По ссылкейойо шиВ данном контрольном списке по контролю момента затяжки втулок среднего напряжения подробно описаны этапы проверки герметичности соединительных поверхностей, поэтапная затяжка с учетом момента и диагностические процедуры, которые позволяют определить, выдержит ли втулка среднего напряжения термоциклирование и электрические нагрузки в течение десятилетий эксплуатации.
Контроль момента затяжки при монтаже проходных втулок среднего напряжения — это не просто формальность, а механизм, от которого зависит, выдержит ли уплотнительная поверхность термоциклирование и электрические нагрузки на протяжении десятилетий эксплуатации. Недостаточный момент затяжки фланца приводит к появлению микроскопических зазоров на границе соприкосновения прокладки, а чрезмерный момент затяжки может вызвать растрескивание фарфоровых корпусов или деформацию эпоксидных смол. Оба этих фактора сокращают срок службы, причем последствия часто проявляются только через несколько месяцев после ввода в эксплуатацию.
Соединение втулки с револьверной головкой зависит от прокладки (как правило, из нитрила или EPDM), которая должна обеспечивать равномерное сжатие по всей окружности. Недостаточное сжатие — как правило, ниже минимального значения усилие, указанного производителем — приводит к проникновению влаги, что ускоряет возникновение частичных разрядов (PD) в области фланца. При вводе оборудования в эксплуатацию на месте технические специалисты часто сталкиваются с ситуацией, когда втулки “визуально” кажутся установленными, но не проходят испытание на сопротивление изоляции просто потому, что в одном из квадрантов прокладка так и не была должным образом спрессована, что напоминает о том, что визуальный осмотр сам по себе не может заменить проверку момента затяжки.
Типичные диаметры болтов фланца для проходных изоляторов среднего напряжения варьируются от 12 мм до 20 мм (M12–M20), при этом рекомендуемые значения момента затяжки, как правило, находятся в диапазоне от 40 Н·м до 110 Н·м в зависимости от марки болта и материала фланца. Всегда сверяйтесь с таблицей моментов затяжки оригинального производителя, а не используйте общие значения.
Чрезмерное затягивание может также привести к деформации монтажного фланца, что незначительно уменьшит путь утечки между токопроводящим концом втулки и заземлённой металлической частью револьверной головки. Это особенно важно для наружных втулок среднего напряжения с номинальным напряжением от 15 кВ до 38 кВ, где запасы по пути утечки и без того ограничены с учётом степени загрязнения.
Распределение напряжений в фланце можно приблизительно оценить, если считать, что сила сжатия F примерно пропорциональна приложенному крутящему моменту T, коэффициенту трения прокладки μ и диаметру круга болтов d: F ≈ T / (μ × d). Эта зависимость объясняет, почему при изменении степени смазки болта усилие зажима достигается даже при одинаковых показаниях динамометрического ключа.
Более подробную информацию о конструкции втулок см. на сайте ZeeyiElec’s <a href="/ru/”https://zeeyielec.com/transformer-accessories/medium-voltage-bushings/”/">средневольтные вводы</a> страница серии.
Прежде чем динамометрический ключ коснется болта, втулка, прокладка и монтажный фланец должны пройти проверку с оформлением соответствующего протокола. Пропуск этого этапа является одной из наиболее распространённых первопричин, выявляемых при устранении неисправностей: поцарапанная уплотнительная поверхность или прокладка, оставленная на ночь во влажном ящике, могут свести на нет даже идеально выполненную последовательность затяжки при установке втулки среднего напряжения.
Осмотрите втулку по всей длине на наличие микротрещин, сколов в месте посадки фланца или слоя загрязнений. Фарфоровые втулки следует проверять под косым светом на наличие поверхностных трещинок; втулки из эпоксидной смолы необходимо проверять на наличие мелования или деградации под воздействием УФ-излучения, если они хранились на открытом воздухе. Отбраковывайте любые втулки с видимыми повреждениями в пределах 5 мм от уплотнительной канавки — даже небольшой скол в этом месте может нарушить плотность прилегания прокладки.
