Ανίχνευση ελαττωμάτων στις συνδέσεις επαφής του εξοπλισμού διανομής και των εναέριων γραμμών

Όπως γνωρίζετε, ανάλογα με το σχέδιο, το σκοπό, τον τρόπο σύνδεσης των υλικών, το πεδίο εφαρμογής και άλλους παράγοντες, υπάρχουν σύνδεσμοι επαφής με μπουλόνια, συγκολλημένοι, συγκολλημένοι και πτυχωτοί (πρεσαριστοί και στριμμένοι). Τα καλώδια αποστάσεως μπορούν επίσης να αναφέρονται σε συνδέσεις επαφής.

Ελαττώματα συγκολλημένων αρμών επαφής

Κατά τη διάρκεια εργασιών σε συνδέσμους επαφής που γίνονται με συγκόλληση, οι αιτίες των ελαττωμάτων μπορεί να είναι: αποκλίσεις από τις καθορισμένες παραμέτρους, υποτομές, φυσαλίδες, σπηλιές, έλλειψη διείσδυσης, χαλάρωση, ρωγμές, εγκλείσματα σκωρίας και αερίου (κοιλότητες), μη σφραγισμένοι κρατήρες, κάψιμο του καλώδια πυρήνα, απόκλιση των συνδεδεμένων καλωδίων, λάθος επιλογή ακροδεκτών, έλλειψη προστατευτικών επικαλύψεων στις συνδέσεις κ.λπ.

Η τεχνολογία θερμικής συγκόλλησης δεν εξασφαλίζει αξιόπιστη λειτουργία συγκολλημένων συνδέσμων για σύρματα μεγάλης διατομής (240 mm2 και άνω).Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι λόγω της ανεπαρκούς θέρμανσης κατά τη συγκόλληση των συρμάτων που πρόκειται να συνδεθούν και της ανομοιόμορφης σύγκλισης των άκρων τους, τα εξωτερικά στρώματα καίγονται, η έλλειψη διείσδυσης, συρρικνωμένα κενά και σκωρίες εμφανίζονται στο σημείο συγκόλλησης. Ως αποτέλεσμα, η μηχανική αντοχή της συγκολλημένης σύνδεσης μειώνεται, η οποία, σε μηχανικά φορτία χαμηλότερα από τα υπολογιζόμενα, οδηγεί σε θραύση (κάψιμο) του σύρματος στον βρόχο της άγκυρας.

Τα ελαττώματα συγκόλλησης στους βρόχους στήριξης αγκύρωσης έχουν οδηγήσει σε έκτακτη διακοπή λειτουργίας των βραχύβιων εναέριων γραμμών. Εάν τα μεμονωμένα σύρματα σπάσουν στον συγκολλημένο σύνδεσμο, αυτό οδηγεί σε αύξηση της αντίστασης επαφής και της θερμοκρασίας του. Ο ρυθμός ανάπτυξης ελαττωμάτων σε αυτή την περίπτωση θα εξαρτηθεί σημαντικά από διάφορους παράγοντες: την τιμή του ρεύματος φορτίου, την τάση του καλωδίου, την επίδραση του ανέμου και των κραδασμών κ.λπ. Με βάση τα πειράματα που έγιναν, διαπιστώθηκε ότι:

• μείωση της ενεργού διατομής του αγωγού κατά 20 — 25% λόγω θραύσης μεμονωμένων αγωγών μπορεί να μην ανιχνευθεί κατά τον έλεγχο υπερύθρων από ελικόπτερο, ο οποίος σχετίζεται με τη χαμηλή εκπομπή του αγωγού, την απόσταση του θερμομονωτικού από η διαδρομή στα 50 — 80 m, η επίδραση του ανέμου, της ηλιακής ακτινοβολίας και άλλων παραγόντων.

• Όταν απορρίπτετε ελαττωματικούς συνδέσμους επαφής που γίνονται με συγκόλληση, χρησιμοποιώντας θερμική απεικόνιση ή πυρόμετρο, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι ο ρυθμός ανάπτυξης ελαττωμάτων σε αυτούς τους αρμούς είναι πολύ υψηλότερος από ό,τι σε κοχλιωτούς συνδέσμους επαφής με πίεση.

