فشل محول شبكة عالي القدرة بشكل كارثي بعد زيادة مفاجئة في الجهد. كشف إعادة البناء ثلاثي الأبعاد لداخل الخزان، باستخدام التصوير المقطعي الصناعي والموجات فوق الصوتية، أن القوى الكهرومغناطيسية الهائلة أدت إلى إزاحة ملفات النحاس فيزيائياً. أدت هذه الحركة العنيفة إلى تمزيق العزل الورقي، مما تسبب في حدوث ماس كهربائي داخلي والانفجار النهائي للمعدات.
محاكاة كهرومغناطيسية وإجهاد النحاس في ANSYS Maxwell ⚡
باستخدام ANSYS Maxwell، تم نمذجة المجال المغناطيسي العابر أثناء الماس الكهربائي. تظهر النتائج أن تيارات العطل تولد قوى لورنتز تتجاوز 500 كيلو نيوتن على الملفات الخارجية. هذه القوى الدورية، رغم قصرها، تحفز إزاحة لدنة في النحاس الملدن. يتجلى إجهاد المادة في تشوهات دائمة تضغط وتمزق ورق العزل Nomex، مما يقلل من صلابته العازلة حتى نقطة الانهيار.
دروس من إعادة البناء ثلاثي الأبعاد للفشل 🔍
أتاح إعادة البناء ثلاثي الأبعاد باستخدام SolidWorks، استناداً إلى بيانات التصوير المقطعي، تصور الانهيار المحوري للملفات. يكشف التحليل أن التصميم الأصلي قلل من تقدير الصلابة المحورية للمجموعة، وهو خطأ شائع في محاكاة الإجهاد التي تتجاهل التخلفية للنحاس. للتصاميم المستقبلية، يُوصى بدمج ANSYS Maxwell مع نماذج إجهاد التشوه الدوري، مع التحقق دائماً باستخدام التصوير المقطعي الصناعي للكشف عن الإزاحات الدقيقة قبل فشل العزل.
كيف يؤثر إعادة توزيع الضغوط الداخلية في الملفات المزيحة على عمر الإجهاد للنحاس والعزل بعد ماس كهربائي في محول عالي القدرة أعيد بناؤه ثلاثي الأبعاد
(ملاحظة: إجهاد المواد يشبه إجهادك بعد 10 ساعات من المحاكاة.)