Прокладки следует проверить на наличие остаточного сжатия, возникшего в результате предыдущего штабелирования при хранении, и браковать, если их толщина уменьшилась более чем примерно на 10–15% по сравнению с номинальной. Поверхности фланцев со стороны револьверной головки следует проверить на наличие точечной коррозии, остатков старых прокладок или наслоений краски толщиной более 0,1–0,2 мм, поскольку даже тонкие слои покрытия изменяют эффективную высоту зажима в месте соединения.
В прибрежных районах или в условиях высокой влажности технические специалисты обычно протирают обе соприкасающиеся поверхности изопропиловым спиртом непосредственно перед сборкой, поскольку остаточные пленки влаги, как было установлено, связаны с появлением частичных разрядов на раннем этапе эксплуатации во время пуско-наладочных испытаний. Влажность окружающей среды выше примерно 85% относительной влажности (RH) часто становится причиной отсрочки монтажа, особенно в случае эпоксидных вводов, где поверхностная влага может повлиять на отверждение смолы в местах ретуширования.
Фланцевые соединительные элементы и совместимые комплекты прокладок см. в каталоге ZeeyiElec вставки для втулочных колодцев серия и аксессуары для трансформаторов страница-опорная страница.Номинальные значения момента затяжки для фланцев втулок MV зависят от диаметра болта, материала фланца и типа прокладки — применение “типового” значения ко всем классам втулок часто становится причиной отказов в эксплуатации.
В большинстве фланцев с проходными втулками для среднего напряжения используются шпильки из нержавеющей стали или оцинкованной углеродистой стали класса 8.8 или эквивалентные им по классу A2-70. Для шпилек из нержавеющей стали, как правило, требуются значения момента затяжки примерно на 10–15% ниже, чем для оцинкованных шпилек из углеродистой стали того же диаметра, что обусловлено различиями в коэффициенте трения резьбы — этот момент легко упустить из виду при повторном использовании таблицы моментов затяжки для смешанных партий крепежа при проведении работ по модернизации.
Ниже приведены общие отраслевые рекомендации; перед применением на практике всегда необходимо сверяться с техническим паспортом конкретного производителя втулок.
| Размер болта | Класс напряжения втулки | Типичный диапазон крутящего момента |
|---|---|---|
| M12 | Класс 15 кВ | 40 Н·м – 55 Н·м |
| M16 | Класс 25 кВ | 65 Н·м – 85 Н·м |
| M20 | Класс 38 кВ | 90 Н·м – 110 Н·м |
Эти значения рассчитаны для сухих, несмазанных резьб. При использовании противозадирной пасты значения момента затяжки, как правило, снижаются на 15–20% для обеспечения эквивалентного усилия зажима, поскольку смазка снижает упомянутый ранее коэффициент трения. Бригады на местах иногда применяют одинаковый момент затяжки независимо от состояния смазки, что может привести к чрезмерному сжатию прокладки, а в случае фарфоровых втулок — к появлению микротрещин на фланце, которые становятся заметными только при последующем техническом осмотре.
Затяжка до конечного момента за один проход — один из самых быстрых способов получить неравномерное сжатие прокладки, даже если заданное значение момента затяжки выбрано правильно. Последовательность и поэтапность затяжки имеют не меньшее значение, чем показатель на динамометрическом ключе.
Болты следует затягивать по схеме “звездочка” или «крест», а не последовательно по окружности фланца. Для типичного 8-болтового фланца втулки среднего напряжения это означает затягивание болта № 1, затем болта, расположенного примерно напротив (болт № 5), затем № 3, затем № 7 и так далее — распределяя сжатие равномерно, а не постепенно «вдавливая» прокладку в неровное гнездо. Нарушение этого порядка — частая проблема, выявляемая во время выездов по устранению неисправностей, особенно при модернизационных работах, когда бригады действуют по памяти, а не в соответствии с задокументированной процедурой.
