고압 절연자의 필수 가이드: 기능, 손상 원인 및 유지 관리 팁
절연자는 일반적으로 도자기 재질로 만들어지며, 이를 도자기 절연자라고도 합니다. 그들은 전기 절연 성능을 향상시키기 위해 밀도가 높고 유약 처리된 표면 구조를 가지고 있습니다. 서로 다른 전압 수준의 절연자는 효과적인 높이와 표면 구성을 다르게 가지고 있습니다. 전압 수준이 높을수록 절연자의 길이가 길어지고 셰드의 수가 증가합니다.
1. 절연자의 기능
고전압 절연자는 충분한 전기 절연 강도와 기계적 강도를 가져야 합니다. 주로 변전소 절연자와 선로 절연자 두 가지 유형으로 분류됩니다.
변전소 절연자는 실내 변전소에서 널리 사용됩니다. 변전소 절연자는 기둥 절연자와 부싱 절연자로 더 나뉘며, 각각 실내 및 실외 버전이 있습니다. 실외 절연자는 일반적으로 셰드 구조로 설계됩니다. 변전소에서는 기둥 절연자가 실내 및 실외 스위치기어에서 모선과 대전체를 지지하고 고정하여 모선 또는 대전체와 지면 사이에 충분한 절연 거리를 확보합니다. 또한 전기 장비에서 전류를 이끄는 도체를 지지하는 데에도 사용됩니다. 부싱 절연자(부싱으로 줄임)는 벽을 통과하는 모선, 폐쇄형 스위치기어 내의 도체 고정, 외부 도체(모선)와의 연결에 사용됩니다.
실외 설치에서는 선로 절연자가 유연한 모선에 사용됩니다. 선로 절연자는 현수 절연자와 핀 절연자로 나뉩니다.
2. 절연자 손상의 원인
절연자 손상은 일반적으로 다음 요인들로 인해 발생합니다:
잘못된 설치로 인해 기계적 하중이 지정된 값보다 초과되는 경우;
절연자의 정격 전압이 작동 전압보다 낮은 경우의 잘못된 선택;
급격한 온도 변화, 우박, 기타 기계적 힘으로 인한 외부 손상;
우천, 눈, 안개 등의 조건에서 표면 오염으로 인해 플래시오버가 발생할 수 있음;
전기 장비에서 단락 시 발생하는 과도한 전자기적 및 기계적 힘.
3. 절연자 플래시오버 방전의 원인 및 처리
절연자 플래시오버 방전의 원인은 다음과 같습니다:
절연자 표면과 셰드 구멍에 먼지가 축적됨. 절연자는 건조할 때 충분한 유전 강도를 가질 수 있지만, 젖으면 강도가 감소하여 방전 경로가 형성되고 누설 전류가 증가하여 표면 파괴와 방전이 발생함;
표면 오염이 최소화되어 있어도, 전력 시스템의 과전압으로 인해 절연자 표면에서 플래시오버 방전이 발생할 수 있음.
플래시오버 방전 후 절연자의 표면 절연 성능은 크게 저하되므로 즉시 교체해야 합니다. 플래시오버되지 않은 절연자는 점검 및 청소해야 합니다. 더욱 중요한 것은 환경 조건에 따라 유지 보수 및 청소 주기를 설정하고, 정기적으로 점검 및 청소를 수행하여 플래시오버 사고를 예방해야 함입니다.
4. 절연자의 정기 점검 및 유지 보수
장기간 운영 중에는 절연자의 절연 능력과 기계적 강도가 점진적으로 악화됩니다. 열 사이클링으로 인해 모선 접속부의 접촉 저항도 증가할 수 있습니다. 안전한 운영을 위해 유지 보수를 강화하고 정기적인 점검을 수행해야 합니다. 일반적으로 다음과 같은 관행이 권장됩니다:
절연자를 깨끗하게 유지하고 오염이 없도록 합니다. 도자기 부분은 균열이나 손상이 없어야 하며, 정기적으로 청소 및 점검을 수행해야 합니다.
도자기 표면의 플래시오버 흔적을 확인하고, 금속 부품의 녹, 손상, 분실된 핀을 점검합니다.
모선 간 또는 모선과 장비 단자 간의 볼트 연결부의 느슨함, 과열, 접촉 불량을 점검합니다.
모선 확장 접합부의 균열, 주름, 단선을 점검합니다.
먼지나 부식성이 있는 환경에서는 절연기 청소 빈도를 늘리고 효과적인 오염 방지 조치를 취해야 합니다.
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