اطلب عرض أسعار لمكونات ومعدات الجهد العالي

أخبرنا بمتطلباتك — الجهد المقنن، الطراز، الكمية، والوجهة — وسيقوم فريق XBR Electric بإعداد عرض أسعار مفصل في غضون 24 ساعة.
نموذج الاتصال التجريبي
فحص جودة الأجزاء الإيبوكسي الذي يوضح أنواع الشقوق والفراغات وتتبع أنواع العيوب باستخدام أدوات الفحص لمجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط

فحص جودة أجزاء الإيبوكسي: دليل التشققات والفراغات والتتبع الميداني

يُستخدم راتنجات الإيبوكسي المصبوب كعمود فقري للعزل الصلب في مجموعة المفاتيح الكهربائية متوسطة الجهد. وهو يغلف قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي الأعمدة، ويدعم موصلات الناقلات، ويشكل البطانات التي تنقل الطاقة بين المقصورات. عندما يفشل الإيبوكسي، تفشل المعدات معه - غالبًا أثناء ذروة الطلب عندما تجتمع الضغوط الحرارية والكهربائية.

يقدم هذا الدليل الميداني طرق الفحص المنهجي للكشف عن الشقوق والفراغات والتتبع في مكونات الإيبوكسي المصنفة من 12 كيلو فولت حتى 40.5 كيلو فولت. تنطبق التقنيات على الفحص الوارد والتحقق من التشغيل والتقييم الدوري أثناء الخدمة.

كيف تتشكل الشقوق والفراغات والتتبع في الإيبوكسي المصبوب

فهم أصول العيوب يزيد من تركيز الفحص. يتبع كل نوع من أنواع العيوب مسار تكوين متميز.

تكوين الفراغ

تتشكل الفراغات أثناء الصب عندما لا يمكن للهواء المحبوس أو المركبات المتطايرة الهروب قبل أن يتشكل الراتنج. في تقييمات الجودة عبر أكثر من 200 دفعة عازل إيبوكسي في أكثر من 200 دفعة، تتركز الفراغات التي يزيد حجمها عن 0.5 مم باستمرار في واجهات الراتنج والحشو حيث يكون الترطيب غير مكتمل. يولد تفاعل المعالجة الطاردة للحرارة درجات حرارة تتراوح بين 120-180 درجة مئوية، مما يخلق تدرجات ضغط تؤدي إلى تنامي فقاعات الغاز.

العواقب العازلة شديدة. يتحمل الإيبوكسي البكر 20-25 كيلو فولت/مم. ويؤدي الفراغ إلى انخفاض قوة الانهيار المحلي إلى حوالي 3 كيلو فولت/مم بسبب تأثيرات قانون باشن في تجاويف الغاز المغلقة. يؤدي التفريغ الجزئي داخل هذه الفراغات إلى توليد درجات حرارة تتجاوز 500 درجة مئوية، مما يؤدي إلى تضخم العيب تدريجيًا.

بدء التصدع

يؤدي التدوير الحراري إلى تكوين الشقوق من خلال عدم تطابق معامل التمدد الحراري (CTE). يُظهر الإيبوكسي غير المملوء معامل التمدد الحراري 50-70 × 10- 10 ⁶/°مئوية بينما يبلغ قياس الموصلات النحاسية 17 × 10- 10- ⁶/°مئوية. يولد عدم التطابق هذا ضغوطًا بينية تتجاوز 15 ميجا باسكال عند فروق درجة حرارة 80 درجة مئوية. تنتشر الشقوق من الزوايا الحادة ومجموعات الحشو وواجهات الموصلات.

تُظهر التجربة الميدانية مع مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية أن تدوير درجة الحرارة بين -25 درجة مئوية و+55 درجة مئوية ينتج عنه تشققات دقيقة في نقاط تركيز الإجهاد خلال 8-12 سنة من الخدمة.

تتبع التطوير

يمثل التتبع السطحي تفحيمًا تدريجيًا تحت ضغط كهربائي مستمر مع الرطوبة والملوثات. عندما يخلق تلوث السطح أغشية رطوبة موصلة، يتدفق تيار التسرب. يقوم التيار بتسخين السطح بشكل غير متساوٍ، مما يخلق نطاقات جافة حيث تتركز المقاومة. يؤدي التقوس عبر هذه الأشرطة الجافة إلى كربنة الإيبوكسي، مما يشكل مسارات موصلة دائمة.

