變電站外殼(ke)的耐用性受多(duo)種因素的影(ying)響,主要包括(kuo)以下(xia)幾個方(fang)面:
一(yi)、材料(liao)特(te)性
1.金屬材(cai)料
鋼結構外殼:如(ru)果(guo)變(bian)電站外殼是鋼結(jie)構的(de)(de),它具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)強度和剛(gang)性。鋼材本身(shen)能夠承受較(jiao)大(da)的(de)(de)外力,如(ru)風力、積(ji)雪(xue)重量等。一般來(lai)說,優良的碳素結構鋼或低合(he)金(jin)高強(qiang)度(du)鋼制(zhi)成(cheng)的外殼,其(qi)屈服強(qiang)度(du)可以達到 235MPa - 345MPa 以(yi)上,能(neng)(neng)夠(gou)(gou)有(you)效抵(di)抗(kang)外(wai)(wai)部(bu)沖擊和壓力。例如,在沿海(hai)地區,面(mian)對強臺風的侵襲,鋼(gang)結(jie)構外(wai)(wai)殼(ke)只要設(she)計合理,能(neng)(neng)夠(gou)(gou)穩固(gu)地保護(hu)內部(bu)電氣設(she)備。
耐腐蝕性:不過,金屬材料容易受到腐蝕。為了提高其耐用性,鋼結構外殼(ke)通常(chang)會采(cai)用防腐措施。常(chang)見的有(you)熱浸鍍鋅處理,鍍鋅層(ceng)厚度一般在 65μm - 100μm 之間,能夠在(zai)一定程度上防(fang)止鋼(gang)材與(yu)空氣(qi)中的(de)氧氣(qi)、水分和化學物質接觸,減緩腐(fu)蝕速度。此外,還(huan)可以使(shi)用防(fang)腐(fu)涂料進(jin)行進(jin)一步防(fang)護,其使(shi)用壽命可達 10 - 15 年左(zuo)右,具體(ti)時間取決于環境的(de)惡劣程度。
2.復合材(cai)料
玻璃(li)鋼外殼:以(yi)玻璃(li)鋼(纖維增強(qiang)塑料(liao))為例,它具有良好(hao)的耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性,能(neng)夠抵(di)抗酸(suan)、堿、鹽等(deng)(deng)化學物質的侵(qin)蝕(shi)(shi)。在化工園區等(deng)(deng)腐(fu)蝕(shi)(shi)性環境較(jiao)強(qiang)的區域,玻璃(li)鋼外殼的變電站可(ke)以(yi)很好(hao)地保持(chi)自身性能(neng)。玻璃(li)鋼的強(qiang)度也比較(jiao)高,其拉伸強(qiang)度可(ke)以(yi)達到 200MPa - 300MPa 左(zuo)右,能夠(gou)承受一定的機械應力(li)。
抗老化性能:同時,玻璃鋼(gang)具有較好的抗(kang)老(lao)化性能。其內部的纖(xian)維增強材料和樹脂(zhi)基體相結合,能夠(gou)抵抗(kang)紫外線(xian)輻射和自然(ran)環境(jing)的老(lao)化作用。一般情況(kuang)下,玻璃鋼(gang)外殼的使用壽(shou)命可(ke)達 20 - 30 年,并且在(zai)整(zheng)個使用過程中其外觀(guan)和性能能夠保(bao)持相對穩定。
二、環境(jing)因素(su)
1.氣(qi)候條(tiao)件
溫度(du)變化:在寒(han)(han)冷地區,變(bian)電站外(wai)殼(ke)(ke)需要(yao)能(neng)(neng)夠(gou)承(cheng)受(shou)低溫(wen)環境。例如,在極寒(han)(han)天氣下(xia),金屬外(wai)殼(ke)(ke)可(ke)(ke)能(neng)(neng)會因為(wei)熱(re)脹(zhang)(zhang)冷縮而產生應力集中,如果(guo)材料(liao)韌性不(bu)足,可(ke)(ke)能(neng)(neng)會出現裂(lie)縫。而一些優良的(de)復合材料(liao)外(wai)殼(ke)(ke),由于其較低的(de)熱(re)膨脹(zhang)(zhang)系數,能(neng)(neng)夠(gou)更好地適(shi)應溫(wen)度變(bian)化。在炎熱(re)地區,外(wai)殼(ke)(ke)材料(liao)要(yao)能(neng)(neng)夠(gou)耐受(shou)高溫(wen),避免因溫(wen)度過高導致材料(liao)性能(neng)(neng)下(xia)降。
