Túlfeszültség-levezetője meghibásodik a belső nedvesség vagy a felületi szennyezés miatt?

A szivárgó áram fokozatos növekedése nem mindig jelenti atúlfeszültség-levezetőelérte élettartama végét. Sok esetben ugyanaz a rendellenes leolvasás két teljesen különböző okból származhat: belső nedvesség behatolása vagy felületi szennyeződés. Bár mindkét körülmény befolyásolja az elektromos teljesítményt, eltérő karbantartási stratégiákat igényelnek. A kiváltó ok téves azonosítása szükségtelen berendezéscseréhez vezethet, vagy ami még rosszabb, egy romló levezető üzemben maradhat.

A helyszíni ellenőrzések során gyakran látom, hogy a karbantartó csapatok egyetlen szivárgási áram mérésére támaszkodnak a levezető állapotának megítélésére. Ez a megközelítés ritkán mondja el a teljes történetet. A mérést a környezeti feltételek, a szennyezés, a páratartalom, sőt a levezetőház tisztasága is befolyásolhatja. További vizsgálatok nélkül nehéz megállapítani, hogy a probléma a levezető belsejében vagy csak a felületén található.

Ez az útmutató elmagyarázza, hogyan lehet különbséget tenni a belső nedvesség és a felületi szennyezés között, mely diagnosztikai módszerek biztosítják a legmegbízhatóbb eredményeket, és miért elengedhetetlen a szisztematikus tesztelési eljárás a túlfeszültség-levezető pontos karbantartásához.

A két leggyakoribb hibamód megértése

Belső nedvesség behatolása

A belső nedvesség az egyik legsúlyosabb meghibásodási mód, amely a ZnO túlfeszültség-levezetőket érinti. A nedvesség általában sérült tömítéseken, repedt házakon, elöregedett tömítéseken vagy gyártási hibákon keresztül jut be, amelyek lehetővé teszik, hogy a vízgőz idővel behatoljon a levezetőbe.

Amint a nedvesség eléri a fém-oxid varisztor (MOV) blokkokat, az elektromos jellemzők megváltozni kezdenek. A szivárgó áram fokozatosan növekszik, a szigetelési ellenállás csökken, és a hőstabilitás romlik. Ha a probléma továbbra is nem szűnik meg, a levezető végül hőkiesést vagy katasztrofális meghibásodást tapasztalhat villámlás vagy kapcsolási túlfeszültség során.

A felületi szennyeződésektől eltérően a belső nedvesség nem távolítható el rutinszerű tisztítással. A károsodás a lezárt ház belsejében történik, és általában a levezető javítását vagy cseréjét igényli.

A tipikus okok a következők:

· Sérült tömítőgyűrűk

· Rossz tömítés a gyártás során

· Mechanikai hatás szállítás közben

· Elöregedő polimer tömítések

· Hosszú távú kitettség nedves környezetnek

· Víz behatolása a ház károsodása után

Mivel ezek a hibák belsőleg alakulnak ki, gyakran láthatatlanok maradnak a rutin vizuális ellenőrzések során.

Felületi szennyeződés

A felületi szennyeződés egészen más módon hat a levezetőre.

A belső szigetelési rendszer megváltoztatása helyett a szennyeződés egy vezető réteget hoz létre a ház külső felületén. A por, az ipari szennyezés, a sólerakódások, a cementrészecskék és a vegyszermaradványok felszívják a nedvességet a levegőből, és növelik a felület vezetőképességét.

Amikor a páratartalom emelkedik, a szivárgó áram a szennyezett házon kezd átfolyni, nem pedig a belső szigetelésen keresztül.

Súlyos esetekben ez az állapot a következőkhöz vezethet:

· Felületi szivárgási árameltolódás

· Szárazsávos ívelés

· Felszíni követés

· Szennyezés áttörése

· Átmeneti túlmelegedés

Szerencsére ez a fajta probléma gyakran visszafordítható. A megfelelő tisztítás általában visszaállítja a szivárgó áramot a normál szintre.

A part menti régiókban működő közművek, bányászati ​​létesítmények, cementgyárak és vegyipar esetében a felületi szennyeződés gyakran rutin karbantartási probléma, nem pedig a levezető meghibásodásának jele.