تُظهر عمليات فحص المحطات الفرعية الساحلية أن تلوث الضباب الملحي يسرع من بدء التتبع، مما يقلل من مقاومة العزل السطحي إلى أقل من 10 م/أم خلال 18 شهرًا من التعرض.

مخطط مقطع عرضي يوضح آليات تكوين الفراغات والتشققات وتتبع العيوب في أنظمة العزل الإيبوكسي المصبوب
الشكل 1. آليات تكوين عيوب الإيبوكسي - فراغ داخلي مع تركيز المجال (يسار)، وشق إجهاد حراري عند واجهة الموصل (في الوسط)، ومسار الكربنة المتتبع للسطح (يمين).

[رؤى الخبراء: مؤشرات جودة التصنيع]

  • يشير اصفرار الإيبوكسي إلى التعرض الزائد أو الأشعة فوق البنفسجية أثناء التخزين - افحص بعناية أكبر بحثًا عن الإجهاد الداخلي
  • تشير علامات التدفق على الأسطح إلى وجود مشاكل في ملء القالب ترتبط بتجمعات الفراغات الداخلية
  • غالبًا ما تغطي علامات الغرق بالقرب من المقاطع السميكة الفراغات تحت السطحية
  • يستدعي اختلاف الألوان من دفعة لأخرى مناقشة جودة الموردين

كيفية فحص الأجزاء الإيبوكسي بحثًا عن التشققات

يكتشف الفحص البصري معظم عيوب الشقوق عند إجرائه بشكل منهجي مع إضاءة مناسبة.

المعدات المطلوبة

  • عدسة مكبرة 10× مكبرة
  • ضوء فحص LED (درجة حرارة اللون 5000K ك كحد أدنى)
  • مصباح UV-A (الطول الموجي 365 نانومتر)
  • شريط وسم قابل للإزالة

إجراءات التفتيش

ابدأ بالجزء على طول الذراع تحت إضاءة محيطة منتشرة. قم بالتدوير ببطء خلال 360 درجة. تظهر الشقوق السطحية التي يزيد طولها عن 3 مم كخطوط ظل حتى بدون تكبير.

للفحص التفصيلي، ضع مصباح LED بزاوية رعي بزاوية 15-30 درجة على السطح. تخلق هذه الزاوية المنخفضة ظلالاً تكشف عن عمق الشقوق ومداها. افحص بشكل منتظم من طرف إلى آخر، مع تداخل مناطق الفحص.

يكشف الفحص بالأشعة فوق البنفسجية عن الشقوق غير المرئية تحت الضوء الأبيض. تضيف العديد من الشركات المصنعة متتبعات الفلورسنت إلى تركيبات الإيبوكسي. تحت إضاءة 365 نانومتر، تظهر الشقوق كخطوط ساطعة على خلفية داكنة. تتفوق هذه التقنية في العثور على الشقوق الشعرية في الأشكال الهندسية المعقدة.

مناطق التفتيش الحرجة

ركز الانتباه على المناطق عالية التوتر:

  • واجهات الإدخال المعدنية التي يكون فيها عدم تطابق CTE أكبر ما يكون
  • زوايا شفة التركيب ومحيط ثقب البرغي
  • التحولات الهندسية من المقاطع السميكة إلى الرقيقة
  • المناطق القريبة من قاطع فراغ أسطح التركيب
رسم تخطيطي لتقنية الفحص بالضوء الرعوي الضوئي يوضح وضع الصمام الثنائي الباعث للضوء بزاوية 15-30 درجة للكشف عن الشقوق الإيبوكسية
الشكل 2. تقنية الفحص بالضوء الرعوي-مصباح LED الموضوعة بزاوية 15-30 درجة تخلق ظلالاً تكشف عن عمق التشقق ومداه في أسطح الإيبوكسي.

معايير قبول التشقق لمكونات الإيبوكسي MV الإيبوكسي

ليس كل صدع يستدعي الرفض. يحدد الموقع والحجم الاستجابة المناسبة.

نوع التصدعالموقعالحد الأقصى المسموح بهالإجراء
خط الشعر <0.1 مم عرض 0.1 ممسطح غير مجهدطول 5 ممالقبول بالوثائق
خط الشعر <0.1 مم عرض 0.1 ممإدراج معدني قريب من المعدن2 مم طول 2 ممرفض أو استشارة الشركة المصنعة
مرئي ≥0.1 مم عرض 0.1 ممأي موقعغير مقبولرفض
عبر الشق العابرأي موقعغير مقبولالرفض فوراً

تتطلب الشقوق بالقرب من واجهات الموصلات تفسيرًا صارمًا. يؤدي تعزيز المجال الكهربائي عند طرف الشق إلى تسريع بدء التفريغ الجزئي. يمكن أن يتطور التصدع الشعري الذي قد يعيش لعقود على سطح غير مجهد إلى فشل في غضون أشهر بالقرب من موصل عالي الجهد.

