低壓互感器固定支架設(shè)計(jì)及二次線銹蝕斷裂分析

都勻供電局城區(qū)分局 貴州 都勻 558000

0 引言

低壓互感器固定支架最重要的作用即為固定低壓互感器,保證低壓互感器在使用過(guò)程中的感應(yīng)電流更穩(wěn)定[1]。當(dāng)前針對(duì)低壓互感器固定支架的設(shè)計(jì)研究中,主要采用直接固定的方式,將低壓互感器固定支架在支架上部,但該方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在固定效果差的問(wèn)題,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)底部不穩(wěn)的現(xiàn)象。因此,有必要對(duì)低壓互感器固定支架展開(kāi)優(yōu)化設(shè)計(jì)。除此之外,二次線在應(yīng)用過(guò)程中,由于電化學(xué)腐蝕會(huì)出現(xiàn)銹蝕斷裂的現(xiàn)象,無(wú)法對(duì)一次線起到保護(hù)作用,進(jìn)而影響線路運(yùn)行安全。為此,對(duì)二次線的銹蝕斷裂進(jìn)行分析,通過(guò)低壓互感器固定支架設(shè)計(jì)及二次線銹蝕斷裂分析,以確保低壓互感器能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定的感應(yīng)電流。

1 低壓互感器固定支架設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)置底部固定托環(huán) 所設(shè)計(jì)低壓互感器固定支架形狀為矩形,尺寸與低壓互感器精準(zhǔn)吻合,為了保證低壓互感器能夠產(chǎn)生更準(zhǔn)確穩(wěn)定的感應(yīng)電流,在低壓互感器固定支架底部設(shè)置底部固定托環(huán),以此提高低壓互感器固定支架的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)的底部固定托環(huán)為半圓弧狀,同時(shí)在上部配備大小相等的頂部防水蓋環(huán),將上下部分相連構(gòu)成完整的橢圓形安裝托架[2]。在其中間連接部分,可使用托架固定螺栓固定在連接處,采用穿心式連接方式,將低壓互感器牢固固定在其中。在低壓互感器固定支架底部,設(shè)計(jì)線路導(dǎo)向定位塊,將其與底部固定托環(huán)焊接在一起,保證低壓互感器的導(dǎo)線能夠從定位孔中延伸出來(lái),實(shí)現(xiàn)信號(hào)的有效傳輸,避免外界因素對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的干擾,保障低壓互感器信號(hào)接收的有效性[3]。通過(guò)設(shè)置底部固定托環(huán),提高低壓互感器固定支架的固定性能,精準(zhǔn)定位各相導(dǎo)線,確保低壓互感器能夠安全、穩(wěn)定執(zhí)行感應(yīng)電流工作。

1.2 低壓互感器固定支架結(jié)構(gòu) 在設(shè)置底部固定托環(huán)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)的低壓互感器固定支架結(jié)構(gòu)具體包括:在環(huán)氧樹脂為材質(zhì)的絕緣隔離筒外部繞制高壓繞組;用聚酯薄膜絕緣紙做支架繞制低壓繞組,并插入絕緣隔離筒內(nèi)部;將C型鐵芯插入絕緣隔離筒及外部的高壓繞組,內(nèi)部的低壓繞組;將C型鐵芯封閉并焊接固定,再將隔離筒及繞組固定在C型鐵芯上。本實(shí)用新型的有益效果是:絕緣隔離筒將電壓互感器高壓繞組與低壓繞組分開(kāi),保證了兩個(gè)繞組間有足夠的絕緣距離;使電壓互感器的高壓與低壓繞組通過(guò)絕緣隔離筒固定在鐵芯上,裝模時(shí)不需要調(diào)整高低壓繞組之間距離,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。至此,完成低壓互感器固定支架設(shè)計(jì)。

2 二次線銹蝕斷裂分析

由于低壓互感器的電動(dòng)勢(shì)減少,低壓互感器的極化保護(hù)與同一種電解質(zhì)溶液接觸就會(huì)形成化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致二次線銹蝕斷裂。通過(guò)二次線觸電剖面示意圖,分析二次線銹蝕斷裂。二次線觸電剖面示意圖如圖1所示。

圖1 二次線觸電剖面示意圖

結(jié)合圖1所示,由于二次線主要由銅制以及鐵制材質(zhì)生產(chǎn),基于氧化反應(yīng)會(huì)發(fā)生電偶腐蝕。通過(guò)電偶腐蝕原理在二次線銹蝕斷裂中的具體應(yīng)用來(lái)表示二次線銹蝕斷裂化學(xué)反應(yīng)方程式。首先,設(shè)電偶腐蝕的化學(xué)方程式,如公式(1)所示。

在公式(1)中,雖然消耗了H,但會(huì)使溶液的p H值增大。沒(méi)有氧氣時(shí)的還原反應(yīng)方程式,如公式(2)所示。

通過(guò)上述公式可見(jiàn),在沒(méi)有氧氣時(shí)的還原反應(yīng)中,更容易產(chǎn)生吸氧腐蝕現(xiàn)象,在空氣中氧分壓時(shí)金屬的銹蝕現(xiàn)象更為嚴(yán)重。因此,必須通過(guò)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)將二次線的陰極與陽(yáng)極進(jìn)行連接,通過(guò)腐蝕電池的外電路進(jìn)行短接。與此同時(shí),在具體電化學(xué)保護(hù)技術(shù)應(yīng)用中,可通過(guò)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)計(jì)算二次線的腐蝕電流,控制二次線的腐蝕速度[4-5]。設(shè)二次線的腐蝕電流為I,則其計(jì)算公式,如公式(3)所示。

在公式(3)中,E指的是不活潑電極電位;C指的是二次線的陰極平衡電位;B指的是二次線的陽(yáng)極平衡電位;P指的是二次線陽(yáng)極極化率;W指的是二次線陰極極化率;R指的是電池的歐姆電阻。通過(guò)公式(3)可以得出二次線的腐蝕電流,當(dāng)其數(shù)值達(dá)到一定程度時(shí),必然引發(fā)二次線銹蝕斷裂。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)低壓互感器固定支架設(shè)計(jì)及二次線銹蝕斷裂分析,能夠取得一定的研究成果,為低壓互感器固定支架設(shè)計(jì)提供新思路。通過(guò)上述研究,分析了二次線銹蝕斷裂原因。在后期的研究中,應(yīng)結(jié)合二次線銹蝕斷裂原因,減緩二次線銹蝕速度,避免其發(fā)生斷裂現(xiàn)象,最大限度上提高低壓互感器的安全性以及穩(wěn)定性,進(jìn)而延長(zhǎng)低壓互感器的使用壽命。但研究仍存在不足之處,在日后的研究中還需要進(jìn)一步對(duì)低壓互感器固定支架的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出深入研究,為提高低壓互感器的綜合性能提供技術(shù)支持。