Причины и технический анализ ненормального падения предохранителя выпадающего типа
3. Влияние помех окружающей среды
Ветровые возмущения
Сила ветра 8 (скорость ветра 17,2 м/с) создает аэродинамический крутящий момент на плавильной трубе:
𝑀𝑤=0,5⋅𝜌⋅𝑣²⋅𝐶𝑑⋅𝐴⋅𝐿
Среди них плотность воздуха ρ=1,225 кг/м³, коэффициент сопротивления Cd ≈ 1,2, площадь ветра A 0,15 м², плечо силы L 0,3 м, а расчетная МВт ≈ 12 Н · м, что превышает проектную мощность сопротивления ветра (8 Н · м).
Покрытый льдом груз
Когда толщина слоя льда больше 5 мм, дополнительная масса увеличивает смещение центра тяжести расплавленной трубки на 40%, а опрокидывающий момент увеличивается до:
В уравнении M 𝑖𝑐𝑒=𝑚𝑖𝑐𝑒⋅𝑔⋅𝑙⋅ sin 𝜃 значение m_ice составляет приблизительно 1,2 кг (плотность льда 0,9 г/см³), что приводит к дисбалансу общего крутящего момента.
Переменное напряжение температуры
Когда разница температур днем и ночью превышает 30 ℃, разница в коэффициенте теплового расширения между алюминиевыми расплавленными трубами и стальными опорами (α _ Al=23 × 10 ⁻⁶/℃ против α _ Fe=12 × 10 ⁻⁶/℃) создает напряжение сдвига более 15 МПа, вызывая структурную деформацию.
4. Неправильная эксплуатация и обслуживание
Отклонение параметров установки
Если угол установки плавильной трубы больше 45 ° или меньше 30 °, то будет разрушен механизм самоблокировки под действием силы тяжести; Усилие предварительной затяжки болта составляет менее 20 Н · м (стандартно 25-30 Н · м), что приводит к уменьшению площади контакта на 30 %.
Отсутствие цикла обнаружения
Невыполнение регулярного измерения жесткости пружины (цикл>3 лет) и сопротивления цепи (цикл>1 года) препятствует своевременному выявлению потенциальных дефектов.
Нестандартная эксплуатация
Использование неизолированного рабочего стержня (выдерживаемое напряжение <30 кВ) для принудительного сброса, что приводит к вторичному механическому повреждению или трещинам изолятора (скорость распространения >0,1 мм/время).
... 5. План систематической профилактики и контроля
Конструкционная арматура
Использование двойного избыточного пружинного комплекта (главная пружина 22 Н/мм, вторичная пружина 8 Н/мм) позволяет обеспечить 70% движущей силы при отказе одной пружины.
Система вала заменена композитным материалом PTFE-GCr15 со стабильным коэффициентом трения 0,12-0,18 (условия эксплуатации от -40 ℃ до 150 ℃).
Интеллектуальная система мониторинга
Развертывание датчиков слияния вибрации, температуры и тока:
Трехосевой мониторинг вибрации (порог: осевой>0,5g, радиальный>1,2g)
Измерение температуры по оптоволокну (точность ± 0,5 ℃, частота дискретизации 1 Гц)
Высокочастотная регистрация тока (полоса пропускания 0-10 МГц)
Обновление адаптации к окружающей среде
Установив дефлекторы в форме крыла NACA, коэффициент аэродинамического сопротивления был снижен с 1,2 до 0,7, а критический уровень сопротивления ветра был повышен до уровня 10 (24,5 м/с). Распылите супергидрофобное покрытие (угол контакта>150 °) на поверхность плавильной трубы, что снижает адгезию слоя льда на 80%.
Стандартизированный процесс эксплуатации и обслуживания
Создайте архив полного жизненного цикла с ключевыми параметрами, включая:
Количество срабатываний пружины (порог замены 2000 раз)
Исторические данные по сопротивлению контактов (предупреждение при скорости колебания>20%)
Индекс воздействия окружающей среды (запуск антикоррозионного обслуживания при уровне соляного тумана>C4)
VI Вывод
Ненормальное падение выпадающего предохранителя является результатом эффекта связи множества факторов, таких как механические, электрические и экологические факторы. Выпадающие предохранители могут снизить частоту отказов до менее 0,03 раз на сто единиц в год за счет совместного управления структурной оптимизацией, интеллектуальным зондированием и стандартизированной эксплуатацией и обслуживанием, обеспечивая высокую надежность гарантии изоляции неисправностей для новых энергосистем.