Miért hasonlít a két hiba?

Ennek a két hibamódnak az egyik oka, hogy gyakran összekeverik, hogy hasonló elektromos tüneteket produkálnak a rutinvizsgálatok során.

Mindkét állapot okozhat:

· Megnövekedett teljes szivárgási áram

· Nagyobb ellenállású áram

· Rendellenes működési hőmérséklet

· Csökkentett szigetelési teljesítmény

Ha csak egyetlen szivárgási áram mérésére hagyatkozom, nem tudom biztosan megállapítani, hogy melyik hiba van jelen.

A különbség csak akkor válik egyértelművé, ha több diagnosztikai technikát kombinálunk, beleértve a szemrevételezést, a tisztítást, az infravörös termográfiát és a történeti trendelemzést.

Hogyan lehet megkülönböztetni a belső nedvességet a felületi szennyeződéstől

A pontos diagnózishoz az elektromos adatok gyűjtésénél többre van szükség. Strukturált tesztelési sorrendet követek, amely fokozatosan kiküszöböli a lehetséges okokat, amíg a probléma gyökere nem világos.

1. lépés: Végezzen alapos vizuális ellenőrzést

Minden diagnózis alapos vizuális vizsgálattal kezdődik.

Megvizsgálom a levezetőt:

· Repedt polimer ház

· Törött porcelán

· Sérült végszerelvények

· A tömítés károsodása

· Olaj- vagy vízszivárgás

· Erősen felhalmozódó por

· Sószennyeződés

· Madárürülék

· Ipari szennyezés

A látható tömítéssérülések azonnal növelik a belső nedvességre vonatkozó gyanúmat, míg az erős külső szennyeződések általában azt jelzik, hogy a felületi szivárgás lehet a felelős a rendellenes mérésekért.

Az ellenőrzés során készült fényképek értékes dokumentációt adnak a jövőbeni karbantartási összehasonlításhoz is.

2. lépés: Hasonlítsa össze a szivárgási áramot a korábbi adatokkal

A korábbi adatok gyakran több hasznos információt nyújtanak, mint egyetlen vizsgálati eredmény.

Mindentúlfeszültség-levezetősaját elektromos "ujjlenyomatot" alakít ki a gyári tesztelés során. A rutin karbantartási mérések ezután összehasonlíthatók ezzel az alapértékkel a fokozatos teljesítményváltozások azonosítása érdekében.

Például:

· A több éven át tartó stabil szivárgási áram általában egészséges belső szigetelést jelez.

· A lassú, de folyamatos növekedés nedvesség behatolására vagy öregedésére utalhat.

· Az erős szennyezés időszakában bekövetkezett hirtelen növekedés gyakran a felszíni szennyeződés felé mutat.

A trendelemzés segít megkülönböztetni az átmeneti környezeti hatásokat a tartós belső romlástól.

3. lépés: Tisztítsa meg a levezetőt az újbóli tesztelés előtt

Ez az egyik legegyszerűbb, de leghatékonyabb diagnosztikai technika.

A kezdeti szivárgási áram rögzítése után jóváhagyott karbantartási eljárásokkal alaposan megtisztítom a levezető házát. Ha a felület megszáradt, megismétlem a mérést hasonló környezeti feltételek mellett.

A két mérés összehasonlítása gyakran adja meg a legvilágosabb jelzést a hiba helyéről.

Ha a szivárgó áram jelentősen csökken a tisztítás után, valószínűleg a felület szennyeződése volt a felelős.

Ha a leolvasások szinte változatlanok maradnak, elkezdem vizsgálni a belső nedvességet vagy a szigetelés romlását.

Ez az előtte-utána összehasonlítás a gyakorlati levezető-diagnosztika egyik legerősebb bizonyítéka.

4. lépés: Használja az infravörös termográfiát

Az infravörös termográfia egy másik értékes diagnosztikai eszköz.

Ahogy a belső károsodás kialakul, a sérült MOV blokkok gyakran helyi fűtést generálnak, mivel a szivárgási áram megnő a levezető belsejében.

Hőkamera segítségével összehasonlítom a hőmérséklet-eloszlást a közeli, hasonló körülmények között működő levezetőkkel.

