Skilningur á virkni olíubylgjugengis

Ímyndaðu þér hraðsuðupott án skröltandi öryggisventils. Lítið vandamál gæti breyst í stóra uppsveiflu mjög hratt. Ímyndaðu þér nú sömu hættu, en á iðnaðarstigi, inni í þessum stóru stálspennum sem sitja hátt uppi á veitustaurum eða í þeim afgirtu aðveitustöðvum. Þessir þöglu vinnuhestar stjórna raforkuflæði til heimila okkar og fyrirtækja, en öllum þeim krafti fylgir einhver áhætta.

Inni í þessum risastóru kössum gæti bara ein rafmagnsbilun - eitthvað eins pínulítið og fljótlegt og innri elding verið hörmuleg. Við vitum öll að rafmagn og olía er hættuleg blanda og í raun og veru, ef það væri vandamál, myndi það skapa öfluga þrýstibylgju sem gæti brotið upp geymi spennisins. Það gæti leitt til kostnaðarsamra elda, stórra rafmagnsleysis og langra viðgerða sem hafa áhrif á fullt af fólki.

Hvað kemur í veg fyrir að margmilljóna-dala spennir breytist í hættu? Ekki eitthvað sniðugt tölvuatriði, heldur snjall, oft gleymd vélrænni verndari. Olíubylgjugengi, sem er sérstaktbylgjuvarnarbúnaður fyrir spenni, sem hefur það eina markmið að skynja þetta ofbeldisfulla innra áhlaup og skera allt af á sekúndubroti, stöðva hörmungarnar áður en þær hefjast. Og það er bara lítill hlutur sem gerir stórt starf við að vernda spennubreytana frá því að brotna, og það er eins og ósungin hetja fyrir allt raforkukerfið okkar. Og það er vegna þess hvað þessir spennir fyllast af og hvað gerist þegar þeir bila. Þessi huldi varðmaður stendur vaktina og sinnir mikilvægustu starfi sínu semspennuvörn fyrir spennubreytaþannig að krafturinn sem við treystum á daglega haldi áfram að flæða vel.

Ég er viss um að þú hefur komið auga á þessa hljóðlátu hummera í afgirtum garði eða sitjandi ofan á veitustöng, stóra gráa málmkassa sem líta út eins og þeir vaki yfir rafmagninu okkar. Þessir lykilhlutar búnaðar eru kallaðirspennar, og þeir vinna eitt mikilvægasta starf á öllu raforkukerfinu. Án þeirra myndi rafmagnið sem búið er langt í burtu aldrei geta farið inn í húsið þitt á öruggan hátt.

Transformer er eins og flutningur raforkukerfisins. Eins og bíll er með mismunandi gír til að komast af stað eða keyra niður þjóðveginn, þarf rafmagn mismikinn þrýsting (spennu) fyrir mismunandi hluta ferðarinnar. Hlutverk spennisins er að taka spennuna og „hækka hana“ á mjög hátt til að ferðast langar vegalengdir á skilvirkan hátt og „lækka hana síðan“ á mun lægra og öruggara stig þegar það kemur að húsinu þínu.

Og þetta gerist alla leið rafmagnsins. Nálægt orkuveri gerir stór spennir það til að spennan hækkar mikið svo hann getur farið langa ferð um landið á mjög stórum vírum og hann setur allt í "hágír" til að missa minni orku. Síðan, þegar það kemur að bænum þínum og hverfinu, eru fullt af minni spennum, eins og þeir sem þú gætir séð á götunni, sem lækka spennuna smám saman. Og að lokum fer það niður í eitthvað sem er nógu öruggt til að stinga í brauðristina og sjónvarpið. Þegar öllu er á botninn hvolft eru þeir hljóðlátu, mikilvægu hliðverðirnir sem láta nútíma rafkerfi okkar virka og tryggja að safinn sé bæði góður og öruggur. En að takast á við svo mikla raforku skapar mikinn hita og hættu innan málmboxsins. Og nú er ný spurning: hvers vegna innihalda þessar-háspennuvélar svona mörg þúsund lítra af olíu?

Að fylla upp kassa fullan af öllum þessum háspennu rafmagnshlutum með þúsundum lítra af einhverju sem gæti kviknað virðist svolítið skrítið. En sérstaka jarðolían sem er að finna í spenni er hin ósungna hetja sem gerir þessari vél kleift að vinna rétt og örugglega. Þetta er ekki eins og olían í vél bílsins þíns, þetta er mjög sérstakur vökvi sem gerir tvo mikilvæga hluti í einu. Án hans myndu flestir stórir spennar verða of heitir og hætta að virka fljótlega.

