أنا أعمل مع السوائل العازلة للكهرباء منذ عام 2014. لقد سكبتها، تنفستها (لا تفعل ذلك)، ورأيتها تفشل بشكل كارثي، وذات مرة - اضطررت إلى إخلاء مبنى لأن أحدهم اعتقد أنه سيكون من الجيد استخدام النوع الخطأ. لم يكن الأمر على ما يرام.
هذا هو كل ما أتمنى أن يخبرني به أحد قبل أن أبدأ العمل بهذه الأشياء.
ما هو حتى السائل العازل؟
صحيح ذلك. هل تعرف كيف تنتقل الكهرباء عبر المعدن؟ وكيف لا ينفذ من خلال... وليس-المعادن؟ هذه هي الفكرة الأساسية.
السائل العازل هو عازل سائل. أنها لا توصل الكهرباء. أو أنها تفعل ذلك من الناحية الفنية ولكنها سيئة للغاية، وهو ما يعني بالنسبة لأغراضنا أنها لا تفعل ذلك. تبلغ المقاومة 10^12 أوم-مترًا أو أعلى. قارن ذلك بالنحاس عند 10^-8. فرق كبير.
ولكن هذا هو الأمر - الأمر لا يتعلق فقط بالعزل. تقوم السوائل العازلة بثلاث وظائف:
العزل الكهربائي- يوقف التيار من الذهاب إلى حيث لا ينبغي له
تبريد- يعمل على نقل الحرارة بعيدًا عن النقاط الساخنة
قمع القوس- إذا كانت هناك شرارة، فإنها تخمدها
هذا الثالث أمر بالغ الأهمية ومعظم الناس لا يفهمونه. الهواء هو في الواقع عازل جيد جدًا حتى لا يكون كذلك. إذا حصلت على ما يكفي من الجهد، يتعطل الهواء، وتحصل على قوس، وتنفجر الأشياء. أوقات ممتعة.
عازل سائل؟ طريقة أعلى انهيار الجهد. نحن نتحدث عن 30-70 كيلو فولت لفجوة 2.5 ملم في الزيت مقابل 8-10 كيلو فولت في الهواء. حتى تتمكن من تعبئة المعدات الكهربائية بشكل أكثر إحكامًا.
لماذا نستخدمها
لأنه يتعين علينا ذلك، في الأساس.
انظر إلى محول كبير. تلك التي تراها على أعمدة الكهرباء أو خارج المباني. يوجد داخل تلك العلبة المعدنية مجموعة من الملفات النحاسية ملفوفة حول قلب حديدي. هذه الملفات تصبح ساخنة. مثل درجة حرارة 80-90 درجة تحت الحمل العادي، وأكثر سخونة تحت الحمل الثقيل.
تبريد الهواء؟ انسى ذلك. لا يكفي. أنت بحاجة إلى شيء:
لا يوصل الكهرباء
يتمتع بقدرة حرارية جيدة
يمكنه في الواقع تحريك الحرارة (الحمل الحراري)
لن تشتعل فيها النيران بسهولة
يدوم لعقود دون أن ينكسر
ماء؟ قدرة حرارية كبيرة! يوصل الكهرباء أيضا. تمريرة صعبة.
هواء؟ لا تجري، ولكن نقل الحرارة الرهيبة.
زيت؟ لا يوصل (كثيراً)، سعة حرارية جيدة، يتدفق بسهولة، آمن نسبياً. الفائز الفائز.
لقد عملت في مشروع ذات مرة حيث أصر العميل على أنه يمكنه استخدام تبريد الهواء على محول بقدرة 2 ميجا فولت أمبير. أنقذتهم مثل 3000 دولار على النفط. كلفهم 80 ألف دولار عندما تعطل المحول بعد 8 أشهر. النحاس ذاب حرفيا. لدي صور في مكان ما.
الأنواع المختلفة وسبب أهميتها
يا رجل حسنًا، هذا هو المكان الذي يصبح فيه الأمر معقدًا. ولكن سأحاول أن أبقيه بسيطا.