A helyi forró pontok a következőket jelezhetik:

· Belső nedvesség

· Elöregedő MOV-blokkok

· Túl erős ellenállás

· Belső hibák

Ezzel szemben a felületi szennyeződés általában egyenletesebb hőmérsékleti mintákat eredményez, hacsak nem alakult ki már súlyos szárazsávos ív.

A hőellenőrzés azt az előnyt is kínálja, hogy a rendellenes működési körülményeket a levezető lekapcsolása nélkül észleli.

5. lépés: Alkalmazza a speciális elektromos diagnosztikai teszteket

Ha a rutinellenőrzés nem ad határozott választ, fejlettebb diagnosztikai módszerekre térek át.

A gyakori technikák a következők:

· Részleges kisülési (PD) tesztelés a levezető belsejében lévő szigetelési hibák észlelésére.

· U1mA referenciafeszültség mérés a MOV blokkok elektromos jellemzőinek értékeléséhez.

· A szivárgási áram harmonikus elemzése a kapacitív és rezisztív összetevők pontosabb elkülönítése érdekében.

· Szigetelési ellenállás vizsgálata, ahol alkalmazható, az átfogó diagnózis támogatására.

Mindegyik módszer további információt nyújt a levezető belső állapotáról, így a karbantartó mérnökök sokkal nagyobb biztonsággal tudnak különbséget tenni az átmeneti környezeti hatások és a tartós szigetelésromlás között.

Hogyan csökkentik a gyártók a nedvesség- és szennyezési hibákat

A modern túlfeszültség-levezetők tervezése jelentősen fejlődött az elmúlt két évtizedben. A gyártók ahelyett, hogy kizárólag a helyszíni karbantartásra hagyatkoznának, a meghibásodások megelőzésére összpontosítanak, mielőtt a berendezés elhagyná a gyárat.

Továbbfejlesztett tömítőrendszerek

A tömítőrendszer az első akadály a nedvesség behatolása ellen.

A jól megtervezett levezető kiváló minőségű tömítőgyűrűket, korrózióálló fém szerelvényeket és gondosan ellenőrzött összeszerelési eljárásokat használ, hogy megakadályozza a vízgőz bejutását a házba. Még a végszerelvény körüli kis hiba is lehetővé teszi a nedvesség lassú behatolását több éven keresztül.

A trópusi vagy tengerparti területeken történő alkalmazásokhoz azt javaslom, hogy a szabványos termékek helyett kifejezetten magas páratartalmú környezetekhez tervezett levezetőket válasszanak.

Szilikon polimer vs. porcelán ház

A ház anyaga nagymértékben befolyásolja a hosszú távú teljesítményt szennyezett környezetben.

A szilikon-polimer házak számos közmű számára a preferált választások lettek, mert a következőket kínálják:

· Kiváló hidrofób teljesítmény

· Alacsonyabb karbantartási igény

· Jobb szennyeződésállóság

· Csökkentett súly

· Javított ütésállóság

A hidrofób felület hatására a víz cseppeket képez, ahelyett, hogy folytonos vezetőképes filmet hozna létre, ami segít csökkenteni a felületi szivárgó áramot eső vagy köd során.

A porcelánházak mechanikai szilárdságuk és hosszú élettartamuk miatt továbbra is gyakoriak egyes telepítéseknél. Erősen szennyezett vagy tengerparti környezetben azonban általában gyakoribb tisztítást igényelnek, mivel a szennyeződések könnyebben megtapadnak a felületen.

A legjobb választás a környezeti feltételektől, a karbantartási stratégiától és a projekt követelményeitől függ.

Creepage távolság optimalizálása

A kúszó távolság egy másik fontos tervezési tényező.

A távolság növelése a ház felülete mentén megnehezíti a szivárgó áram kialakulását szennyezett körülmények között.

A gyártók gyakran különböző kúszási távolságokat biztosítanak a következőkhöz:

· Fényszennyezés

· Közepes szennyezés

· Erős ipari szennyezés

· Tengerparti környezet

· Sivatagi régiók

A megfelelő kúszási távolsággal rendelkező levezető kiválasztása jelentősen csökkenti a szennyeződés áttörésének kockázatát a hosszú távú működés során.

