低壓互感器固定支架設計及二次線銹蝕斷裂分析

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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程中的感應電流更穩定[1]。當前針對低壓互感器固定支架的設計研究中,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,但該方法在實際應用過程中存在固定效果差的問題,經常會出現底部不穩的現象。因此,有必要對低壓互感器固定支架展開優化設計。除此之外,二次線在應用過程中,由于電化學腐蝕會出現銹蝕斷裂的現象,無法對一次線起到保護作用,進而影響線路運行安全。為此,對二次線的銹蝕斷裂進行分析,通過低壓互感器固定支架設計及二次線銹蝕斷裂分析,以確保低壓互感器能夠準確穩定的感應電流。

1 低壓互感器固定支架設計

1.1 設置底部固定托環 所設計低壓互感器固定支架形狀為矩形,尺寸與低壓互感器精準吻合,為了保證低壓互感器能夠產生更準確穩定的感應電流,在低壓互感器固定支架底部設置底部固定托環,以此提高低壓互感器固定支架的穩定性。設計的底部固定托環為半圓弧狀,同時在上部配備大小相等的頂部防水蓋環,將上下部分相連構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,設計線路導向定位塊,將其與底部固定托環焊接在一起,保證低壓互感器的導線能夠從定位孔中延伸出來,實現信號的有效傳輸,避免外界因素對信號產生的干擾,保障低壓互感器信號接收的有效性[3]。通過設置底部固定托環,提高低壓互感器固定支架的固定性能,精準定位各相導線,確保低壓互感器能夠安全、穩定執行感應電流工作。

1.2 低壓互感器固定支架結構 在設置底部固定托環的基礎上,設計的低壓互感器固定支架結構具體包括:在環氧樹脂為材質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部;將C型鐵芯插入絕緣隔離筒及外部的高壓繞組,內部的低壓繞組;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,保證了兩個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絕緣隔離筒固定在鐵芯上,裝模時不需要調整高低壓繞組之間距離,提高了勞動生產率。至此,完成低壓互感器固定支架設計。

2 二次線銹蝕斷裂分析

由于低壓互感器的電動勢減少,低壓互感器的極化保護與同一種電解質溶液接觸就會形成化學反應,導致二次線銹蝕斷裂。通過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

結合圖1所示,由于二次線主要由銅制以及鐵制材質生產,基于氧化反應會發生電偶腐蝕。通過電偶腐蝕原理在二次線銹蝕斷裂中的具體應用來表示二次線銹蝕斷裂化學反應方程式。首先,設電偶腐蝕的化學方程式,如公式(1)所示。

在公式(1)中,雖然消耗了H,但會使溶液的p H值增大。沒有氧氣時的還原反應方程式,如公式(2)所示。

通過上述公式可見,在沒有氧氣時的還原反應中,更容易產生吸氧腐蝕現象,在空氣中氧分壓時金屬的銹蝕現象更為嚴重。因此,必須通過電化學保護技術將二次線的陰極與陽極進行連接,通過腐蝕電池的外電路進行短接。與此同時,在具體電化學保護技術應用中,可通過電化學保護技術計算二次線的腐蝕電流,控制二次線的腐蝕速度[4-5]。設二次線的腐蝕電流為I,則其計算公式,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指的是二次線的陽極平衡電位;P指的是二次線陽極極化率;W指的是二次線陰極極化率;R指的是電池的歐姆電阻。通過公式(3)可以得出二次線的腐蝕電流,當其數值達到一定程度時,必然引發二次線銹蝕斷裂。

3 結束語

通過低壓互感器固定支架設計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計提供新思路。通過上述研究,分析了二次線銹蝕斷裂原因。在后期的研究中,應結合二次線銹蝕斷裂原因,減緩二次線銹蝕速度,避免其發生斷裂現象,最大限度上提高低壓互感器的安全性以及穩定性,進而延長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一步對低壓互感器固定支架的優化設計提出深入研究,為提高低壓互感器的綜合性能提供技術支持。