الزيوت المعدنية (زيت المحولات)
ما هو: منتج بترولي مكرر
الإيجابيات: رخيص، ويعمل بشكل رائع، وقد تم استخدامه لمدة 100+ سنة
السلبيات: قابلة للاشتعال (نوعًا ما)، ومخاوف بيئية، وقابلية التحلل الحيوي سيئة
يستخدم في: معظم المحولات والمعدات القديمة
التكلفة: مثل 5-8 دولارات للجالون الواحد بكميات كبيرة (ارتفعت الأسعار مؤخرًا، وسلسلة التوريد)
سائل السيليكون
ما هو: زيت البوليمر الاصطناعي (عادةً بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان)
الايجابيات: نقطة وميض عالية (300 درجة +)، مستقرة، لا تتأكسد بسهولة
السلبيات: باهظ الثمن، إذا أحرق الدخان فهو سام
يستخدم في: المحولات الداخلية، الأماكن التي يكون فيها خطر الحريق أمرًا بالغ الأهمية
التكلفة: 30-60 دولارًا للغالون الواحد
ملاحظة: لقد رأيت سائل السيليكون ينجو من الحرائق التي كان من شأنها أن تدمر معدات الزيوت المعدنية
سوائل استر
الإستر الطبيعي: مصنوع من الخضروات (فول الصويا، بذور اللفت، عباد الشمس)
الإستر الاصطناعي: تم في المختبر-صنع جزيئات مماثلة
الإيجابيات: قابل للتحلل، نقطة اشتعال عالية، أفضل للبيئة
السلبيات: يمكن أن يكون حساسًا للرطوبة، ومكلفًا، ويتحلل بشكل أسرع في بعض الظروف
التكلفة: 15-40 دولارًا للغالون الواحد حسب النوع
يستخدم في: المنشآت الجديدة، والتعديلات التحديثية، وفي أي مكان تكون فيه الأنظمة البيئية صارمة
سوائل الفلوروكربون
ما هو: المركبات المفلورة الاصطناعية
الإيجابيات: غير قابل للاشتعال تمامًا-، وثبات مذهل في درجة الحرارة
السلبيات: مخاوف بيئية باهظة الثمن إلى حد الجنون (بعضها غازات دفيئة)
يستخدم في: التطبيقات العسكرية والطيرانية والحيوية
التكلفة: لا تسأل. بجد. مثل $200+ للغالون الواحد. لقد استخدمناها مرة واحدة في عقد وزارة الدفاع.
هناك أيضامعزول بالغاز-.الأشياء (SF6) ولكن هذا ليس سائلًا حقًا كما أن SF6 مروع للبيئة لذلك نحاول التخلص منه تدريجيًا. بئس المصير بصراحة.
الزيوت المعدنية مقابل الزيوت الاصطناعية: النقاش الكبير
يتم سؤالي عن هذا باستمرار. "هل يجب أن أستخدم الزيوت المعدنية أم الاصطناعية؟"
الجواب هو: ما هي ميزانيتك وما هو التطبيق؟
استخدمي الزيوت المعدنية عندما:
إنه محول خارجي قياسي
الميزانية ضيقة
أنت بخير مع المقايضات البيئية
يمكن التحكم في خطر الحريق
لديك الاحتواء المناسب
أود أن أقول أن 80٪ من المحولات الموجودة لا تزال عبارة عن زيوت معدنية. إنها تعمل. انها رخيصة. هذا ما يعرف الجميع كيفية التعامل معه.
استخدم مادة صناعية (سيليكون/استر) عندما:
تركيب داخلي
تتطلب رموز النار ذلك
اللوائح البيئية تتطلب ذلك
بالقرب من مصادر المياه أو المناطق الحساسة
يمكنك تحمله
قام أحد عملائي بالتبديل من الزيت المعدني إلى الإستر الطبيعي لجميع المحولات-المثبتة على الوسادة. وارتفعت التكلفة بنحو 40% لكل وحدة. لكن تكاليف التأمين الخاصة بهم انخفضت بنسبة 15% وحصلوا على علاقات عامة إيجابية لكونهم "صديقين للبيئة". كان منطقيا بالنسبة لهم.