Környezeti minősítési vizsgálat

A kereskedelmi gyártás megkezdése előtt a kiváló minőségű túlfeszültség-levezetők környezetvédelmi minősítési teszteken mennek keresztül, amelyek a kemény üzemi feltételek melletti éveket szimulálják.

Ezek az értékelések a következőket tartalmazhatják:

· Páratartalom-ciklus

· Sóköd-teszt

· UV öregedés

· Hőmérséklet-ciklus

· Vízpenetrációs tesztek

· Mechanikus vibráció

· Hőstabilitás ellenőrzése

Ezek a tesztek segítenek ellenőrizni, hogy a tömítőrendszer és a ház anyagai a termék várható élettartama alatt megőrzik-e a megbízható teljesítményt.

Helyszíni ellenőrzés és megelőző karbantartás

Még a legjobb kialakítású túlfeszültség-levezető is rutinvizsgálatot igényel.

A megelőző karbantartási program sokkal hatékonyabb, mint a hiba bekövetkeztére várni.

Hozzon létre egy szabványos ellenőrzési rutint

Minden karbantartási látogatás során következetes ellenőrzési sorrendet követek:

1. Ellenőrizze a berendezés azonosítását.

2. Végezzen teljes szemrevételezést.

3. Jegyezze fel a környezeti hőmérsékletet és páratartalmat.

4. Ellenőrizze a ház szennyezettségét.

5. Mérje meg a szivárgási áramot.

6. Ha szükséges, tisztítsa meg a házat.

7. Ismételje meg az elektromos mérést.

8. Hasonlítsa össze az eredményeket a korábbi ellenőrzési rekordokkal.

Ugyanazon eljárás minden alkalommal történő alkalmazása javítja a mérési konzisztenciát és leegyszerűsíti a hosszú távú trendelemzést.

Állítsa be a karbantartást a helyi feltételekhez

A környezeti feltételeknek meg kell határozniuk az ellenőrzés gyakoriságát.

Például:

· A parti alállomásokat évente többször is meg kell tisztítani a sólerakódások miatt.

· Az ipari létesítmények gyakran erős porral vagy vegyi anyagokkal szennyezettek.

· A párás trópusi régiók fokozottabb figyelmet igényelnek a tömítés állapotára és a nedvesség behatolására.

· A sivatagi létesítmények finom homokot halmoznak fel, amely nedvességgel kombinálva növelheti a felület vezetőképességét.

A fix karbantartási intervallum betartása helyett azt javaslom, hogy az ellenőrzési ütemterveket a helyi környezeti feltételekhez és a korábbi teljesítményadatokhoz igazítsák.

Vezessen teljes karbantartási nyilvántartást

A jó karbantartási feljegyzések ugyanolyan értékesek, mint a pontos mérések.

Minden ellenőrzésnek dokumentálnia kell:

· Ellenőrzés dátuma

· Időjárási viszonyok

· Környezeti hőmérséklet

· Relatív páratartalom

· Szivárgó áram

· Tisztítás megtörtént

· Hőképalkotási eredmények

· Vizuális megfigyelések

· Javító intézkedések

A múltbeli feljegyzések sokkal könnyebbé teszik a fokozatos állapotromlás azonosítását, és hiba esetén támogatják a garanciális megbeszéléseket.

Gyakori diagnosztikai hibák

Sok helytelen karbantartási döntés a hiányos diagnózis, nem pedig a hibás tesztberendezés eredménye.

A leggyakoribb hibák a következők:

Egyetlen szivárgóáram-leolvasás alapján ítélve

A szivárgási áram a páratartalom, a szennyeződés és a működési feltételek függvényében változik.

Egyetlen mérés ritkán nyújt elegendő bizonyítékot a belső romlás megerősítésére

A tesztelés előtti tisztítás kihagyása

A tisztítás az egyik legegyszerűbb diagnosztikai eszköz.

A tisztítás előtti és utáni mérések összehasonlítása nélkül nehéz megállapítani, hogy a kóros áram a levezető belsejében vagy csak a felületén ered.

Csak a szemrevételezéstől függ

Egy levezető teljesen normálisnak tűnhet, miközben a ház belsejében súlyos nedvességkárosodás keletkezik.

A szemrevételezést mindig az elektromos méréseknek kell kísérniük.