توثيق جميع الشقوق المقبولة بالصور الفوتوغرافية وقياسات الأبعاد. يتيح خط الأساس هذا تحديد الاتجاهات أثناء عمليات الفحص اللاحقة.

طرق الكشف عن الفراغات في العزل الإيبوكسي

تتطلب الفراغات الداخلية طرق كشف تتجاوز الفحص البصري. تنطبق ثلاث تقنيات على الإعدادات الميدانية والمصنع.

الاختبار بالموجات فوق الصوتية

يكتشف الفحص بالصدى النبضي بالموجات فوق الصوتية الفراغات التي يبلغ قطرها 0.3 مم في الإيبوكسي حتى سمك 80 مم. تعمل هذه التقنية لأن الفراغات تخلق عدم تطابق في المعاوقة الصوتية التي تعكس طاقة الموجات فوق الصوتية.

للتطبيق الميداني:

  • اختر محولات الطاقة 2-5 ميجا هرتز بناءً على سُمك الجزء (تردد أعلى للأجزاء الأقل سمكًا)
  • ضع الغليسرين أو الكوبلانت المائي بكميات وفيرة
  • المسح الضوئي عند 50% التداخل بين التمريرات
  • ضع علامة على أي سعة انعكاس تتجاوز 20% لصدى الجدار الخلفي

اختبار التفريغ الجزئي

يحدد اختبار PD الفراغات النشطة كهربائيًا - تلك التي ستسبب تلفًا تدريجيًا. قم بتطبيق الجهد عند 1.5-2.0 × جهد الطور إلى الأرض المقدر وقياس حجم التفريغ.

يتطلب اختبار PD أثناء الفحص الوارد معدات متخصصة وظروفًا خاضعة للرقابة. وتحتفظ العديد من المنشآت بهذه الطريقة للمكونات عالية القيمة أو أخذ عينات عشوائية من دفعات كبيرة.

التصوير الإشعاعي بالأشعة السينية

يكشف الفحص الصناعي بالأشعة السينية عن الفراغات بغض النظر عن النشاط الكهربائي. تناسب هذه الطريقة المكونات عالية القيمة حيث يكون موقع الفراغات الداخلية مهمًا بقدر أهمية وجود الفراغات. وتحدد هذه التقنية الفراغات بالقرب من أسطح الموصلات - وهي المواقع الأكثر خطورة - التي قد تغفلها طرق الموجات فوق الصوتية بسبب التعقيد الهندسي.

تقييم مخاطر الموقع الفارغ

يحدد الموضع النتيجة. تتعرض الفراغات القريبة من الموصلات لتعزيز المجال الذي يسرع التفريغ الجزئي.

موقع الفراغالمخاطر النسبيةالتحسين الميداني
في حدود 5 مم من الموصلحرج3-5 × متوسط المجال
عند واجهة الإدخال المعدنيعالية2-4 × 2-4 × متوسط المجال
مركز المواد السائبةمعتدل1-2 × × متوسط الحقل
بالقرب من السطح الأرضيأقل1-1.5 × 1-1.5 × متوسط المجال

رفض أي مكون به فراغات في حدود 5 مم من أسطح الموصلات، بغض النظر عن حجم الفراغ.

خريطة حراجة موقع الفراغ تظهر مناطق الخطر التي تشع من سطح الموصل في المقطع العرضي للعزل الإيبوكسي
الشكل 3. تقييم حرجة موقع الفراغ - الفراغات في نطاق 5 مم من أسطح الموصلات (المنطقة الحمراء) تشهد تعزيزًا في المجال بمقدار 3-5 أضعاف وتتطلب الرفض بغض النظر عن الحجم.

[رؤى الخبراء: حقائق اختبار PD الاختبار الميداني]

  • غالبًا ما تتجاوز ضوضاء الخلفية في المحطات الفرعية العاملة 5 pC-استخدام التداخل والتصفية
  • تؤثر درجة الحرارة على حجم PD؛ اختبر في ظروف حرارية مستقرة عندما يكون ذلك ممكنًا
  • يوفر اختبار PD واحد لقطة سريعة؛ ويكشف الاتجاه بمرور الوقت عن معدل التدهور
  • يعمل الارتباط بين اكتشاف الفراغات UT ونشاط PD حوالي 70% - تظل بعض الفراغات غير نشطة لسنوات

كيفية التعرف على أضرار التتبع والوقاية منها

يترك تتبع التلف دليلاً مرئيًا على أسطح الإيبوكسي. يتيح التعرف عليها التدخل قبل حدوث الوميض.

