות סיכון לדליפת שמן בהשוואה ל-OIP, מה שהופך אותם לאטרקטיביים עבור עיצובים מודרניים וחידושים רבים. איכות הייצור חשובה מאוד-חללים יכולים להפוך-אתרי פריקה חלקיים-וצריכים תשומת לב תרמית על פני הים.

3) תותבי RIS (שרף-סינטטי ספוג)נייר אלו מחליפים מערכת סינתטית ספוגת-שרף. הם נבחרים לשיעורי מתח ספציפיים או לצורכי ביצועים ולעיתים קרובות ממוקמים כחלופה מודרנית. כמו בכל סוג, התוצאות בעולם האמיתי-עדיין תלויות באיכות העיצוב, תנאי השירות ובמידת הפיקוח שאתה מפקח עליהם.

תשמעו גם תותבים המתוארים על ידי הדיור החיצוני:

חַרְסִינָהבעל שירות מוכח של עשרות שנים. הוא כבד יותר ויכול להתנפץ תחת פגיעה קשה.

פולימר (מרוכב)הוא קל יותר, לעתים קרובות מתמודד עם זיהום טוב יותר, ואינו מתנפץ באותה צורה. התיישנות פני השטח ובחירת החומרים עבור הסביבה המקומית עדיין זקוקים לצפייה.

ההחלטה בדרך כלל מסתכמת ברמות הזיהום, הסיכון המכני, מגבלות המשקל, ומה חברת החשמל מעדיפה.

בעיות יכולות להתגנב במשך חודשים או שנים, או שהן יכולות להסלים במהירות. החשודים הרגילים:

חדירת לחות והזדקנות- אטמים מושפלים מכניסים לחות פנימה; הפסדים לטפס ונייר או שרף מתחילים להידרדר. עלייה של גורם הספק/דלתא שיזוף ושינויי קיבול הם סימנים קלאסיים.

פריקה חלקית- חללים, דה למינציה, זיהום או הזדקנות יכולים להתחיל פעילות PD שאוכלת לאט את הבידוד ובסופו של דבר יכולה לנקב אותו.

בעיות תרמיות- חיבורי טרמינלים רופפים יוצרים נקודות חמות; הרמוניות ועומסי יתר מוסיפים מתח. אם ההפסדים ממשיכים לעלות אתה יכול ללכת לבריחה תרמית.

דליפות שמן (בעיקר OIP)- להפחית את איכות הבידוד הפנימי, לפתוח את הדלת ללחות וליצור כאבי ראש סביבתיים.

זיהום חיצוני והבזק משטח- מלח, זיהום תעשייתי, אבק ולחות יוצרים סרט מוליך על המבנה. מעקב והבזק הופכים לסיכונים ממשיים במזג אוויר רטוב.

נזק מכני- סדקי חרסינה כתוצאה מפגיעה, כוחות סיסמיים או טעינת אוטובוס; רטט ומחזוריות תרמית עלולים לשחרר חיבורים ולפגוע בממשקים.

צפו ב:

 חלחול שמן או כתמים סביב האוגן או המפרקים (OIP)

 סדקים או שבבים בפורצלן, סככות פולימר פגומות

 חימום יוצא דופן בחיבור העליון או האוגן (אינפרא אדום שימושי כאן)

 אזעקות ממסכים מקוונים העוקבים אחר קיבול או גורם הספק

 שינויי קיבול פתאומיים בהשוואה להיסטוריה או לשלבים אחרים

 רעש קולי או פריקה גלויה-נדירים, אך התייחסו אליו כאל מצב חירום ופעלו לפי נהלי הבטיחות

רוב הערכת התותבים נשענת על בדיקות דיאלקטריות חשמליות בתוספת בדיקות תרמיות וחזותיות. קיבול ומקדם הספק/דלתא שיזוף הם סוסי העבודה.

קיבול ומקדם הספק / דלתא tanבדיקות אלו מסמנות לחות, התדרדרות בידוד, פגמים פנימיים ובעיות במעגל הברז של-הבדיקה. התוצאות מופיעות בדרך כלל כקיבול (C) וגורם כוח (PF) או tan delta (tan δ)-שתי דרכים לביטוי הפסדים דיאלקטריים.