A történelmi trendek figyelmen kívül hagyása

A trendelemzés gyakran olyan problémákat tár fel, amelyekre az egyéni mérések nem képesek.

A szivárgóáram több éven át tartó lassú növekedése általában erősebb bizonyítékot szolgáltat a romlásra, mint egy elszigetelt leolvasás.

A megfelelő levezető kiválasztása zord környezetekhez

A berendezések kiválasztása nagy szerepet játszik a hosszú távú megbízhatóságban.

Súlyos szennyezésnek, magas páratartalomnak vagy tengerparti körülményeknek kitett létesítményeknél azt javaslom, hogy az alapvető elektromos besorolásoknál többet értékeljenek.

A fontos szempontok közé tartozik:

· Ház anyaga

· Kúszótávolság

· Tömítési technológia

· Szennyezettségi osztály

· Környezetvédelmi minősítési tesztelés

· Gyártói minőségellenőrzés

· Technikai támogatás elérhetősége

Azok a gyártók, amelyek speciális környezeti feltételekhez testreszabott terveket kínálnak, gyakran jobb hosszú távú teljesítményt nyújtanak, mint a tervezett alkalmazáson kívül használt szabványos termékek.

A gyártók, az EPC-vállalkozók, a közművek és a karbantartó csapatok közötti szoros együttműködés értékes visszajelzéseket is eredményez, amelyek javítják a jövőbeli termékterveket.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. Hogyan tudom gyorsan megkülönböztetni a belső nedvességet a felületi szennyeződéstől?

A legpraktikusabb módszer a szivárgási áram összehasonlítása a levezető tisztítása előtt és után.

Ha a tisztítás után az áramerősség jelentősen csökken, a felület szennyeződése a valószínű oka. Ha csekély vagy semmilyen változás nem következik be, a belső nedvesség további vizsgálata javasolt.

2. Milyen gyakran kell tisztítani a túlfeszültség-levezetőket?

Nincs általános karbantartási intervallum.

A tisztítás gyakorisága a környezeti feltételektől, a szennyezettségtől, a páratartalomtól és a helyi karbantartási gyakorlattól függ. A tengerparti és ipari helyek általában gyakrabban igényelnek ellenőrzést, mint a tiszta szárazföldi környezet.

3. Elegendő-e a szemrevételezés önmagában?

Nem.

A szemrevételezéssel repedések, szennyeződések és nyilvánvaló mechanikai sérülések azonosíthatók, de sok belső szigetelési problémát nem észlel.

Az elektromos tesztelés továbbra is elengedhetetlen a megbízható állapotfelméréshez.

4. Melyik ház anyaga teljesít jobban szennyezett környezetben?

A szilikon polimer házak általában jobb szennyeződésállóságot biztosítanak hidrofób felületi tulajdonságaik miatt.

A megfelelő termékválasztásnál azonban mindig figyelembe kell venni a mechanikai követelményeket, a működési környezetet, a karbantartási képességet és a vonatkozó iparági szabványokat.

Következtetés

A szivárgóáram növekedése nem jelenti automatikusan azt, hogy a túlfeszültség-levezető meghibásodott. A belső nedvesség behatolása és a felületi szennyeződés gyakran hasonló elektromos tüneteket okoz, mégis teljesen eltérő karbantartási stratégiát igényelnek. A pontos diagnózis a szemrevételezés, a szivárgási áram mérése, a tisztítás és az újratesztelés, az infravörös termográfia és a fejlett elektromos diagnosztika kombinálásán múlik, nem pedig egyetlen vizsgálati eredményre támaszkodva.

Tapasztalataim szerint a legmegbízhatóbb karbantartási programok az elszigetelt mérések helyett a trendelemzésre összpontosítanak. A jelenlegi eredmények összehasonlítása a gyári alapadatokkal és a korábbi ellenőrzési feljegyzésekkel sokkal tisztább képet ad a levezető időbeli állapotáról. Ha ezt a megközelítést megfelelő termékválasztással, rendszeres megelőző karbantartással és gondos környezeti megfigyeléssel kombinálják, a közművek és az ipari létesítmények csökkenthetik a váratlan meghibásodásokat, meghosszabbíthatják a levezető élettartamát, és javíthatják energiarendszereik általános megbízhatóságát.