التحديد البصري

ابحث عن هذه المؤشرات

  • أنماط تشعبية بنية أو سوداء متفرعة عبر السطح
  • ملمس خشن على طول مسارات التفريغ
  • تنقر في مواقع جذر القوس
  • رواسب المسحوق الأبيض التي تشير إلى نواتج التحلل

تشمل مناطق الفحص عالية الخطورة البطانات الخارجية، والمكونات في البيئات الصناعية ذات الغبار الموصل، والأجزاء القريبة من مداخل الكابلات حيث يتجمع التكثيف.

متطلبات مؤشر التتبع المقارن

يقيس اختبار CTI مقاومة التتبع. يطبق اختبار IEC 60112 IEC 60112 قطرات محلول كلوريد الأمونيوم بين الأقطاب الكهربائية مع زيادة الجهد حتى يحدث التتبع. توجه النتائج اختيار المواد:

قيمة CTIالتصنيفملاءمة التطبيق
≥600 VCTI 600البيئات الخارجية الملوثة
400-599 VCTI 400البيئات الداخلية العادية
<400 Vغير موصى بهتجنبه لعزل MV

قطع إيبوكسي عالية الجودة من قطع إيبوكسي عالية الجودة من الشركات المصنعة لمكونات المفاتيح الكهربائية حدد CTI ≥600 لأي سطح معرض للتلوث البيئي.

بالنسبة للمكونات الموجهة إلى تركيبات VCB الخارجية, ، تحقق من تصنيف CTI مقابل شدة تلوث الموقع. تتطلب البيئات الساحلية والصناعية والصحراوية تصنيف CTI 600 كحد أدنى.

استكمال قائمة مراجعة الفحص الوارد للأجزاء الإيبوكسية

يحول التوثيق المنهجي التفتيش من تقييم ذاتي إلى سجل جودة يمكن الدفاع عنه.

الفحص البصري (100% للأجزاء المستلمة)

  •  لا توجد تشققات مرئية تحت تكبير 10×× مع ضوء الرعي
  •  تشطيب سطح موحد بدون علامات انسياب أو علامات الحوض
  •  وضع الأجزاء المعدنية المدمجة بشكل صحيح حسب الرسم
  •  لون ثابت طوال الوقت (بدون اصفرار أو تغير في اللون)
  •  علامات مقروءة: رمز التاريخ ورقم الدفعة ومعرف الشركة المصنعة

التحقق من الأبعاد (أساس العينة حسب حجم القطعة)

  •  الأبعاد الحرجة ضمن تفاوت الرسم المسموح به
  •  مواقع ثقوب التركيب وأقطارها صحيحة
  •  مسافات الزحف تفي بالمواصفات أو تتجاوزها

اختبار كهربائي (100% للمكونات الحرجة، عينة للمكونات الروتينية)

  •  تفريغ جزئي أقل من عتبة القبول
  •  مقاومة العزل > 10 جيجا أوم عند تيار مستمر 5 كيلو فولت

حزمة الوثائق

سجل لكل قطعة تم فحصها:

  • رقم الجزء ورمز الدفعة المصنعة
  • تاريخ التفتيش وتحديد هوية المفتش
  • الأرقام التسلسلية لمعدات الاختبار مع تواريخ المعايرة
  • تحديد النجاح/الإخفاق مع القياسات الداعمة
  • صور فوتوغرافية لأي حالات شاذة، حتى لو تم قبولها

يدعم هذا التوثيق تحليل السبب الجذري في حالة حدوث أعطال ميدانية ويوفر دليلاً لمطالبات الضمان.

مخطط سير عمل الفحص الوارد للأجزاء المصنوعة من الإيبوكسي الذي يوضح نقاط قرار الفحص البصري والأبعاد والاختبار الكهربائي
الشكل 4. سير عمل الفحص الوارد - التدرج المنهجي من الاستلام من خلال التحقق البصري والتحقق من الأبعاد والتحقق الكهربائي إلى القبول أو الرفض الموثق.

مصدر مكونات الإيبوكسي عالية الجودة لمشاريع المفاتيح الكهربائية

تبدأ جودة مكونات الإيبوكسي في التصنيع. تطبق XBRELE اختبار المواد الواردة، والتحكم في عملية الصب بالتفريغ، والتحقق من التفريغ الجزئي 100% على كل جزء إيبوكسي.