C1 ו-C2לתותבי קונדנסר רבים יש ברז בדיקה הקשור לשכבה קיבולית מסוימת.

C1 הוא נתיב הבידוד הראשי בין המוליך המרכזי לשכבת הבדיקה-.

C2 הוא הנתיב בין שכבת הבדיקה- והאוגן המוארק.

שינויים ב-C1 וב-PF/tan δ שלו מדברים בדרך כלל על בריאותו של הראשוניבידוד. קריאות מוזרות של C2 יכולות להצביע על בעיות בבידוד הברז, זיהום, לחות, או חיבור הברז עצמו. שינויי צעדים פתאומיים ביחס לנתונים היסטוריים נוטים להיות מדאיגים יותר מסחיפה איטית. תיקון טמפרטורה וערכי בסיס מוצקים חשובים; מגמה לאורך זמן היא השיטה המומלצת האמיתית.

כלים שימושיים אחרים

DFR/FDS (תגובת תדר דיאלקטרי) חופר עמוק יותר לתוך התנהגות הקשורה ללחות-כאשר התוצאות הקונבנציונליות מתחילות להסתכל.

תרמוגרפיית אינפרא אדום תופסת חיבורים רופפים ודפוסי חימום חריגים.

בדיקת-פריקה חלקית (מקוונת או לא מקוונת) עוזרת כאשר PF/tan δ עולה או שהיחידה היא-בקריטית גבוהה.

מערכות ניטור מקוונות שמגמות ללא הרף קיבול ואובדן דיאלקטרי יכולות לתת אזהרה מוקדמת-אם הן מוגדרות ומוזעקות כראוי.

אין תשובה אחת שמתאימה לכל צי. התדירות תלויה בדרך כלל בקריטיות, בסוג התותב ובגיל, במגמות היסטוריות, בסביבה (מלח חופי, זיהום כבד, טמפרטורה קיצונית), ואירועים אחרונים כמו-תקלות או תחבורה. חברות עזר רבות נוטות לכיוון סיכונים-תחזוקה מבוססת סיכון-תחזוקה תכופה יותר{4}ליחידה{4}תכופה יותר{4}, תשומת לב גבוהה יותר{4}. אלה מותחים את המרווחים-תמיד בהתאם להנחיות OEM ולתקנים פנימיים.

כמה עקרונות מעשיים שרוב המהנדסים עוקבים אחריהם:

טרנד זה הכל-השווה מול קו הבסיס וההיסטוריה של התותב עצמו.

הסתכלו על השלבים זה לצד זה; הבדלים גדולים באותו שנאי מרימים דגל.

שינויים שלבים בקיבול או עליות חדות ב-PF/tan δ מעוררים בדרך כלל חקירה מיידית.

אל תתעלם מההקשה על הבדיקה עצמה-בעיות שם עלולות לעוות קריאות וליצור בעיות בטיחות.

השתמש במספר אינדיקטורים: PF/tan δ + קיבול + טמפרטורת IR + היסטוריית הפעלה מנצחת כל מספר בודד.

IEC 60137 - תותבים מבודדים עבור מתחי AC מעל 1 קילו וולט

IEEE C57.19.00 / C57.19.01 - תקני תותב עם התייחסות נרחבת בצפון אמריקה

IEEE C57.152 - מדריך לבדיקות שדה אבחנתיות (כולל מושגי תותב)

בדוק תמיד את המהדורה הרלוונטית ואת דרישות המפעיל עבור דרגת המתח וסוג הנכס שאיתם אתה מתמודד.

תותבי שנאי חיוניים להשגת חשמל בבטחה מהפיתולים אל העולם החיצון. בין אם אתה מסתכל על עיצובי OIP,RIP, או RIS, מארזי חרסינה או פולימר, המטרה היא זהה: ניהול מתח חשמלי וחשיפה סביבתית. כל סוג מביא את פרופיל התחזוקה והסיכון שלו. לכלי האבחון-קיבולת, גורם הספק{6} ובסיסי הבדיקה הטובים ביותר-כאשר יש לך בסיס C1/C delta} טוב, ולמעשה מגמה את הנתונים לאורך זמן. תפוס את השינויים מוקדם ורוב התותבים יעניקו לך שנים של שירות אמין.

צור קשר עכשיו