حاول عميل آخر استخدام الزيوت المعدنية بسعر رخيص حيث كان ينبغي عليه استخدام السيليكون. كان المحول في قبو المبنى. قبض عليه رجل الإطفاء أثناء التفتيش. كان عليهم تجفيف كل شيء وإعادة ملئه بالسيليكون. كلفهم مثل 25000 دولار في التعديل التحديثي بالإضافة إلى التوقف. فقط استخدم السائل المناسب منذ البداية.
في ذلك الوقت تعلمت عن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالطريقة الصعبة
حسنًا، هذا مهم وهو أيضًا مرعب نوعًا ما.
كانت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور (ثنائي الفينيل متعدد الكلور) بمثابة السائل العازل. مثل الثلاثينيات وحتى السبعينيات. لقد كانت مذهلة - مستقرة للغاية، وقوة عازلة عالية، وغير -قابلة للاشتعال. مثالي، أليس كذلك؟
ثم اكتشفنا أنها تسبب السرطان. ولا ينكسروا. أبدًا. إنها تتراكم فقط في البيئة وفي الكائنات الحية. أُووبس.
حظرتها الولايات المتحدة في عام 1979. وتبعتها معظم الدول في نهاية المطاف. ولكن هذا هو الأمر - المحولات تدوم 30، 40، 50 عامًا. لذلك لا تزال هناك معدات تحتوي على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
لقد تعلمت هذا بالطريقة الصعبة في عام 2016. كنت أقوم بصيانة ما اعتقدت أنه محول قديم للزيوت المعدنية. الملصق مكتوب عليه زيت معدني. الأوراق تقول زيت معدني أخذت عينة لاختبار قوة العزل الكهربائي (الإجراء القياسي) واكتشفت أنها في الواقع أسكاريل - وهو سائل يعتمد على ثنائي الفينيل متعدد الكلور-.
قام شخص ما بإعادة تسميتها في وقت ما. ربما لتجنب تكاليف التخلص (التخلص من ثنائي الفينيل متعدد الكلور باهظ الثمن ويخضع لرقابة شديدة).
كان علينا إخلاء المبنى، واستدعاء فريق المواد الخطرة، وإجراء اختبار للتربة، والساحات التسعة بأكملها. اضطررت إلى إجراء فحوصات طبية للتأكد من أنني لم أتعرض لمستويات خطيرة. أسبوع ممتع.
إذا كنت تعمل مع المحولات القديمة:
اختبر دائمًا قبل افتراض السوائل الموجودة هناك
التسميات تكذب
مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أثقل من الزيوت المعدنية (الوزن النوعي ~ 1.5 مقابل 0.88)
إذا وجدت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، قم بالإبلاغ عنها. لا تحاول التخلص منها بنفسك.
لا يزال هناك عشرات الآلاف من محولات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الخدمة
هذه ليست مزحة. تعتبر مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أخبارًا سيئة للغاية. أعرف ثلاثة رجال أصيبوا بمشاكل صحية نتيجة التعرض لثنائي الفينيل متعدد الكلور. كان على المرء أن يتقاعد مبكرا.
زيت المحولات (النوع الأكثر شيوعًا)
اسمحوا لي أن أتحدث بشكل محدد عن زيت المحولات لأن هذا هو ما سيتعامل معه معظم الناس بالفعل.
يبدأ كنفط خام، ثم يتم تكريره ومعالجته مائيًا لإزالة الكبريت والمواد العطرية، ثم تتم معالجته لإزالة الرطوبة والجسيمات. ما ينتهي بك الأمر هو سائل شفاف إلى أصفر شاحب يحتوي على حوالي 90٪ من الهيدروكربونات البارافينية.
الخصائص الرئيسية:
الكثافة: ~0.87 جم/سم3 عند 20 درجة
اللزوجة: 10-12 سنتي ستوك عند 40 درجة (مثل الماء السميك بشكل أساسي)
نقطة الوميض: 135-160 درجة (يعتمد على الدرجة)
نقطة الصب: -40 درجة أو أقل لدرجات المناخ البارد
قوة العزل الكهربائي: 30+ كيلو فولت لفجوة 2.5 مم (زيت طازج، معالج بشكل صحيح)
عامل التبديد:<0.5% at 90°C
عامل التبديد هذا مهم. فهو يقيس مقدار الطاقة التي يمتصها الزيت ويتحول إلى حرارة. أقل هو أفضل. النفط الجديد مثل 0.05%. يمكن أن يكون الزيت المتدهور القديم 5٪ أو أعلى. هذه مشكلة.