濕(shi)度(du)和降水:高濕度(du)環境(jing)或者頻繁的(de)降雨(yu)、降雪,會對外殼(ke)的(de)耐用性(xing)(xing)產生挑戰。對于金(jin)屬外殼(ke)來(lai)說,濕度(du)大會加(jia)速腐蝕過(guo)(guo)程;而對于一(yi)些(xie)吸水性(xing)(xing)較強的(de)材料(liao)(liao),過(guo)(guo)多的(de)水分吸收可能(neng)會導(dao)致材料(liao)(liao)膨脹(zhang)、變形(xing),進而影(ying)響其結(jie)構完整性(xing)(xing)。不過(guo)(guo),具有良好防(fang)水性(xing)(xing)能(neng)的(de)外殼(ke)材料(liao)(liao),如經過(guo)(guo)防(fang)水處理的(de)木(mu)材或者密封良好的(de)復合材料(liao)(liao),可以有效地抵御這(zhe)些(xie)影(ying)響。
2.地理(li)環(huan)境
沿海(hai)地(di)區:在(zai)沿(yan)海地區,變電站外殼面臨著鹽(yan)霧(wu)腐(fu)蝕的(de)(de)威脅。鹽(yan)霧(wu)中的(de)(de)氯離子會侵蝕金屬材料,導致其生銹、腐(fu)蝕。采用耐腐(fu)蝕的(de)(de)材料或者進行有效的(de)(de)防腐(fu)處理,如使(shi)用耐候(hou)鋼并(bing)配合防腐(fu)涂層,能(neng)夠(gou)增(zeng)強外殼在(zai)這(zhe)種環境(jing)下的(de)(de)耐用性。
山區(qu)或(huo)工業污染區(qu):在山區,可能會受到風沙、落石等因素(su)的(de)影響;在工業污染區,空氣中(zhong)的(de)污染物(wu)(如(ru)二氧(yang)化硫、氮氧(yang)化物(wu)等)會與水分結(jie)合形成酸(suan)雨(yu),對外(wai)殼(ke)材料造成腐蝕。因此,在這些地區的(de)變電站外(wai)殼(ke)需要具備更強(qiang)的(de)抗侵蝕和抗機械損傷(shang)能力。
三、設計與制造(zao)工藝
1.結構(gou)設計
合(he)理的(de)結構設(she)計(ji)能夠增強(qiang)變電站(zhan)外(wai)殼(ke)的(de)耐用性。例(li)如,外(wai)殼(ke)的(de)框(kuang)架結構應(ying)該具(ju)有足夠的(de)支撐力,能夠均勻(yun)地(di)分布外(wai)部荷(he)載(zai)。在(zai)設(she)計(ji)中考慮風荷(he)載(zai)系數(shu)、雪荷(he)載(zai)系數(shu)等(deng)因素,使外(wai)殼(ke)在(zai)不同(tong)的(de)氣象條件(jian)下都能保(bao)持穩定。同(tong)時,外(wai)殼(ke)的(de)連(lian)(lian)(lian)接部位應(ying)該采用可靠的(de)連(lian)(lian)(lian)接方式,如焊接質(zhi)量良(liang)好(hao)的(de)鋼(gang)結構連(lian)(lian)(lian)接或者高強(qiang)度螺栓連(lian)(lian)(lian)接,以(yi)防(fang)止(zhi)連(lian)(lian)(lian)接部位出(chu)現(xian)松動(dong)、變形等(deng)問題。
2.制造工(gong)藝
制造(zao)工(gong)藝的(de)質量(liang)直接(jie)影(ying)響外(wai)(wai)殼(ke)的(de)耐用性(xing)。對于金屬外(wai)(wai)殼(ke),正確的(de)切割、成型(xing)和(he)焊接(jie)工(gong)藝可以(yi)保證外(wai)(wai)殼(ke)的(de)尺寸精(jing)度和(he)結(jie)構強度。在復合材料(liao)外(wai)(wai)殼(ke)的(de)制造(zao)過程中,纖維的(de)鋪設方向、樹(shu)脂(zhi)的(de)灌注質量(liang)等因素(su)都會影(ying)響材料(liao)的(de)性(xing)能(neng)。例如,均勻鋪設纖維可以(yi)使(shi)材料(liao)在各個方向上具有更好(hao)的(de)力(li)學性(xing)能(neng),而充分灌注樹(shu)脂(zhi)可以(yi)避免(mian)內(nei)部出(chu)現空洞、分層等缺陷,從而提高外(wai)(wai)殼(ke)的(de)耐用性(xing)。