Morska energetyka wiatrowa od dawna jest uważana za obiecujący sektor w dziedzinie energii odnawialnej, ale środowisko obsługi i konserwacji na platformach morskich to po prostu „piekło z mgły solnej” dla sprzętu elektrycznego. Aerozole soli morskiej o wysokim-stęeniu, naprzemienne cykle dnia-i-nocy, suche i mokre warunki, intensywne promieniowanie UV i silny wiatr morski-w połączeniu z wysoką-wilgotnością-skłonną do kondensacji-w sposób ciągły powodują erozję stalowej konstrukcji szafy, miedzianych szyn zbiorczych, elementów izolacyjnych i metalowych elementów złącznych. W zwykłej rozdzielnicy lądowej często w ciągu zaledwie kilku miesięcy pracy pojawiają się poważne usterki,-takie jak rdza, ślizganie, słabe styki i zakłócenia mechaniczne-. W ramach systemu ochrony przed korozją ISO 12944 klasa C5-M-zaprojektowana do pracy w trudnych warunkach morskich stanowi próg wejścia dla morskiego sprzętu elektrycznego, a 1000-godzinny test trwałości w mgle solnej jest uznawany w całej branży za rygorystyczną próbę. Niezależnie od tego, czy jest to mainstreamRozdzielnica 12 kV, bardzo wszechstronnerozdzielnica-izolowana powietrzem (AIS)lub jakikolwiek innyrodzaj rozdzielnicy, przejście rygorystycznej walidacji ochrony antykorozyjnej C5-M jest niezbędne do zdobycia przyczółka na rynku morskiej energii wiatrowej.
Wiele firm inżynieryjnych błędnie uważa, że „rozdzielnice morskie=mają grubszą powłokę lakierniczą”, ale w rzeczywistości uszkodzenia korozyjne rzadko są spowodowane zużyciem farby; wynika raczej z wad uszczelnień konstrukcyjnych, niedociągnięć w izolacji i ochronie przed korozją oraz ukrytej korozji wynikającej z niedopatrzeń w szczegółach produkcyjnych. Opierając się na rzeczywistych-warunkach pracy morskich platform wiatrowych, w tym artykule szczegółowo omówiono całą logikę techniczną stojącą za rozdzielnicą, która przeszła 1000-godzinny test mgły solnej C5-M, przeanalizowano różnice w możliwościach adaptacji różnych typów rozdzielnic na morzu i zwrócono uwagę na specjalistyczne rozwiązania w zakresie modyfikacji odpornych na korozję dla rozdzielnic 12 kV i rozdzielnic z izolacją powietrzną (AIS), dostarczając odniesienia technicznego dotyczącego doboru, obsługi i konserwacji sprzęt do dystrybucji morskiej energii wiatrowej.
I. Dlaczego morska energetyka wiatrowa to „piekło solne” dla rozdzielnic? Zrozumienie wagi testów C5-M
W pomieszczeniach dystrybucyjnych na lądzie panuje stabilne środowisko i niskie ryzyko korozji, dlatego konwencjonalne-procesy antykorozyjne wystarczą, aby spełnić-długoterminowe wymagania operacyjne. Natomiast platformy morskie to typowe środowiska morskie klasy C5-M charakteryzujące się silną korozją. Cząsteczki mgły solnej są silnie penetrujące; mogą przedostać się do wnętrza sprzętu przez szczeliny w szafkach, otwory wentylacyjne i słabe uszczelki, powodując korozję elektrochemiczną. Powoduje to stopniową korozję płyt stalowych, utlenianie miedzianych szyn zbiorczych i starzenie materiałów izolacyjnych, co ostatecznie prowadzi do poważnych awarii elektrycznych, takich jak zwarcia, wyładowania łukowe i zadziałania wyłączników automatycznych.