لقد اختبرت زيت المحولات الذي كان في الخدمة منذ عام 1968. وكان لونه بني. مثل الكوكا-الكولا البني. كان عامل التبديد خارج المخططات. ربما كانت قوة العزل الكهربائي 15 كيلو فولت. كان هذا المحول بمثابة قنبلة موقوتة.
لقد استبدلوه بعد تقريري. الشيء الجيد أيضًا لأننا وجدنا ورقًا عازلًا متفحمًا بالداخل. سنة أخرى أو اثنتين وكان هذا الشيء سيفشل بشكل كارثي.
أين ستجد هذه الأشياء فعليًا
أماكن أكثر مما تعتقد.
المحولات الكهربائية- من الواضح. بدءًا من التركيبات الصغيرة-ووصولاً إلى وحدات المحطات الفرعية الضخمة. يمكن أن تحتوي الأسماك الكبيرة على 10,000+ جالونًا من الزيت. هذا حوض سباحة مملوء بالزيت.
قواطع الدائرة- غالبًا ما تستخدم قواطع الدائرة ذات الجهد العالي الزيت لإخماد القوس الكهربائي. عندما تقوم بكسر دائرة 230 كيلو فولت تحت الحمل، فإنك تحصل على قوس كهربائي. يساعد الزيت على إخمادها.
المكثفات- تستخدم بعض المكثفات القديمة سائل عازل. تستخدم معظم الأجهزة الأحدث شيئًا آخر ولكن لا تزال هناك معدات قديمة.
الكابلات- كانت الكابلات المملوءة بالزيت- شائعة في نقل الطاقة تحت الأرض. أنبوب مع كابل بالداخل، مملوء بالزيت تحت الضغط. نحن نقوم بالتخلص التدريجي من هذه العناصر ولكنها لا تزال موجودة في المدن الكبرى.
التبريد الغمر لأجهزة الكمبيوتر- هذا أحدث ورائع نوعًا ما. تقوم مراكز البيانات بغمر خوادم كاملة في سائل عازل. لا حاجة للمراوح، طريقة تبريد أفضل. لقد قمت بجولة في منشأة تقوم بذلك في عام 2023. من الغريب رؤية اللوحة الأم فقط... جالسة في زيت شفاف... تعمل بشكل طبيعي.
المرسبات الكهروستاتيكية- تنقية الهواء الصناعي. يستخدمون الجهد العالي لشحن الجزيئات. تحتاج إلى سائل عازل لعزل أجزاء الجهد العالي.
المعدات الطبية- أجهزة الأشعة السينية، بعض أنواع معدات التصوير. في أي مكان تحتاج إلى الجهد العالي في مساحة صغيرة.
آلات التنظيم الإداري- معالجة التفريغ الكهربائي. يقومون بقطع المعادن باستخدام شرارات متحكم فيها تحت الماء. حسنا، تحت السائل العازل من الناحية الفنية.
لقد رأيت أيضًا سائلًا عازلًا يستخدم كسائل هيدروليكي مرة واحدة. كان ذلك… مثيراً للاهتمام. وربما ليست فكرة جيدة لكنها نجحت. كان الرجل في مأزق وكان هذا ما كان لديه. لا أوصي به.
أشياء تتعلق بالسلامة لا يخبرك بها أحد (حتى يتأذى شخص ما)
حسنًا، سأكون حقيقيًا معك. تعتبر السوائل العازلة آمنة جدًا مقارنة بالكثير من المواد الكيميائية الصناعية. لكنها ليست ضارة.