Окончательный момент затяжки следует достигать как минимум за три прохода: первый проход — примерно на 30% от заданного значения для прижатия прокладки, второй — на 70% и последний — на 100% — каждый раз строго следуя одной и той же схеме затяжки “звездочкой”. Четвертый «контрольный проход» с полным моментом затяжки, выполняемый после того, как соединение отстоится в течение нескольких минут, позволяет учесть релаксацию, которая естественным образом возникает при сжатии прокладки под нагрузкой. Для шпильки M16 в диапазоне от 65 Н·м до 85 Н·м это обычно означает затяжку с моментом примерно 20 Н·м, 55 Н·м, а затем до прикладного момента.
Низкие температуры окружающей среды, особенно ниже 0 °C, приводят к тому, что материалы прокладок становятся более жесткими и хуже приспосабливаются к незначительным неровностям фланцев, что может привести к недостаточному уплотнению даже при соблюдении правильных значений момента затяжки. В таких условиях некоторые бригады проводят повторную проверку момента затяжки после того, как трансформатор достигает нормальной рабочей температуры, поскольку тепловое расширение фланца и прокладки приводит к небольшому изменению силы зажима по сравнению с показателями в холодном состоянии сразу после монтажа.
Большинство отказов втулок, связанных с крутящим моментом, обусловлено одним из нескольких типичных сценариев, и своевременное выявление симптомов позволяет предотвратить ситуацию, при которой незначительная ошибка при монтаже может привести к отказу в процессе эксплуатации спустя несколько месяцев.
Превышение момента затяжки чаще всего проявляется в виде микротрещин на седле фланца из фарфора или, в случае эпоксидных втулок, в виде белесых пятен вокруг монтажных отверстий. В одной из часто встречающихся ситуаций на объектах технические специалисты, использующие ударный гайковерт вместо откалиброванного динамометрического ключа ради “быстроты” при установке нескольких втулок, создавали усилие затяжки на 20–30% выше заданного значения — что зачастую становится очевидным только тогда, когда втулка не проходит последующий тест на пробиение (PD), а не во время установки. Любая втулка, установленная с помощью некалиброванного инструмента, должна быть отмечена для повторной проверки.
Недостаточный момент затяжки фланцев приводит к образованию зазоров, в которых на границе соприкосновения прокладок скапливается воздух или влага, что становится источником возникновения частичных разрядов после подачи напряжения на ввод. Результаты испытания на частичные разряды при вводе в эксплуатацию, показывающие низкую, но не нулевую активность при номинальном напряжении на новой установке, не следует по умолчанию считать удовлетворительными — зачастую это связано с недостаточным моментом затяжки при окончательной затяжке, а не с производственным дефектом, и перед подписанием акта приемки следует провести перепроверку в соответствии с указанными в проекте критериями приемки по частичным разрядам.
В обоих случаях меры по устранению неисправности одинаковы: ослабить все болты по схеме «обратная звёздочка», осмотреть прокладку на наличие видимых повреждений или необратимой деформации, заменить её, если степень сжатия превышает указанный ранее порог 10-15%, и повторить полную последовательность затяжки по этапам, а не просто добавлять немного большего момента затяжки к уже затянутому соединению.
Правила монтажа и затяжки втулок средненапряженных трансформаторов вписываются в более широкую систему стандартов, касающихся вспомогательного оборудования трансформаторов, что дает монтажным бригадам документально закрепленную основу для своих процедур, а не заставляет полагаться исключительно на таблицы производителя.
Стандарт IEEE C57.19.01 регулирует эксплуатационные характеристики и размерные нормы для проходных изоляторов наружного оборудования, включая требования к длине пути утечки в зависимости от класса напряжения — те же самые запасы, о которых упоминалось ранее при обсуждении деформации фланца вследствие чрезмерного затягивания. Стандарт IEC 60137 охватывает аналогичную область применения для проходников, используемых в системах переменного тока напряжением выше 1 кВ, включая требования к периодическим и типовым испытаниям, которые проходник должен пройти до монтажа на объекте. Если в проектной спецификации упоминается один стандарт вместо другого — что часто встречается в регионах, где смешаны стандарты IEC и IEEE, таких как некоторые части Ближнего Востока и Латинской Америки, — монтажные бригады должны уточнить, в соответствии с какими требованиями была изготовлена и сертифицирована конкретная проходная втулка, поскольку допуски на момент затяжки и посадку прокладки могут незначительно различаться между этими двумя стандартами.