Normy branżowe stanowią, że sprzęt o klasie C5-M- musi przejść trwający 1000-godzin ciągły test mgły solnej i cyklu wilgotnego ciepła. To środowisko testowe symuluje zmienne warunki wysokiego zasolenia, wysokiej wilgotności i wysokiej temperatury występujące na morzu, co wymaga, aby sprzęt nie wykazywał pęcherzy farby, korozji podłoża, degradacji izolacji ani pogorszenia parametrów konstrukcyjnych. Jest to podstawowy standard odróżniający-sprzęt lądowy ogólnego przeznaczenia od specjalistycznego sprzętu morskiego. Zwykła rozdzielnica odporna na korozję zazwyczaj przechodzi testy w komorze solnej trwające nie dłużej niż 480 godzin, co czyni ją nieodpowiednią do długoterminowej pracy na morzu.
Różne typy rozdzielnic wykazują znaczne różnice w tolerancji na środowiska mgły solnej. Otwórz-typrozdzielnica-izolowana powietrzemaj, z odsłoniętymi strukturami wentylacyjnymi i rozpraszającymi ciepło, stwarza wiele dróg wnikania mgły solnej, co sprawia, że ochrona przed korozją jest najtrudniejsza. Rozdzielnica 12 kV, stanowiąca szkielet morskiej dystrybucji energii, przenosi obciążenie rdzenia; każda awaria związana z korozją- miałaby bezpośredni wpływ na stabilność zasilania całej turbiny wiatrowej lub farmy wiatrowej, co wymagałoby niezwykle wysokiego poziomu nadmiarowości ochrony przed korozją.
II. Wady w zakresie ochrony przed korozją różnych typów rozdzielnic w środowiskach morskich: dlaczego większość jednostek nie przechodzi testu C5-M?
Chociaż duża liczba rozdzielnic-ogólnego przeznaczenia działa stabilnie i niezawodnie w warunkach lądowych, stale nie przechodzą one 1000-godzinnego testu mgły solnej C5-M. Podstawowe kwestie skupiają się na trzech głównych niedociągnięciach: projektowaniu konstrukcyjnym, doborze materiałów i procesach ochrony przed korozją, z różnymi metodamirodzaje rozdzielnicwykazujące wyraźne wady.
Rozdzielnica z izolacją powietrzną (AIS), która opiera się na izolacji powietrznej i naturalnej wentylacji w celu odprowadzania ciepła, ma liczne otwory w obudowie i słabą szczelność, co czyni ją niezwykle podatną na ciągłe wnikanie mgły solnej. Podczas trwającego 1000-godzin testu cyklu natryskiwania solą standardowy sprzęt AIS jest bardzo podatny na problemy, takie jak utlenianie styków, korozja zamków i osadzanie się soli na powierzchniach izolacji prowadzące do pełzania. Modernizacja w celu zabezpieczenia przed korozją jest najtrudniejszą kategorią rozdzielnic; spełnienie norm C5-M wymaga modernizacji uszczelnień strukturalnych i projektów wewnętrznej izolacji w komorze solnej.
W konwencjonalnych rozdzielnicach lądowych 12 kV zazwyczaj stosuje się standardowe powłoki malarskie i zwykłe uszczelki, co skutkuje niewystarczającą odpornością na mgłę solną i wilgotne ciepło. W przypadku długotrwałych-testów mgły solnej plamy rdzy łatwo tworzą się na narożnikach szafek, szwach spawalniczych i otworach na śruby. Nagromadzenie soli i absorpcja wilgoci w elementach izolacyjnych może prowadzić do wyładowań niezupełnych i zmniejszenia rezystancji izolacji, co może skutkować niespełnieniem wymagań dla morskiej energetyki wiatrowej wynoszącej 15 lat pracy bez większych napraw. Niezbędna jest zatem kompleksowa modernizacja-systemu antykorozyjnego.
III. Podstawowe rozwiązanie techniczne: kompletny proces produkcyjny rozdzielnicy, który pomyślnie przeszedł 1000-godzinny test mgły solnej C5-M
Rozdzielnice-offshore, które pomyślnie przeszły 1000-godzinny test odporności na korozję C5-M w ciężkich warunkach, nie polegają po prostu na grubszych powłokach malarskich, ale raczej na systematycznym rozwiązaniu łączącym „ulepszenia materiałów, uszczelnienie konstrukcyjne, warstwową ochronę przed korozją i ochronę izolacji”, które kompleksowo spełnia wymagania dotyczące ochrony przed korozją wszystkich typów rozdzielnic morskich.