الزيوت المعدنية:
- تهيج خفيف للجلد لدى بعض الأشخاص
لا تتنفس البخار إذا كان ساخنًا (يمكن أن يسبب الصداع والغثيان)
زلق كالجحيم (شاهدت ثلاثة أشخاص ينزلقون ويسقطون)
إذا اشتعلت فيها النيران... حسنًا، ليس من المفترض أن تشتعل فيها النيران بسهولة، ولكن إذا حدث ذلك، فلا تستخدم الماء. استخدم الرغوة أو ثاني أكسيد الكربون.
يمكن أن يتكثف البخار الساخن في رئتيك. هذا سيء.
سوائل السيليكون:
غير سام إلى حد كبير-في درجات الحرارة العادية
ولكن إذا احترقت (ولا تحترق بسهولة)، فإن منتجات الاحتراق تشتمل على الفورمالديهايد ومواد سيئة أخرى
أيضا زلقة للغاية
يصعب تنظيفه (لا يختلط بالماء ولا يتبخر)
سوائل استر:
آمنة بشكل عام، ومصنوعة من الخضروات، أليس كذلك؟
يمكن أن يسبب ردود فعل تحسسية لدى بعض الأشخاص (خاصة إذا كان لديك حساسية من الصويا/البذور)
يتحلل بشكل أسرع في وجود الماء/الأكسجين
يمكن أن تكون منتجات التحلل معادن حمضية ومتآكلة
الفلوروكربونات:
غير-سامة في الغالب
But some are greenhouse gases (GWP >10000)
مكلفة للتخلص منها بشكل صحيح
أشياء السلامة العامة:
ارتداء القفازات. أعلم أنه أمر مؤلم، لكن زيت المحولات الموجود على يديك ينتشر في كل مكان. هاتفك، عجلة القيادة، غداءك. فقط ارتدي القفازات اللعينة.
حماية العين عند أخذ العينات أو العمل على المعدات تحت الضغط. رأيت رجلاً يأخذ وجهًا مليئًا بزيت المحولات الساخن عندما فشل الصمام. لقد كان بخير ولكن كان من الممكن أن يكون سيئًا.
التهوية المناسبة في الأماكن المغلقة. بخار الزيت أثقل من الهواء ويتراكم في المناطق المنخفضة. لقد رأيت أشخاصًا يفقدون الوعي بسبب التعرض للبخار في خزائن المحولات.
اعرف ما الذي تعمل به. قد تحتوي المعدات القديمة على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور حتى لو تم تصنيفها على خلاف ذلك. الاختبار أولا.
لديك احتواء الانسكاب. عندما يفشل المحول فإنه يمكن أن يتسرب مئات الجالونات بسرعة. أنت بحاجة إلى حواجز، وأنظمة احتواء، ومواد ماصة.
لقد استجبت ذات مرة لفشل المحول حيث تسرب 500 جالون من الزيوت المعدنية إلى مصرف العواصف. وصلت إلى جدول قبل أن نتمكن من إيقافها. تكلفة التنظيف تجاوزت 200 ألف دولار. ولم تكن وكالة حماية البيئة سعيدة. تم تغريم الشركة بمبلغ 75000 دولار.
كل ذلك لأن ساتر الاحتواء به صدع لم يلاحظه أحد.
الاختبار ولماذا مات المحول الخاص بك
هذا هو الأمر المتعلق بالسوائل العازلة - فهي تتقدم في العمر. أنها تتحلل. قد يكون الزيت نفسه جيدًا ولكنه يتراكم فيه الملوثات:
الرطوبة (من التنفس عبر الفتحات)
الجسيمات (من التآكل)
الأحماض (من الأكسدة)
الغازات الذائبة (من التفريغ الجزئي وارتفاع درجة الحرارة)
نحن نختبر كل هذه الأشياء. أو ينبغي لنا. لا تقوم الكثير من الأماكن بإجراء الاختبار بشكل منتظم بما فيه الكفاية، ثم يتفاجأون عندما يفشل المحول.
الاختبارات التي نقوم بها:
قوة عازلة- ما هو مقدار الجهد الذي يمكن أن يتحمله؟ يجب أن تكون 30+ كيلو فولت للزيت الجيد. أقل من 20 كيلو فولت وأنا قلق. أقل من 15 كيلو فولت وهذه المعدات تحتاج إلى الاهتمام الآن.