• Τα ελαττώματα των συνδέσμων επαφής που γίνονται με συγκόλληση σε υπερβολική θερμοκρασία περίπου 5 ° C, τα οποία ανιχνεύονται από κάμερα θερμικής απεικόνισης κατά την επιθεώρηση από ελικόπτερο εναέριας γραμμής, πρέπει να ταξινομούνται ως επικίνδυνα.

• χαλύβδινα χιτώνια που δεν αφαιρούνται από το συγκολλημένο τμήμα των συρμάτων μπορεί να δώσουν μια εσφαλμένη εντύπωση πιθανή θέρμανση, λόγω της υψηλής εκπομπής της θερμαινόμενης επιφάνειας.

Ελαττώματα πρεσαρισμένων συνδέσεων επαφής

Στις συνδέσεις επαφής που γίνονται με πτύχωση, υπάρχει ακατάλληλη επιλογή ωτίδων ή χιτωνίων, ατελής εισαγωγή του πυρήνα στο ωτίο, ανεπαρκές πάτημα, μετατόπιση του χαλύβδινου πυρήνα στον συνδετήρα του σύρματος κ.λπ. Όπως γνωρίζετε, ένας από τους τρόπους διαχείριση των πτυχωμένων συνδέσμων είναι η αντίσταση DC τους μετρήθηκε.

Το κριτήριο για την ελάχιστη σύνδεση επαφής είναι η αντίσταση του ισοδύναμου τμήματος ολόκληρου του αγωγού. Ένας χυτευμένος σύνδεσμος θεωρείται πλεονεκτικός εάν η αντίστασή του δεν είναι μεγαλύτερη από 1,2 φορές το ισοδύναμο μήκος ολόκληρου του σύρματος.

Όταν πιέζεται ο συμπλέκτης, η αντίστασή του πέφτει απότομα, αλλά με την αύξηση της πίεσης σταθεροποιείται και αλλάζει ασήμαντα. Η αντίσταση του συνδετήρα είναι πολύ ευαίσθητη στην κατάσταση της επιφάνειας επαφής των πτυχωμένων συρμάτων. Η εμφάνιση οξειδίου του αλουμινίου στις επιφάνειες επαφής οδηγεί σε απότομη αύξηση της αντίστασης επαφής του συνδετήρα και σε αύξηση της παραγωγής θερμότητας.

Οι ασήμαντες αλλαγές στην αντίσταση επαφής της άρθρωσης επαφής κατά τη διαδικασία συμπίεσης, καθώς και η σχετική χαμηλή απελευθέρωση θερμότητας σε αυτήν, υποδεικνύουν την ανεπαρκή απόδοση στον εντοπισμό ελαττωμάτων αμέσως μετά τη συναρμολόγηση με τη βοήθεια συσκευών υπερύθρων.

Κατά τη λειτουργία των αρμών επαφής με πίεση, η παρουσία ελαττωμάτων σε αυτά θα συμβάλει στον πιο εντατικό σχηματισμό μεμβρανών οξειδίου με αύξηση της παροδικής αντίστασης και την εμφάνιση τοπικής υπερθέρμανσης. Επομένως, μπορεί να υποτεθεί ότι ο έλεγχος υπερύθρων των νέων συνδέσεων πτύχωσης δεν επιτρέπει την ανίχνευση ελαττωμάτων πτύχωσης και θα πρέπει να εκτελείται για συνδέσμους που έχουν λειτουργήσει για μια ορισμένη περίοδο (1 έτος ή περισσότερο).

Τα κύρια χαρακτηριστικά των χυτευμένων συνδετήρων είναι ο βαθμός πτυχής και η μηχανική αντοχή. Καθώς αυξάνεται η μηχανική αντοχή του συνδετήρα, η αντίσταση επαφής του μειώνεται. Η μέγιστη μηχανική αντοχή του συνδετήρα αντιστοιχεί στην ελάχιστη ηλεκτρική αντίσταση της επαφής.