1. Kompleksowe ulepszenia ochrony antykorozyjnej materiałów podstawowych i elementów złącznych
W głównej konstrukcji szafy zastosowano-płyty stalowe ocynkowane ogniowo i poddane procesowi pasywacji, aby wyeliminować ryzyko naturalnej korozji materiału podstawowego. Wszystkie elementy złączne,-w tym śruby, nakrętki i zawiasy-są wykonane ze stali nierdzewnej lub poddane procesowi antykorozyjnemu Dacromet-, który dokładnie rozwiązuje problemy korozji elektrochemicznej małych komponentów. Blokuje to ścieżki korozji mgły solnej u źródła i spełnia wymagania dotyczące ochrony przed korozjąRozdzielnica 12 kVpodczas długotrwałej-pracy przy dużym-obciążeniu.
2. Potrójny-system powłokowy o dużej-odporności na korozję-
Wychodząc poza konwencjonalne-jednowarstwowe malowanie natryskowe, stosujemy-trzywarstwową strukturę powłoki składającą się z podkładu uszczelniającego, warstwy pośredniej zagęszczającej i powłoki nawierzchniowej-odpornej na warunki atmosferyczne. Całkowita grubość suchej powłoki jest ściśle kontrolowana i wynosi 320 μm lub więcej, co spełnia wymagania normy ochrony antykorozyjnej C5-M morskiej-do ciężkich zastosowań. Grunt uszczelnia mikro-pory w podłożu i blokuje wnikanie wilgoci; warstwa pośrednia zagęszcza warstwę-odporną na korozję i zwiększa odporność na uderzenia; w powłoce nawierzchniowej zastosowano specjalistyczną powłokę odporną na{{11}mgłę- soli- i promieniowanie UV-, która wytrzymuje intensywne morskie promieniowanie UV i erozję wywołaną mgłą solną, zapewniając brak łuszczenia się, łuszczenia się ani plam rdzy po 1000 godzinach testów.
3. Zoptymalizowane uszczelnienie strukturalne w celu zablokowania dróg inwazji mgły solnej
Aby zaradzić niedociągnięciom otwartej struktury rozdzielnic izolowanych powietrzem (AIS), zoptymalizowano konstrukcję wentylacji i rozpraszania ciepła poprzez zainstalowanie filtrów mgły solnej i przeciwpyłowej wraz z labiryntowymi kanałami wentylacyjnymi-, co pozwoliło uzyskać „wentylację bez wnikania mgły solnej i rozpraszanie ciepła bez gromadzenia się soli”; Szczeliny w drzwiach szafy, porty operacyjne i punkty wejścia kabli są uszczelnione-odpornymi na starzenie się uszczelkami z gumy EPDM, a cała szafa przechodzi proces uszczelniania kompresyjnego, co znacznie ogranicza przenikanie mgły solnej i rozwiązuje problemy związane z ochroną przed korozją nieodłącznie związane ze sprzętem typu otwartego-.
4. Specjalistyczna ochrona izolacji i elementów elektrycznych
Elementy izolacyjne są wykonane z modyfikowanej żywicy epoksydowej-mgła-odpornej na sól i pokryte hydrofobową powłoką chroniącą-solę, aby zapobiec gromadzeniu się soli oraz pełzaniu i wyładowaniom wywołanym- wilgocią. Miedziane szyny zbiorcze i styki są pokryte pogrubionym srebrem, co zwiększa odporność na utlenianie i korozję, zapewniając stabilną rezystancję styków i brak pogorszenia parametrów elektrycznych po 1000-godzinnym teście we mgle solnej, gwarantując w ten sposób stabilną wydajność dystrybucji mocy rdzenia rozdzielnicy 12 kV.