В технической брошюре CIGRE № 755, разработанной рабочей группой A2.43 по надежности проходных изоляторов трансформаторов, на основе данных международных обследований описаны механизмы отказов проходных изоляторов в процессе эксплуатации и их связь с более общей статистикой отказов трансформаторов, что подтверждает, почему контроль момента затяжки заслуживает такой же строгости процедур, как и электрические испытания при вводе в эксплуатацию.
Контроль крутящего момента не заканчивается с момента отложения гаечного ключа при установке втулки MV — правильная последовательность ввода в эксплуатацию гарантирует, что конструкция выдержит термоциклирование и нагрузки не только в момент сборки, но и в дальнейшем.
После завершающего этапа затяжки с поэтапным увеличением момента необходимо провести задокументированную выборочную проверку с использованием откалиброванного динамометрического ключа как минимум на 25% болтов (поочередно проверяя разные болты в ходе визитов по техническому обслуживанию), что помогает выявить любые соединения, ослабшие после первоначальной затяжки. Обычно эту процедуру повторяют после того, как трансформатор достигнет нормальной рабочей температуры, поскольку тепловое расширение может изменить усилие зажима по сравнению с состоянием в холодном состоянии при установке.
Перед подачей напряжения необходимо провести испытание сопротивления изоляции (обычно при напряжении постоянного тока от 5 кВ до 10 кВ в зависимости от класса проходника), а также проверку на частичные разряды, чтобы убедиться, что при ранее выполненном герметизировании на фланце не осталось измеримой влаги или воздушных зазоров.
Чтобы с самого начала правильно определить значения момента затяжки, необходимо использовать втулки и прокладки, размеры которых соответствуют конкретному применению. Компания ZeeyiElec средневольтные вводы Поставляются с таблицами моментов затяжки, разработанными конкретным производителем и включенными в техническую документацию, а наша команда поможет подобрать размеры фланцев и характеристики прокладок в соответствии с вашей существующей трансформаторной башней ещё до начала монтажа. Полные технические характеристики продукции и помощь в оформлении запроса на предложение можно найти на сайте ZeeyiElec’s аксессуары для трансформаторов страница.Значения момента затяжки, как правило, варьируются от умеренных до высоких в зависимости от диаметра болта и класса втулки, и всегда следует руководствоваться таблицей, указанной производителем оригинального оборудования (OEM), а не общими значениями, поскольку конструкция фланцев различается в зависимости от производителя.
Да — чрезмерный крутящий момент может привести к растрескиванию фарфоровых корпусов или деформации эпоксидных соединительных элементов, особенно в условиях низких температур окружающей среды, когда материалы становятся менее эластичными.
Правильно установленная прокладка обеспечивает равномерное прижатие по всей окружности без видимых зазоров, хотя для окончательного подтверждения, как правило, требуется повторная проверка момента затяжки после первоначального приработки.
Частыми причинами являются недостаточный момент затяжки болтов или загрязненные уплотнительные поверхности, поскольку при неполном сжатии прокладки могут оставаться микроскопические воздушные зазоры, которые ионизуются под действием напряжения.
Да, звездообразный или крестообразный порядок затяжки болтов является стандартной практикой для большинства фланцевых втулок, чтобы обеспечить равномерное сжатие прокладки, хотя точная последовательность зависит от количества болтов и геометрии фланца.
Многие полевые технические специалисты повторно проверяют момент затяжки после короткого периода стабилизации, наступающего после первоначального включения питания, поскольку материалы прокладок могут подвергаться незначительной релаксации в условиях термоциклирования.
Да — при низких температурах прокладки могут стать более жесткими, а фарфор — более хрупким, поэтому, как правило, момент затяжки следует выбирать с запасом и повторно проверять его после стабилизации температуры.
English English
한국어
العربية
Español
हिन्दी
தமிழ்
Deutsch (Sie)
Français
Português do Brasil
Русский