楊永耀

摘 要：密度繼電器的漏油現(xiàn)象在各個單位都普遍存在，本文中就以我廠110kV總變GIS sF6組合電器使用密度繼電器的情況為例，分析了SF6密度繼電器漏油的原因以及后果，闡述了ZDM型無油抗震密度繼電器的優(yōu)勢，并且可以徹底解決漏油問題。

關鍵詞：密度繼電器；漏油；因素

我廠110kV變電站是2005年2月建成投用的。110kv系統(tǒng)采用北京開關廠ZF4-126＼1250-31.5型SF6GIS封閉組合電器，共有七間隔，29個SF6氣室，其中斷路器氣室5個，每個斷路器氣室上裝有SF6氣體密度繼電器，我廠使用的是上海新遠儀表廠MTK-1型有油密度繼電器，壓力分二種，即-0.1-0.5MPa，和-0.1-0.9MPa，接點有一對和二對，利用彈簧管和雙金屬片作傳感元件，當漏氣達到一定程度時就會使電觸點可發(fā)報警、閉鎖信號，實現(xiàn)不同的功能。2015年10月17日總變值班電工巡檢時發(fā)現(xiàn)密度繼電器11、19、22三個氣室不同程度漏氣，繼而使我們感覺到SF6密度繼電器漏油對設備運行存在的風險。

1 SF6密度繼電器漏油存在的危害

密度器電器漏油給電力設備帶來很大的傷害：

1.1 一旦密度繼電器所用的防震油漏完，隨之抗震的功能就會減弱，要是這時候開關分合閘，就會將會出現(xiàn)接點失效、偏差標準值超標、指針也會被卡死等一些列的故障及現(xiàn)象。（見圖一有油密度繼電器）

1.2 根據(jù)SF6密度繼電器的節(jié)點的特殊性，自身的閉合力不大，而且時間非常的長，一旦觸頭發(fā)生氧化，接點也將接觸不良或不暢通。對于已經(jīng)把油全部漏完的SF6密度繼電器，它的電接頭因為有著磁助式的特點，那么電接頭將會露在空氣中形成氧化，而且很容易堆積灰塵，使得融點很容易發(fā)生接觸不良的現(xiàn)象。在SF6密度繼電器工作的同時，可以測試出SF6密度繼電器的接點不可以有效地導通的占了3%，而這些節(jié)點不可以有效地導通SF6密度繼電器，主要原因就是抗震油不夠。一旦SF6密度繼電器的指針卡住，以及接點失效或者不能導通，那么就會直接威脅到電網(wǎng)的安全性。

2 SF6密度繼電器為什么會漏油

SF6密度繼電器為什么會漏油，主要是由于接線座和表面的密封處、玻璃與表殼密封處，這兩點的密封件失效，這主要是因為密封圈老化所造成。SF6密度繼電器的防震油密封圈，一般是有丁晴橡膠制成。丁晴橡膠的元素是二烯、丙烯晴和乳液所合成的彈性共聚物，其分子的結構式：不飽和碳鏈橡膠。丙烯晴的含量直接影響著丁晴橡膠的性質(zhì)。丙烯晴一旦增加，隨之增加的還有耐油、耐溶劑性以及耐化學腐蝕性，與此同時，強度和硬度以及耐磨、耐熱性等增加，那么密度也會增加，確實的耐寒性將變?nèi)?，降低了彈性，同時，透氣性也會慢慢減小。影響丁晴橡膠密封圈老化的因素有內(nèi)在因素和外在因素兩個方面。

2.1 內(nèi)在因素

2.1.1 丁晴橡膠分子結構

丁晴橡膠并不屬于飽和碳鏈烯烴類，而這種不飽和的碳鏈烯烴類橡膠，大分子鏈上卻有著不飽和的雙鍵結構，由于受到了各種的外界因素影響，在橡膠分子的雙鍵外，氧開始發(fā)生變化，慢慢變成了氧化物，隨之氧化物也分解成了橡膠有氧化物，最終導致分子的斷裂，但同時也產(chǎn)生了少量的活性基，促使了橡膠分子交聯(lián)，并且交聯(lián)的密度在很大程度上有所增加，也使橡膠變得又脆又硬。雙鍵的含量多少決定了老化的速度。

2.1.2 橡膠配合劑

橡膠在制作的時候，對于硫化體的選擇是至關重要的。要是由于硫結合量的不斷增加，導致了多硫交聯(lián)的濃度也隨之增加，最終會使橡膠加速老化。

2.2 外在因素

2.2.1 氧是橡膠老化的一個主要原因，氧分子使得分子斷裂，并且會重新產(chǎn)生交聯(lián)，而橡膠老化的另外一個因素是臭氧，由于臭氧的活動性強，因此橡膠分子的雙鍵處還會產(chǎn)生臭氧化物，隨后產(chǎn)生分解，并且使大分子斷鏈。但是SF6密度繼電器抗震油的密封圈也是和空氣直接接觸。此外，在抗震油和空氣的接觸中，或有一部分的氧和臭氧進入到油中參與老化反應。

2.2.2 熱能作用。熱能可以使氧化的速度加快，通常，溫度升高10℃，其氧化的速度就會提高一倍左右。與此同時，熱能還使橡膠的鏈和其他配合劑之間的反映速度加快，橡膠中的揮發(fā)性物質(zhì)已經(jīng)揮發(fā)，這就大大降低了橡膠的性能，縮短了橡膠老化的時間。