5. Aktywne osuszanie i zapobieganie kondensacji w mikrośrodowisku szafy
Wyposażony w inteligentny system osuszania i konstrukcję zabezpieczającą przed mikro-dodatnim-ciśnieniem, system aktywnie usuwa wilgotne powietrze z obudowy i zapobiega tworzeniu się kondensatu. Działając na mikrośrodowisko u jego źródła, zapobiega gromadzeniu się mgły solnej i korozji, zapewniając wszystkorodzaje rozdzielnicutrzymywać czyste i suche wewnętrzne środowisko operacyjne przez długi czas, nawet w warunkach morskich o wysokiej-wilgotności i wysokim-zasoleniu.
IV. Testowanie, walidacja i wartość inżynieryjna: C5-M Ochrona przed korozją to nie tylko chwyt marketingowy – to podstawa bezpieczeństwa na morzu
Po 1000 godzinach ciągłych testów w mgle solnej, wilgotnym cieple i cyklicznym starzeniu UV rozdzielnica wyposażona w kompleksowe rozwiązanie-do ochrony przed korozją do ciężkich zastosowań nie wykazała rdzy na korpusie szafy, nienaruszona powłoka lakiernicza, parametry izolacji spełniające normy, płynna praca mechaniczna i brak dryftu parametrów elektrycznych, w pełni spełniając normę ISO 12944 C5-M dotyczącą ochrony przed korozją do ciężkich-marynniczych zastosowań. W porównaniu do wyposażenia standardowego, jego bezawaryjną żywotność na morzu można wydłużyć nawet do ponad 15 lat, co znacznie obniża koszty konserwacji i przestojów farmy wiatrowej oraz koszty wymiany sprzętu.
W przypadku projektów morskich elektrowni wiatrowych rozdzielnica-izolowana powietrzem (AIS), która pomyślnie przeszła testy C5-M, zapewnia długoterminową stabilną pracę pomocniczych systemów dystrybucji energii; rdzeńRozdzielnica 12 kVspełniający-ciężkie standardy ochrony przed korozją, zapewniający bezpieczeństwo głównej sieci dystrybucyjnej farmy wiatrowej; Ulepszenia ochrony antykorozyjnej w pełnym zakresie typów rozdzielnic tworzą kompleksowy system ochrony przed korozją i bezpieczeństwa dla morskich systemów dystrybucji energii wiatrowej.
Wniosek
Korozja mgły solnej w morskich elektrowniach wiatrowych stanowi ostateczny test procesów produkcyjnych i jakości sprzętu dystrybucyjnego. Trwający 1000-godzin test mgły solnej C5-M to nie tylko formalny wymóg branżowy, ale raczej konkretny dowód na to, że rozdzielnica nadaje się do ekstremalnych warunków pracy na morzu. Od ulepszonej ochrony antykorozyjnej rozdzielnic 12 kV po zoptymalizowane uszczelnienie konstrukcyjne rozdzielnic z izolacją powietrzną- (AIS) i ustandaryzowaną modernizację wysokowydajnych systemów ochrony antykorozyjnej we wszystkich typach rozdzielnic – tylko systematyczne i skrupulatne projektowanie zabezpieczeń antykorozyjnych może uwolnić rozdzielnice z korozyjnego uścisku „piekła solnej mgły” i zapewnić długoterminowe bezpieczne, stabilne i wydajne działanie projektów morskich elektrowni wiatrowych.
O nas
Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd. (2018) opiera się na 17 latach zgromadzonej wiedzy na temat sprzętu elektrycznego. Posiadając certyfikat ISO 9001:2015, produkujemy inteligentne rozdzielnice oraz wysokowydajne-transformatory olejowe-zanurzalne i suche-. Nasze rynki eksportowe obejmują Europę, Bliski Wschód, Amerykę Południową, Azję Południowo-Wschodnią i Afrykę.
Nasz zespół badawczo-rozwojowy posiada ponad 40 patentów, co pozwala nam przekształcić się z konwencjonalnego producenta w innowatora w zakresie inteligentnych, zrównoważonych systemów zasilania. Dzięki cyfrowym liniom produkcyjnym i ciągłemu monitorowaniu zapewniamy bezpieczne, niezawodne i przyszłościowe-rozwiązania elektryczne.