Các lỗi tiềm ẩn trong cầu chì: Nguyên nhân gây ra khuyết tật hàn và các giải pháp kiểm tra không phá hủy.

Trong chuỗi bảo vệ của hệ thống điện, cầu chì tự ngắt thường đóng vai trò là tuyến phòng thủ cuối cùng. Phân tích lỗi gần đây của một lô sản phẩm trả lại cho thấy nguyên nhân gốc rễ của nhiều sự cố bảo vệ không phải là quá tải mạch, mà là một khuyết tật vi mô trong các mối hàn của dây cầu chì bên trong cầu chì. Những khuyết tật này thường khó phát hiện trong quá trình thử nghiệm điện áp chịu đựng tại nhà máy, nhưng dần trở nên nghiêm trọng hơn khi nhiệt độ thay đổi sau khi thiết bị được đưa vào vận hành.

Cơ chế khuyết tật và biểu hiện lỗi
Các khuyết tật hàn chủ yếu biểu hiện dưới dạng "hàn không hoàn chỉnh" hoặc sự kết dính không đủ giữa dây cầu chì và đầu nối. Theo dữ liệu thử nghiệm, điện trở tiếp xúc tại giao diện kết nối này sẽ tăng bất thường. Khi cầu chì mang dòng điện hoạt động bình thường, hiện tượng quá nhiệt cục bộ xảy ra ở vùng bị lỗi. Nhiệt lượng tích tụ làm cho mối hàn bị chảy lại hoặc kim loại dây cầu chì bị di chuyển điện. Trong hoạt động thực tế của trạm biến áp, sự tiếp xúc kém như vậy đã gây ra sự dao động điện áp nghiêm trọng trong tủ PT và thậm chí dẫn đến sự cố của các thiết bị bảo vệ. Cầu chì bị lỗi nghiêm trọng sẽ bị chảy sớm ở dòng điện định mức, gây ra sự cố mất điện không cần thiết.

Phân loại và Đặc điểm Nhận dạng các Khuyết tật Hàn
Từ góc độ vi mô, các khuyết tật hàn có thể được phân loại thành ba dạng điển hình:

Thiếu liên kết: Kim loại dây hàn và nắp chụp mạ bạc không tạo thành liên kết luyện kim, dẫn đến các khe hở giao diện rõ ràng.

Rỗ khí và tạp chất xỉ: Khí không thoát ra trong quá trình hàn, tạo thành các lỗ rỗng và làm giảm diện tích mặt cắt ngang dẫn điện hiệu quả.

Tạp chất oxy hóa: Làm sạch bề mặt không hoàn toàn trước khi hàn dẫn đến sự hình thành lớp màng oxit ở nhiệt độ cao, làm tăng điện trở tiếp xúc.

Kế hoạch Kiểm tra Toàn diện và Kiểm soát Quy trình
Do tính chất khó phát hiện của các khuyết tật hàn, chỉ dựa vào lấy mẫu hoặc kiểm tra bằng mắt thường là không đủ để đáp ứng các yêu cầu kiểm soát chất lượng. Chúng tôi đã giới thiệu công nghệ kiểm tra không phá hủy bằng tia X tần số cao để kiểm tra nội bộ từng lô cầu chì. Công nghệ này cho thấy rõ trạng thái liên kết của cầu chì và nắp chụp, xác định chính xác các khu vực hàn kém khó phát hiện bằng các phương pháp truyền thống. Kết hợp với các thuật toán xử lý hình ảnh, hệ thống kiểm tra có thể tự động xác định ranh giới của vùng hàn hiệu quả, cho phép đánh giá định lượng chất lượng hàn. Đối với việc hàn các đầu nối bằng đồng, chúng tôi đã đồng thời tối ưu hóa các đường cong thông số hàn để đảm bảo lượng nhiệt đầu vào đủ để làm ướt kim loại cầu chì và chất nền một cách thích hợp, loại bỏ nguy cơ không có sự kết dính tại nguồn.