تشمل المواصفات القياسية ما يلي:

  • CTI 600 لجميع الأسطح المعرضة للبيئة
  • محتوى الفراغ الذي تم التحقق منه بواسطة التصوير الشعاعي بالعينة لكل دفعة إنتاج
  • الفحص الكامل للأبعاد مع توثيق CMM
  • إمكانية التتبع من دفعة المواد الخام حتى المكون النهائي

يعالج الدعم الهندسي للتطبيقات تجميعات أعمدة VCB، ومبيتات الملامسات المفرغة، وعوازل دعم الناقل، ومكونات إطار مجموعة المفاتيح الكهربائية المخصصة.

اتصل ب XBRELE للحصول على مواصفات مكونات الإيبوكسي وشهادات المواد وتقييم العينات.


مرجع خارجي: IEC 60071 - تنسيق العزل IEC 60071 IEC 60071

الأسئلة المتكررة

ما الذي يسبب معظم أعطال العزل الإيبوكسي في المفاتيح الكهربائية؟

تتسبب الفراغات الناتجة عن عيوب التصنيع في غالبية حالات الفشل أثناء الخدمة، مع وجود تشققات في التدوير الحراري كثاني أكثر الآليات شيوعًا. تحدث أعطال التتبع البيئي في المقام الأول في المنشآت الخارجية أو الملوثة حيث لم تكن تصنيفات CTI غير ملائمة لظروف الموقع.

كيف يمكنني معرفة ما إذا كان التصدع الإيبوكسي ذا أهمية هيكلية؟

الموقع مهم أكثر من الحجم. تشكل التشققات في نطاق 5 مم من أي سطح موصل أو في واجهات الإدخال المعدنية مخاطر عازلة بغض النظر عن الأبعاد المرئية. قد تكون الشقوق على الأسطح الخارجية غير المجهدة مقبولة إذا تم توثيقها ومراقبتها.

ما هو مستوى التفريغ الجزئي الذي يشير إلى وجود خلل في الإيبوكسي يتطلب اتخاذ إجراء؟

إن مقادير PD التي تزيد عن 10 pC عند 1.2 مرة من الجهد المقنن تستدعي عمومًا إجراء فحص، على الرغم من أن الحدود المقبولة تختلف حسب نوع المكون ومواصفات الشركة المصنعة. يعد الاتجاه أكثر قيمة من القياسات الفردية - يشير ارتفاع PD مع مرور الوقت إلى تدهور نشط.

هل يمكن للاختبار بالموجات فوق الصوتية اكتشاف جميع أنواع الفراغات في الإيبوكسي؟

تكتشف طرق الموجات فوق الصوتية بشكل موثوق الفراغات ≥0.3 مم في الأشكال الهندسية التي يمكن الوصول إليها ولكنها قد تفوت العيوب بالقرب من الحشوات المعدنية المعقدة أو في المقاطع الرقيقة. إن الجمع بين UT مع اختبار PD يحسن من الثقة في الكشف عن المكونات الحرجة.

كيف يؤثر الارتفاع على متطلبات فحص العزل الإيبوكسي؟

يقلل الارتفاع المرتفع من كثافة الهواء، مما يقلل من جهد الوميض الخارجي ولكن لا يؤثر على سلوك الفراغ الداخلي. تصبح مسافة الزحف أكثر أهمية فوق ارتفاع 1000 متر. تظل معايير قبول العيب الداخلي دون تغيير.

ما هو تكرار الفحص المناسب لمكونات الإيبوكسي أثناء الخدمة؟

الفحص البصري السنوي يكشف التدهور الجسيم. يوفر اختبار PD كل 3-5 سنوات، أو بعد أحداث الأعطال الكبيرة، تقييمًا كميًا للحالة. قد تستدعي البيئات القاسية مع تدوير درجة الحرارة أو التعرض للتلوث إجراء تقييم أكثر تواترًا.

هانا زو مديرة التسويق في XBRELE
هانا

هانا هي مديرة ومنسقة المحتوى الفني في XBRELE. وهي تشرف على هيكل الموقع الإلكتروني ووثائق المنتجات ومحتوى المدونة المتعلقة بمفاتيح التبديل MV/HV وقواطع الفراغ والموصلات والمقاطعات والمحولات. وتركز هانا على تقديم معلومات واضحة وموثوقة وسهلة الفهم للمهندسين من أجل دعم العملاء العالميين في اتخاذ قرارات فنية وشرائية واثقة.

المقالات: 99