أقوم باختبار ذلك باستخدام مجموعة اختبار محمولة. تطبيق الجهد عند 3 كيلو فولت في الثانية حتى الانهيار. افعل ذلك ثلاث مرات، متوسط النتائج. يستغرق مثل 10 دقائق. يمكن أن ينقذك من فشل المحولات بقيمة 100000 دولار.
تحليل الغاز المذاب (DGA)- هذه هي الأشياء الجيدة. عندما ينهار عزل المحولات أو عند حدوث قوس كهربائي، فإنه ينتج غازات. هذه تذوب في الزيت. نستخرجها ونحللها:
الهيدروجين (H2) - ارتفاع درجة الحرارة العامة، الاكليل
الميثان (CH4) - ارتفاع درجة حرارة طفيفة
ارتفاع درجة حرارة الإيثان (C2H6) - ~300 درجة
الإيثيلين (C2H4) - ارتفاع درجة الحرارة ~500 درجة +
الأسيتيلين (C2H2) - قوس
أول أكسيد الكربون/ثاني أكسيد - تحلل السليلوز
كل غاز يحكي قصة. ارتفاع الأسيتيلين؟ لقد حصلت على الانحناء. ارتفاع الايثيلين؟ ارتفاع درجة حرارة خطيرة. الكثير من ثاني أكسيد الكربون؟ يتم طهي العزل الورقي الخاص بك.
لقد قمت بتشخيص مشاكل المحولات عن بعد بمجرد النظر إلى نتائج DGA. "تركيز الأسيتيلين الخاص بك هو 300 جزء في المليون؟ لديك وصلة مفكوكة بالداخل. أغلقها."
محتوى الرطوبة- يجب أن يكون أقل من 35 جزء في المليون للعزل الجيد. أعلى من 50 جزء في المليون وتنخفض قوة العزل الكهربائي لديك بشكل ملحوظ. فوق 100 جزء في المليون وأنت تطلب المتاعب.
تدخل الرطوبة من خلال فتحات التنفس، ومن خلال الأختام، نتيجة لانهيار العزل. إنها معركة مستمرة.
رأيت محولاً ظل غير مستخدم لمدة عامين. لم يحافظ عليه أحد، وتم إطلاق النار على فتحة التنفس، ودخلت الرطوبة. وكان محتوى الرطوبة أكثر من 200 جزء في المليون. كانت قوة العزل 8 كيلو فولت. لم نتمكن حتى من تنشيطه بأمان. كان لا بد من استعادة النفط وتجفيفه. استغرق ثلاثة أيام.
الحموضة (رقم التحييد)- يقيس المحتوى الحمضي. الزيت الطازج مثل 0.01 ملغم KOH / جم. فوق 0.15 ويبدأ بالتأكسد. فوق 0.40 وهو متدهور بشكل ملحوظ.
عامل القدرة/عامل التبديد- مقدار الطاقة التي يهدرها الزيت في صورة حرارة. زيت جديد<0.05%. Above 0.5% at 90°C and there's contamination.
التوتر السطحي- يقيس التوتر السطحي عند واجهة الزيت-المائية. يبدو غريبًا ولكنه مؤشر جيد لمنتجات الأكسدة. الزيت الطازج هو 40+ داين/سم. أقل من 25 وهو متدهور.
نقوم بإجراء هذه الاختبارات سنويًا على المعدات المهمة، وكل 2-3 سنوات على المعدات الأقل أهمية. يتم اختبار بعض الأماكن كل ثلاثة أشهر. بعض الأماكن لا تختبر أبدًا.
خمن أي منها لديه المزيد من الفشل؟
الزاوية البيئية (إنها معقدة)
حسنًا، هذا هو المكان الذي تصبح فيه الأمور فوضوية. من الناحية البيئية.
الزيوت المعدنية:
مصنوعة من الوقود الأحفوري (سيئ للبصمة الكربونية)
يستغرق عقودا للتحلل في البيئة
سامة للحياة المائية بكميات كبيرة
الانسكابات هي حوادث بيئية خطيرة
ولكن: مستقر نسبيًا، ولا ينتج منتجات تعطل ضارة بشكل طبيعي
استرات طبيعية:
مصنوعة من موارد متجددة (جيدة!)