Það fyrsta sem fyrst er að spennirinn verður að vera kaldur. Bara það að takast á við og breyta svo mikilli raforku framleiðir mikið magn af hita. Olía þjónar sem kælivökvi, flæðir stöðugt og fjarlægir þennan mikla hita frá kjarnahlutum spennisins. Þetta er eins og ofnkerfið í bílnum þínum sem tekur vélarhitann í burtu til að koma í veg fyrir að hann verði of heitur. Olían í spenni gerir það sama, bara fyrir rafkerfi sem getur knúið fullt og fullt af húsum.

Á sama tíma gegnir olían einnig öðru mjög mikilvægu hlutverki. Háspennuhlutar inni í spenni eru nálægt hver öðrum. Án hindrunar getur sterka rafmagnið auðveldlega hoppað eða bognað á milli þeirra, sem myndi valda mikilli skammhlaupi. Og þetta er þegar olían gerir sitt annað.

Transformer olía hefur tvær meginhlutverk:

Kæling: Það gleypir stöðugt og tekur burt háan hita sem framleitt er af kjarna spennisins.

Einangrun: Það virkar eins og mjög góður einangrunarefni, stoppar rafmagn frá stökkandi stöðum sem það á ekki að gera. Vatn getur ekki borið sig saman við þessa olíu vegna þess að það ber ekki rafmagn, svo það er frábært til að vernda þá hluta sem verða fyrir höggi af fullt af voltum.

Með þeim tveimur er olía blóð spennisins, hún heldur honum köldum og í skefjum. Þetta gerir það að verkum að olían er það besta til að sjá hvað er að gerast niður í vélinni. Og ef við yrðum fyrir einhverri stórri bilun eins og innri eldingu í einum af þessum olíutönkum, þá er þessi skyndilega ofbeldisfulli atburður það sem olíubylgjugengið væri að leita að.

Olía spennisins er góð en ekki fullkomin. Það getur ekki stöðvað allar mögulegar mistök. Djúpt inni í háspennuvélunum er möguleiki á að innri bilanir geti gerst. Hugsaðu um þetta eins og innilokaða eldingu, snögga, öfluga skammhlaup þar sem rafmagn losnar og hoppar í gegnum olíuna. Ekki mjúkur neisti, heldur sprengiefni af krafti sem breytir nærliggjandi olíu strax í gufu, sem gerir stóra loftbólu af heitu lofti fljótt að þenjast út. Þetta er atburðurinn, „höggið“ sem kemur af stað hörmulegu biluninni.

Og hvar annars myndu þær fara úrskeiðis? Bilun getur gerst hvar sem er en aðallega í sérstöku aðskildu hólfinu sem inniheldurÁ-Load Tap Changer (OLTC). Transformer er hjarta ristarinnar, OLTC er gírkassi þess. Til að gera litlar, nákvæmar breytingar á spennunni allan daginn þannig að krafturinn haldist stöðugur. Sem eini meginhluti spennisins með hreyfanlegum hlutum þola hann stöðugt vélrænt álag og er algengasta orsök slíkra hættulegra innri bilana.

Orka þessa rafboga er tafarlaus og frábær, hún breytir biluninni í smá neðansjávarbómu. Gasbólan sem stækkar hratt ýtir olíunni í kring af krafti í burtu. Mjög sterk, hröð -bylgja – ekki létt gára, heldur olíuhlaup sem fer út úr OLTC hólfinu og í gegnum tengipípu inn í aðaltank spennisins. Og þá er aukningin fyrsta líkamlega merki þess að eitthvað virkilega slæmt hafi gerst. Allt þetta, frá bilun til bylgju, gerist hraðar en þú getur blikkað. Olíubylgja er síðasta hrópið á hjálp spennanna, líkamlegt merki um yfirvofandi hörmung. Vandamálið er að þetta merki hreyfist á ótrúlegum hraða, svo hvað sem er að fara að vernda það þarf að bregðast jafn hratt. Þetta ofboðslega hlaup af olíu er einmitt það sem olíubylgjugengið er gert til að finna, og þjónar sem fyrsta og fljótlegasta verndarlínan.

