Распределительным линиям вдоль центрального побережья Вьетнама круглый год приходится сталкиваться с солевыми брызгами и дождями. Когда на выставке к нам на стенд пришёл заказчик из Дананга, то больше всего они говорили не о технических параметрах и цене, а о том, что их выпадающие-предохранители не выдерживают двух лет на море. Эта проблема на самом деле довольно распространена в прибрежных районах Юго-Восточной Азии, но когда клиент принес реальные фотографии и записи о техническом обслуживании и разложил все на столе, мы поняли, что нужно отнестись к этому серьезно.
Существующие предохранительные-предохранители заказчика устанавливаются на линиях менее чем в трех километрах от береговой линии. Морской ветер круглый год несет соль, а когда наступает сезон дождей, оборудование изо дня в день находится в сырости. На обычных оцинкованных деталях в течение двух лет начинает образовываться белая ржавчина. Сначала на поверхности болтов и кронштейнов появляется белый порошкообразный продукт окисления; тогда ржавчина проникает глубже. Как только оцинкованный слой изнашивается, основная сталь подвергается прямому воздействию, и коррозия ускоряется еще больше. Шарнир трубки предохранителя — это часть, которая чаще всего перемещается во всем узле - при каждой операции закрытия и открытия вращается вокруг него. Как только соляная ржавчина попадает в зазор втулки, увеличивается трение. Когда предохранитель должен упасть, механизм заклинивает. Плавкий элемент плавится, но трубка остается висеть, ток повреждения не изолирован, и за это расплачивается трансформатор, стоящий за ним. Затем, в ветреные дни, раскачивание,-вызванное ветром, вызывает вибрацию столба. Ржавый стержень, уже расшатанный в определенном направлении, позволяет трубке предохранителя отвалиться самостоятельно, и совершенно исправная линия внезапно теряет фазу. Заказчик рассказал нам, что работа с такой ситуацией «не падает, когда должна, падает, когда не должна», приводит к тому, что их бригады технического обслуживания сбиваются с ног.
Впитывание влаги в трубке предохранителя – еще одна скрытая проблема. Традиционные трубки из фенольной бумаги обладают достаточной изоляцией и механической прочностью в сухой среде, но в условиях высокой-влажности вдоль побережья бумажные трубки действуют как губка. Как только он впитывает влагу, сопротивление изоляции падает, и внутри стенки трубы появляются крошечные отслоения. Газ с высокой-температурой и высоким-давлением, образующийся во время гашения дуги, может затем вырваться из этих слабых мест, а в тяжелых случаях трубка просто взрывается. На первый взгляд это выглядит как неисправность, вызванная молнией или перегрузкой, но основная причина заключается в одновременном ухудшении изоляции и способности гашения дуги-после намокания бумажной гильзы.
На выставке мы предоставили заказчику направленное решение. Они согласились, что направление было правильным, но сказали, что детали нужно будет проработать позже. Первое, что мы сделали, когда вернулись, — это пригласили наших специалистов по разработке продуктов в комнату для совещаний и детально просмотрели операционную среду клиента и фотографии неисправностей, чтобы завершить план.
Основной причиной проблемы ржавчины является несоответствие материалов и степени обработки поверхности, с одной стороны, и окружающей среды, с другой. В обычных оцинкованных деталях защитный слой цинка защищает основной металл в условиях нейтрального соляного тумана. Когда концентрация соляных брызг на берегу моря высока, цинк расходуется гораздо быстрее, а белая ржавчина в течение двух лет означает, что гальванический слой практически исчез. Поэтому первым шагом в нашем решении было обновление материала железных деталей. Верхний держатель контактов, нижний держатель контактов, шарнир, пружина и крепежные болты изготовлены из нержавеющей стали, в частности марки 316L, содержащей молибден. Молибден значительно повышает устойчивость нержавеющей стали к точечной коррозии в хлоридных средах. Шарнир и пружина подвергаются дополнительной пассивационной обработке, образующей на поверхности плотную пассивную пленку, добавляющую дополнительный уровень защиты. Для крупных деталей конструкции, таких как кронштейны, где замена материала менее практична, мы сохраняем горячее-оцинкование, но увеличиваем минимальную толщину покрытия на один класс по сравнению с исходным стандартом. Испытание в солевом тумане увеличено с обычных 400–500 часов до 1000 часов, что обеспечивает как минимум пять лет защитной жизни в прибрежной среде.
Влагозащита-трубки предохранителя — наиболее важная часть всего решения. Тубы из фенольной бумаги гигроскопичны по своей природе; покраска снаружи или обертывание не могут решить фундаментальную проблему, поскольку влага всегда находит путь внутрь. Мы рекомендовали заменить их композитными изоляционными трубками. Внутренний слой представляет собой дугогасящий-материал, в котором высокая температура дуги используется для образования газа и его гашения. Внешний слой представляет собой оболочку из-пластика, армированного стекловолокном (FRP). Два слоя сформированы как единое целое, без клеевого соединения. Сам по себе стеклопластик не впитывает воду, а его прочность на порядок выше, чем у бумажной трубки, поэтому удары во время транспортировки и установки гораздо реже повреждают корпус трубки. При таком подходе сопротивление изоляции трубки предохранителя не будет существенно падать с течением времени во влажных условиях, и стабильность гашения дуги- будет гарантирована гораздо лучше.
Что касается эксплуатационной надежности механизма опускания, помимо материалов и защиты от ржавчины, необходимо оставить некоторый допуск на саму конструкцию. Мы немного уменьшили зазор на шарнире и добавили самосмазывающееся-покрытие на внутреннюю стенку втулки. Таким образом, даже если оборудование не будет эксплуатироваться в течение длительного времени и на поверхности образуется небольшой соляной налет, оно не заклинит при первом же включении. Мы также увеличили начальный крутящий момент при выборе пружины, чтобы гарантировать, что механизм сможет преодолеть определенное статическое трение после плавления плавкого элемента, гарантируя надежное срабатывание. Эти изменения были сделаны не случайно. Они основаны на данных клиента-о скорости ветра и амплитуде вибрации опоры на объекте и неоднократно тестировались и проверялись на нашем заводе.
Меньше чем через сутки после того, как мы отправили предложение, заказчик ответил. Они сказали, что самой большой головной болью их ремонтных бригад была концентрированная волна неисправностей после сезона тайфунов -, одна линия могла потребовать срочного ремонта в нескольких точках, и многие из этих проблем были вызваны ржавчиной труб и влажностью. Наше решение решало проблемы ржавчины и влаги отдельно, механизм был логичным, а меры — конкретными, поэтому внутренняя проверка прошла за один раз.
Весь этот опыт оказался поучительным и для нас. Требования к оборудованию на береговых линиях в Юго-Восточной Азии совершенно иные, чем на внутренних территориях, и просто применить типовой продукт для решения задачи невозможно. Когда заказчик заявил, что ему нужен «гораздо более высокий уровень коррозионной стойкости», этого невозможно было достичь, просто добавив более толстый оцинкованный слой. Выбор материала, обработка поверхности, система изоляции и конструкция механизма должны были быть согласованы вместе, чтобы создать продукт, который действительно подходит для морской среды. График производства заказа в Дананге уже составлен, и мы продолжим отслеживать работу разрядников после установки. Мы планируем использовать это прибрежное усиленное решение и постепенно развивать его из требований одного клиента в зрелую серию продуктов.