يتحلل حيويًا بسرعة (90%+ خلال 28 يومًا)
انخفاض السمية البيئية
ولكن: يتطلب الزراعة (استخدام الأراضي والمياه والمبيدات الحشرية)
المعالجة لها تكلفتها البيئية الخاصة
استرات الاصطناعية:
تم تصنيعه في المختبر-(يستهلك الكثير من الطاقة)
قابلية التحلل الحيوي المتغيرة
عموما أفضل من الزيوت المعدنية
لكن الإنتاج له تكاليف بيئية
السيليكون:
لا تتحلل بيولوجيًا حقًا
ولكن أيضًا لا تنتج منتجات تحلل سامة
مستقر جدًا في البيئة (الجيد والسيئ)
الفلوروكربونات:
والعديد منها عبارة عن غازات دفيئة قوية
يمكن أن يستمر في الغلاف الجوي لعقود من الزمن
محاولة التخلص التدريجي من أسوأها
تبحث عن بدائل
الحقيقة هي أنه لا يوجد حل مثالي. كل نوع له مقايضات.
لقد عملت في مشروع حيث قمنا بتعديل 50 محولاً من الزيوت المعدنية إلى الإستر الطبيعي. كانت العلاقات العامة رائعة - "قابلة للتحلل بنسبة 100%!" "صديقة للبيئة!" حصلت الشركة على جوائز.
لكن لم يذكر أحد:
كان لا بد من التخلص من الزيوت المعدنية (حرقها)
تكلفة الإستر الطبيعي 3 مرات أكثر
لقد تطلب الأمر المزيد من الاختبارات والصيانة المتكررة
كانت المحولات أكثر سخونة قليلاً
جاء الإستر من فول الصويا المزروع... في مكان ما (لم نطلب ذلك كثيرًا)
هل كان ذلك أفضل للبيئة بشكل عام؟ من المحتمل. ربما. أنا بصراحة لا أعرف. سيكون تحليل دورة الحياة معقدًا.
ما أعرفه هو أن منع الانسكابات أهم من نوع السائل. يعد نظام الزيوت المعدنية-الذي يتم صيانته جيدًا مع الاحتواء المناسب أفضل من نظام الإستر الطبيعي الذي يتسرب.
البدائل والتكنولوجيا
بعض الأشياء المثيرة للاهتمام تحدث:
جاف-نوع المحولات- لا يوجد سائل على الإطلاق. استخدم الهواء أو الغاز للتبريد. يعمل بشكل رائع مع الوحدات الصغيرة ولكن الكفاءة تنخفض على الوحدات الكبيرة. أكثر تكلفة في البداية ولكن لا توجد صيانة للسوائل.
العزل الفراغي- بدلاً من السوائل، استخدم الفراغ. يبدو مجنونا لكنه يعمل. بشكل رئيسي للتطبيقات المتخصصة.
عوازل السوائل النانوية- إضافة الجسيمات النانوية إلى السوائل التقليدية لتحسين خواصها. لا تزال مرحلة البحث في الغالب ولكنها واعدة. لقد رأيت نتائج اختبار تظهر نقلًا أفضل للحرارة بنسبة 30-40%. يمكن أن تسمح بمحولات أصغر.
-السوائل ذات الأساس الحيوي- ما وراء الاسترات. النظر في السوائل المشتقة من الطحالب-والزيوت النباتية المعدلة والمصادر المتجددة الأخرى. التحدي يكمن في مطابقة أداء وتكلفة السوائل التقليدية.
بدائل SF6- نظرًا لأن SF6 هو أحد الغازات الدفيئة الرهيبة، هناك الكثير من العمل على البدائل. الهواء الجاف ذو الضغط العالي، وخليط النيتروجين وثاني أكسيد الكربون، والغازات الاصطناعية الجديدة ذات القدرة على إحداث الاحترار العالمي المنخفضة.