Ελαττώματα βιδωτών συνδέσεων επαφής

Οι σύνδεσμοι επαφής που κατασκευάζονται με μπουλόνια έχουν συνήθως ελαττώματα λόγω της έλλειψης ροδέλες κατά τη σύνδεση ενός χάλκινου σύρματος σε έναν επίπεδο ακροδέκτη από χαλκό ή κράμα αλουμινίου, την έλλειψη ελατηρίων Belleville, λόγω της άμεσης σύνδεσης του άκρου αλουμινίου με τους χάλκινους ακροδέκτες εξοπλισμού εσωτερικού χώρου με επιθετικό ή υγρό περιβάλλον, ως αποτέλεσμα ανεπαρκούς ροπής σύσφιξης μπουλονιών κ.λπ.

Βιδωτοί σύνδεσμοι επαφής ζυγών αλουμινίου για υψηλά ρεύματα (3000 A και άνω) δεν έχουν επαρκή σταθερότητα κατά τη λειτουργία.Εάν οι συνδέσεις επαφής για ρεύματα έως 1500 A απαιτούν σφίξιμο των μπουλονιών κάθε 1-2 χρόνια, τότε παρόμοιες συνδέσεις για ρεύματα 3000 A και άνω χρειάζονται ετήσια επισκευή, με τον απαραίτητο καθαρισμό των επιφανειών επαφής. Η ανάγκη για μια τέτοια λειτουργία οφείλεται στο γεγονός ότι σε αγωγούς για μεγάλα ρεύματα (λεωφορεία σταθμών ηλεκτροπαραγωγής κ.λπ.) από αλουμίνιο, η διαδικασία σχηματισμού μεμβρανών οξειδίου στην επιφάνεια των αρμών επαφής είναι πιο εντατική.

Η διαδικασία σχηματισμού μεμβρανών οξειδίου στην επιφάνεια των βιδωμένων αρμών επαφής διευκολύνεται από διαφορετικούς συντελεστές θερμοκρασίας γραμμικής διαστολής χαλύβδινων μπουλονιών και σιδηροτροχιάς αλουμινίου. Όταν ρεύμα βραχυκυκλώματος ή εναλλασσόμενο ρεύμα διέρχεται από το ζυγό, εμφανίζονται κραδασμοί, ειδικά όταν ο δίαυλος είναι μακρύς και εμφανίζεται παραμόρφωση (συμπύκνωση) της επιφάνειας επαφής του ζυγού αλουμινίου. Σε αυτή την περίπτωση, η δύναμη που έλκει μεταξύ τους τις δύο επιφάνειες επαφής του διαύλου εξασθενεί και το στρώμα του λιπαντικού μεταξύ τους εξατμίζεται. Ως αποτέλεσμα του σχηματισμού μεμβρανών οξειδίου, η περιοχή επαφής των επαφών, δηλ. ο αριθμός και το μέγεθος των περιοχών επαφής (σημείων) μέσω των οποίων διέρχεται το ρεύμα μειώνεται και ταυτόχρονα αυξάνεται η πυκνότητα ρεύματος σε αυτά. Μπορεί να φτάσει χιλιάδες αμπέρ ανά τετραγωνικό εκατοστό, με αποτέλεσμα η θέρμανση αυτών των σημείων να αυξάνεται σημαντικά.

Η θερμοκρασία του τελευταίου σημείου φτάνει στο σημείο τήξης των υλικών επαφής και σχηματίζεται μια σταγόνα υγρού μετάλλου μεταξύ των επιφανειών επαφής. Η θερμοκρασία των σταγονιδίων, αυξανόμενη, φτάνει σε σημείο βρασμού, ο χώρος γύρω από τη διασταύρωση επαφής ιονίζεται και μπορεί να σχηματιστεί ένα πολυφασικό βραχυκύκλωμα στη μονάδα του αντιδραστήρα.Υπό την επίδραση των μαγνητικών δυνάμεων, το τόξο μπορεί να κινηθεί ελαστικά RU με όλες τις επακόλουθες συνέπειες.