Frammi fyrir hraðandi olíubylgju, engin þörf á flókinni lausn, gerðu það bara hratt. Olíubylgjugengi er mjög einfalt hlutur, það er í pípunni á milli OLTC og aðalspennitanksins. Aðalhluti hans er sterkur flipi eða róðrarspaði sem er vandlega jafnvægi þannig að hann hunsar eðlilega olíuhreyfingu en fer í gang ef eitthvað er að. Og það situr bara þarna allan daginn og alla nóttina og bíður eftir að það eina tiltekna atriði gerist.

Þegar þessi ofboðslega hlaup af olíu frá innri bilun kemur að rífa niður rörið, skellur það í þennan spaða. Eins og þegar vindhviða blæs upp tjaldhurð sem var ekki læst – hún er skyndilega og kröftug. Paddle fer beint út og verður ýtt í kringum þennan litla, sterka rafmagnsrofa. Það gerir enga greiningu eða mælingu; það er bara hinn hrái líkamlegi kraftur olíubylgjunnar sem vinnur alla vinnuna og leysir rofann vélrænt úr á innan við sekúndu.

Þessi rofi er það eina sem þetta gengi gerir, en það munar miklu. Relay sjálft getur ekki stöðvað flæði rafmagns til spenni. Þess í stað sendir það að sleppa rofanum brýnt rafmagnsmerki til miklu stærra, miklu öflugra tæki: aðalrofara. Gengið er eins og spotterinn, útlitsmaðurinn sem sér hættuna. Hringrásarrofi er sterki vörðurinn sem grípur til aðgerða á grundvelli viðvörunarinnar. Frá gengi til rofa er grundvallarregla um hvernig allt raforkunet okkar verndar sig. Í fljótu bragði fær aflrofar "trip" skilaboðin og opnast og sleppir því afl til spennisins. Svelta innri sök eldsneytisgjafa þess og koma í veg fyrir að sprengiþrýstingurinn versni. Hörmungum afstýrt. Keðjuverkun frá bilun til bylgju til róðrarferðar til að merkja til virkni rofa kemur í veg fyrir eldsvoða eða hörmulega bilun, sparar búnað fyrir margar-milljónir dollara og kemur í veg fyrir víðtæka myrkvun. En það er sérfræðingur, aðeins gert fyrir stóru, skyndilega höggin. Hvað með hæga, hljóðláta?

Olíubylgjugengi er gott í að stöðva stór vandamál hratt, en ekki er allt í spenni eins spennandi. Hugsaðu um öryggisnet heimilisins, það er með reykskynjara fyrir hægan eld og þjófaviðvörun fyrir skyndilegt innbrot-. Þeir vernda sama húsið en þeir horfa út fyrir mjög mismunandi hættur. Spennir þarf eitthvað eins og þessa lagskiptu vörn líka, og besti félagi olíubylgjugengisins er annar hlutur sem kallast Buchholz gengi.

Þegar olíubylgjugengið finnur mikla þrýstibylgju er Buchholz gengið meira og minna gasskynjari. Margar bilanir sem þróast hægt innan aðaltanks spennisins - eins og tenging sem hefur verið að losna með tímanum - veldur ekki mikilli bylgju. Þess í stað „elda“ þeir olíuna varlega í kringum sig og mynda gasbólur. Þessar loftbólur fara upp og festast í Buchholz genginu sem er sett ofan á rörin. Ef of mikið gas safnast mun það gefa frá sér viðvörun, þannig að hægt er að vara rekstraraðilann við yfirvofandi vandamáli löngu áður en það verður hörmung. Það er "kanarífuglinn í kolanámunni" fyrir spenni.

Og svo, þó bæði séu mikilvæg spennivarnarkerfi, þá eru virkni þeirra allt önnur.

Buchholz gengi: „Hægur lekaskynjari“Það er til þess að greina gasbólur sem myndast af litlum, þróandi bilun með tímanum. Það gefur frá sér viðvörun snemma en setur venjulega bara viðvörun í stað þess að slökkva á öllu strax.

Olíubylgjugengi: The"Sprengjuskynjari"Það bregst aðeins við skyndilegri, kröftugri olíuþrýstingsbylgju frá meiriháttar, tafarlausri bilun, venjulega í viðkvæma krananum-skiptahólfinu. Það mun bara samstundis sleppa aflrofanum.