مراقبة أفضل- أجهزة استشعار عبر الإنترنت للمراقبة المستمرة. أجهزة استشعار DGA تعمل على تحليل الغازات في الوقت الفعلي-. أجهزة استشعار الرطوبة. أجهزة استشعار درجة الحرارة في كل مكان. الهدف هو التنبؤ بالفشل قبل حدوثه.
لقد قمت باختبار نظام DGA عبر الإنترنت خلال العام الماضي. إنه أمر رائع جدًا - يقوم بأخذ عينات من مساحة الغاز كل ساعة، ويرسل البيانات إلى السحابة، وينبهك إذا كان هناك أي خطأ. تم اكتشاف خطأ أولي في الساعة الثانية صباحًا يوم السبت. كان من الممكن أن يتعطل هذا المحول بحلول صباح يوم الاثنين إذا لم نتلقى التنبيه.
التكلفة لا تزال مرتفعة (5-10 آلاف دولار لكل وحدة) ولكنها تنخفض. في غضون 5 إلى 10 سنوات، أراهن أن هذا سيكون قياسيًا في المعدات المهمة.
ما أوصي به بالفعل
سأكون مستقيماً معك
إذا كنت تحدد محولًا جديدًا:
موقع داخلي؟ استخدم السيليكون أو الإستر الصناعي. لدغة الرصاصة على التكلفة. خطر الحريق لا يستحق كل هذا العناء.
موقع خارجي مع احتواء جيد؟ الزيوت المعدنية على ما يرام. إنها تعمل.
بالقرب من المناطق الحساسة بيئيا؟ استر طبيعي.
الميزانية لا شيء؟ نوع الإستر الصناعي أو النوع-الجاف.
إذا كنت تقوم بصيانة المعدات الموجودة:
اختبر الزيت الخاص بك. سنويا على الأقل. ربع سنوية للأشياء الهامة.
الاحتفاظ بسجلات مفصلة. تتبع الاتجاهات. قد تكون إحدى نتائج الاختبار السيئة بمثابة حالة شاذة. الاتجاه هو مشكلة.
قم بتغيير الزيت قبل أن يصبح سيئًا حقًا. إن محاولة استعادة النفط المتدهور بشدة أمر مكلف.
إصلاح التسريبات على الفور. التسريبات الصغيرة تصبح تسربات كبيرة.
فتحات التنفس مهمة. استخدم أجهزة التنفس المجففة وقم بتغييرها بانتظام.
درجة الحرارة مهمة. النقاط الساخنة تقتل المحولات. مراقبة درجات الحرارة.
إذا كنت تتعامل مع المعدات القديمة:
لا تفترض شيئًا. التسميات تكذب. اختبره.
إذا تم تصنيعها قبل عام 1980، فكن حذرًا جدًا بشأن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
القديم لا يعني سيئا. لقد رأيت محولات من الخمسينيات لا تزال تعمل بشكل جيد لأنها تمت صيانتها جيدًا.
في بعض الأحيان يكون التعديل التحديثي باستخدام سائل جديد أمرًا منطقيًا. في بعض الأحيان يكون الاستبدال أفضل. قم بالحسابات.
ما لا يجب فعله:
لا تخلط بين أنواع السوائل إلا إذا كنت تعرف حقًا ما تفعله
لا تستخدم زيت السيارات أو السائل الهيدروليكي كزيت للمحولات (نعم، لقد رأيت شخصًا يحاول ذلك)
لا تتجاهل نتائج الاختبار
لا تخطي الصيانة لتوفير المال
لا تفترض أن عبارة "كان الأمر جيدًا لمدة 20 عامًا" تعني أنه سيكون جيدًا لمدة 20 عامًا أخرى
أوه وإذا كنت تقوم بتشغيلثقالة EDMالآلات، والانتباه إلى نوعية السائل العازل لديك. لقد رأيت متاجر تحترق عبر الأقطاب الكهربائية لأن سوائلها كانت ملوثة. قم بتصفيته. اختبره. يقوم هذا السائل بنفس وظيفة زيت المحولات، حيث يقوم بالعزل أثناء إدارة الحرارة وإخماد القوس الكهربائي. تنطبق نفس المبادئ. لا رخيصة.