Η επιχειρησιακή εμπειρία δείχνει ότι, μαζί με τους ζυγούς υψηλού ρεύματος, οι συνδέσεις επαφής με ένα μπουλόνι έχουν ανεπαρκή αξιοπιστία. Τα τελευταία, σύμφωνα με το GOST 21242-75, επιτρέπεται να χρησιμοποιούνται σε ονομαστικά ρεύματα έως 1000 A, αλλά είναι κατεστραμμένα ήδη σε ρεύματα 400-630 A. Η βελτίωση της αξιοπιστίας των συνδέσεων επαφής με ένα μπουλόνι απαιτεί έναν αριθμό τεχνικά μέτρα για τη σταθεροποίηση της ηλεκτρικής αντίστασής τους.

Η διαδικασία ανάπτυξης ελαττωμάτων σε μια βιδωτή σύνδεση επαφής, κατά κανόνα, διαρκεί πολύ και εξαρτάται από διάφορους παράγοντες: ρεύμα φορτίου, τρόπος λειτουργίας (σταθερό φορτίο ή μεταβλητό), έκθεση σε χημικά, φορτίο ανέμου, σφίξιμο μπουλονιών δυνάμεις, διαθεσιμότητα σταθεροποίησης πίεσης επαφής κ.λπ.

Η αντίσταση επαφής της σύνδεσης επαφής αυξάνεται σταδιακά μέχρι ένα ορισμένο χρονικό σημείο, μετά την οποία υπάρχει μια απότομη φθορά της επιφάνειας επαφής με έντονη απελευθέρωση θερμότητας, η οποία χαρακτηρίζει την κατάσταση έκτακτης ανάγκης της σύνδεσης επαφής.

Παρόμοια αποτελέσματα λήφθηκαν από ειδικούς της Inframetrix (ΗΠΑ) κατά τη διάρκεια θερμικών δοκιμών βιδωμένων συνδέσμων επαφής. Η αύξηση της θερμοκρασίας θέρμανσης κατά τη διάρκεια των δοκιμών είναι σταδιακή καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και στη συνέχεια ξεκινά μια περίοδος απότομης αύξησης της απελευθέρωσης θερμότητας.

Ελαττώματα των αρθρώσεων επαφής που γίνονται με συστροφή

Η ζημιά στις συνδέσεις επαφής που γίνονται με συστροφή οφείλεται κυρίως σε ελαττώματα εγκατάστασης.Η ατελής συστροφή των καλωδίων σε οβάλ συνδετήρες (λιγότερες από 4,5 στροφές) θα τραβήξει το καλώδιο από τον σύνδεσμο και θα το σπάσει. Τα μη επεξεργασμένα καλώδια δημιουργούν υψηλή αντίσταση επαφής, με αποτέλεσμα το καλώδιο στο βύσμα να υπερθερμαίνεται με πιθανή εξάντληση. Υπάρχουν περιπτώσεις επαναλαμβανόμενης έλξης αντικεραυνικού σύρματος τύπου AJS-70/39 από οβάλ συνδετήρα της μάρκας SOAS-95-3 από εναέριες γραμμές 220 kV στριμμένες σε μικρότερο αριθμό στροφών.

Παρένθεση απόστασης

Ο μη ικανοποιητικός σχεδιασμός ορισμένων εκδόσεων αποστάτη, η έκθεση σε δυνάμεις κραδασμών και άλλοι παράγοντες μπορεί να οδηγήσει σε φθορά ή σπάσιμο των καλωδίων. Σε αυτή την περίπτωση, ένα ρεύμα θα ρέει μέσω του διαχωριστή, η τιμή του οποίου θα καθοριστεί από τη φύση και τον βαθμό ανάπτυξης του ελαττώματος.

Με βάση τα υλικά "Διάγνωση υπερύθρων ηλεκτρικού εξοπλισμού συσκευών διανομής" Συγγραφέας Bazhanov S. A.