2.2.3 機械疲勞。在一個均衡的應力的作用下，橡膠就會受到均衡的應變作用，進而發(fā)生機械性的氧作用，同時在熱能的作用下，使橡膠的氧化速度加快，在使用期限內(nèi)，橡膠的彈性將會漸漸地消失，這也會使得機械老化。橡膠的密封圈如果老化，會導致密封件失效，失去密封的性能，進而產(chǎn)生漏油現(xiàn)象。

2.2.4 橡膠密封件的初始壓縮量不大。橡膠密封件是根據(jù)安裝的時候密封件發(fā)生一定的變形，進而使密封件和密封面之間可以貼合，最終達到堵住泄露的目的。在一開始壓縮量還不大的時候，最容易發(fā)生泄漏。設計時，如果密封面的截面選擇較小，安裝槽的截面較大，或者安裝的時候，表蓋沒有擰到合適位置，都會使密封件的初始壓縮量過小。在實際的操作中，在擰密度繼電器的表蓋時，都是憑感覺操作，所以很難找好合適的位置，就會造成初始壓縮量較小。橡膠的冷收縮系數(shù)和金屬相比，大出十多倍，在低溫下，橡膠密封截面產(chǎn)生收縮，材質(zhì)也隨之變硬，同樣會造成壓縮量較小。

2.2.5 較大的壓縮率，為了保障密封件的密封性能，就要給橡膠密封圈一個壓縮率，可是這不能盲目增加，因為過大的壓縮率，不但能夠使橡膠密封圈在在安裝的時候永久變形，還會使橡膠密封圈產(chǎn)生較大的等效應力，最終造成橡膠密封圈材料失效，降低壽命，進而產(chǎn)生漏油現(xiàn)象。而且憑感覺擰繼電器的表蓋，找不到合適位置，也是壓縮率過大的一個主要原因。

3 ZDM型無油抗震密度繼電器

3.1 ZDM型無油抗震密度繼電器的抗震及工作原理

無油抗震密度繼電器（見圖二）ZDM型的抗震原理是在于接頭盒表殼上添加了避震墊，通過避震墊緩沖開關分合閘時候的震動，這樣一來，就可以提高密度繼電器的抗震功能。開關分合閘產(chǎn)生的沖擊和震動，通過連接處直接傳給接頭，接頭再傳給避震墊，最終通過避震墊起到緩沖作用，最后傳給密度繼電器的表殼。由于避震墊起到了緩沖的作用，所以傳到密度繼電器表殼的震動和沖擊能量已經(jīng)減少了很多，因此，抗震效果良好。

另外，ZDM型無油抗震密度繼電器的工作原理就是彈性元件彈簧管，通過溫度補償片，進而修正了壓力和溫度的變化，也反映了SF6氣體密度的變化，它的輸出節(jié)點采用的是微動的開關方法。這種結構的微動開關信號的控制，是有溫度補償片和彈簧管進行，再加上避震墊的緩沖，這樣一來就可以避免震動，也不會輸出誤動的信號，可以保障系統(tǒng)順利有效的工作。同時也大大提高了指針密度繼電器的抗震性能，是一種具有良好性能的密度繼電器。

3.2 ZDM型無油抗震密度繼電器的特征

3.2.1 有著不銹鋼全封閉式的外表，也有良好的防水防腐性能，并且外觀美麗；

3.2.2 可以顯示和控制精度： 1.0級（20℃），2.5級（-30℃～60℃）；

3.2.3工作環(huán)境溫度：-30℃～+60℃，工作環(huán)境濕度：≤95%RH；

3.2.4 抗震性能：20m/s2，抗沖擊性能：50g，11ms，密封性能：≤10-8mbar?；1/s；

3.2.5 觸點容量：AC/DC250V，1000VA/500W；

3.2.6 外殼的防護等級已經(jīng)達到了IP65；

3.2.7 無油設計，耐震動和沖擊，并且長久不滲油；

3.2.8 感溫元件的性能相對穩(wěn)定，一致性非常好。

由以上特點可以得出ZDM型無油抗震密度繼電器能夠徹底解決密度繼電器的漏油現(xiàn)象。其主要是利用自身獨特的結構設計和避震墊的形式，來達到避震的效果，并沒有采用添加防震油的方法來實現(xiàn)抗震的目的，所以就從根本上消除了密度繼電器運行時，產(chǎn)生的漏油情況。

4 結語

密度繼電器產(chǎn)生漏油的原因主要是因為制造、運行和維護等方面，當設備密度降低的時候，不但會讓氣體絕緣耐壓強度降低，還會使斷路器的開斷容量下降。所以，我們只有對出現(xiàn)漏油的密度繼電器及時更換，并且在工作中要盡量使用ZDM型無有抗震密度繼電器或者和它類似的設備，才可以保證工作順利進行，不會產(chǎn)生安全隱患。

參考文獻：

[1]田宏亮.SF6密度繼電器現(xiàn)場校驗的必要性[J].寧夏電力，2010（05）.

[2]李志剛，蔡巍，鄧春，李帆.SF6氣體密度繼電器在極端溫度下的性能校驗[J].中國電力，2012（10）.