Þessir tveir strákar eru ekki keppinautar, þeir eru lið. Buchholz gengið lítur út fyrir hæga brunann, olíubylgjugengið er til staðar fyrir samstundis sprenginguna. Saman mynda þeir fullkomið öryggisnet sem finnur bæði kraumandi vandamál og full-neyðartilvik. Þannig að þetta samstarf tryggir að mjög dýr spennir sé öruggur fyrir mörgum mismunandi vandamálum inni í honum. En hvað ef þessi gengi voru rangt? Ef öryggisbúnaður gaf falska viðvörun, hvers vegna?

Eins og hvernig bílaviðvörun gæti hringt í hvert sinn sem stór vörubíll fer framhjá, jafnvel þótt hann sé ekki til staðar til að vernda þig, getur gott öryggisefni líka farið óvart stundum. Olíubylgjugengi er það sama. Það er gert til að bregðast við jafnvel minnstu merki um ofbeldisfullan þrýstingsatvik, svo það gæti komið af stað með eitthvað sem er ekki algjört bilun. Eins og lítil loftbóla föst inni í olíukerfinu gæti hún þrýst í gegnum rörið og gert skyndilega stuð sem finnst alveg eins og raunveruleg bilun. Mikil líkamleg áhrif á líkama spennisins, segja einhverjar framkvæmdir í gangi í nágrenninu, gætu hugsanlega valdið því að viðkvæma vélbúnaðurinn virkaði líka.

Þessi mikla næmni er viljandi, mikið gefandi-og-á milli þess að vera öruggur og auðveldur í notkun. Eins og reykskynjari í eldhúsinu þínu, viltu frekar að hann slokkni stundum vegna þess að það var brennt ristað brauð frekar en að slokkna bara ef allt herbergið logaði. Verkfræðingar stilla næmni olíubylgjugengisins með sömu rökfræði; það er miklu betra að slökkva á kerfinu að óþörfu nokkrum sinnum en að missa af einum raunverulegum atburði sem myndi eyðileggja milljón-dala spenni og valda rafmagnsleysi. Falsk viðvörun annað slagið er bara kostnaður við næstum fullkomna vörn.

Þegar gengi sleppir, ýta tæknimenn ekki bara á rofann aftur. Þeir verða rannsóknarlögreglumenn. Það fyrsta sem þeir gera í prófunarferlinu er að komast að því hvort um glæp hafi verið að ræða. Þeir munu taka smá af þeirri olíu og athuga hvort tilteknar lofttegundir eða litabreytingar séu til staðar - það eru efnafræðilega "fingrafarið" sem skilur eftir innri rafmagnsbilun. Og svo skoða þeir gengið sjálft og þeir skoða gagnaskrána um það sem gerðist þegar ferðin var gerð. Ef allt kemur aftur í lagi og olían er eins og ný, þá geta þeir haldið áfram og sagt að þetta hafi verið rangt ferðalag, endurstillt allt og reynt að átta sig á því hvers vegna þetta gerðist í fyrsta lagi, kannski með því að hleypa lofti út úr rörunum sem festust inni. Á endanum eru þessar fáu fölsku viðvörun ekki merki um bilað kerfi, heldur frekar að forráðamaður sé vakandi og með mikla viðbúnað. Tæknimenn vita hvernig á að greina muninn á alvöru hrópi á hjálp og augnabliks stökk. Og þetta varkára ferli tryggir að þegar bylgjugengið fer af, förum við með það eins og stórmálið sem það er, og það verður einn af þessum mikilvægu hlutum þessa falda veggs sem hjálpar til við að halda raflínum okkar öruggum og virka vel.

Risastórir spennir sem dreifast um landslag okkar eru ekki bara hluti af landslaginu. Þau eru sterk hjörtu rafnetsins, full af hreyfanlegum krafti. Inni þar sem allt stóra aflið er meðhöndlað er einfaldur vélrænn lífvörður sem vakir yfir fjölförnum stað spennisins. Næst þegar þú ferð framhjá tengivirki muntu gera þér grein fyrir því að einn af einföldustu hlutunum í henni er líka einn mikilvægasti verndarinn, tilbúinn til að bregðast við á nokkrum millisekúndum við hvaða vandamáli sem er.

Þessi fali verndari er tákn fyrir snjöll en óséð verk unnin af verkfræðingum sem sjá til þess að raforkukerfið virki vel. Líkt og öryggisventillinn á hraðsuðukatli er olíubylgjan auðveld hugmynd sem stendur á milli venjulegs hlaups og hræðilegs bilunar – hljóðlátur forráðamaður sem vinnur hörðum höndum að því að halda plánetunni okkar upplýstri.

Hafðu samband núna