Незаменимое руководство по высоковольтным изоляторам: функции причины повреждений и советы по обслуживанию

Изоляторы обычно изготавливаются из фарфорового материала, поэтому их также называют фарфоровыми изоляторами. Они имеют плотную структуру с глазурованной поверхностью для повышения электрической изоляционной способности. Изоляторы для различных уровней напряжения имеют разную эффективную высоту и конфигурацию поверхности. Чем выше уровень напряжения, тем длиннее изолятор и больше количество щитков.

1. Функции изоляторов

Высоковольтные изоляторы должны обладать достаточной электрической и механической прочностью. Они в основном делятся на два типа: станционные изоляторы и линейные изоляторы.

• Станционные изоляторы широко используются внутри подстанций. Станционные изоляторы подразделяются на опорные изоляторы и вводные изоляторы, каждый из которых бывает внутренним и внешним. Внешние изоляторы обычно имеют щитковую конструкцию. На подстанциях опорные изоляторы поддерживают и закрепляют шины и токоведущие проводники в коммутационных устройствах внутри и снаружи, обеспечивая достаточное расстояние изоляции между шинами или токоведущими проводниками и землей. Они также используются в электрооборудовании для поддержки токоведущих проводников. Вводные изоляторы (или просто вводы) используются для прохода шин через стены, фиксации проводников в закрытых коммутационных устройствах и соединения с внешними проводниками (шинами).

• Внешние установки используют линейные изоляторы для гибких шин. Линейные изоляторы делятся на подвесные изоляторы и штыревые изоляторы.

2. Причины повреждения изоляторов

Повреждение изоляторов обычно вызывается следующими факторами:

• Неправильная установка, приводящая к превышению механических нагрузок над допустимыми значениями;

• Неправильный выбор, когда номинальное напряжение изолятора ниже рабочего напряжения;

• Внешние повреждения от резких изменений температуры, града или других механических воздействий;

• Загрязнение поверхности, которое может вызвать пробой при дожде, снеге или тумане;

• Чрезмерные электромагнитные и механические силы, действующие на изолятор во время короткого замыкания в электрооборудовании.

3. Причины и устранение пробоя изолятора

• Причины пробоя изолятора включают:

• Накопление загрязнений на поверхности изолятора и в полостях щитков. Хотя изолятор может иметь достаточную диэлектрическую прочность в сухом состоянии, его прочность уменьшается при намокании, образуя путь разряда и увеличивая ток утечки, что приводит к поверхностному пробою и разряду;

• Даже при минимальном загрязнении поверхности, перенапряжение в электрической системе может вызвать пробой на поверхности изолятора.

• После пробоя изолятора его поверхностная изоляционная способность значительно снижается и его следует немедленно заменить. Непробитые изоляторы следует осмотреть и очистить. Более того, необходимо установить циклы обслуживания и чистки в зависимости от условий окружающей среды, регулярно проводить осмотры и чистку, чтобы предотвратить аварии из-за пробоя.

4. Регулярный осмотр и обслуживание изоляторов

В процессе длительной эксплуатации изоляционные свойства и механическая прочность изоляторов постепенно ухудшаются. Соединения шин могут также испытывать увеличение контактного сопротивления из-за термических циклов. Для обеспечения безопасной эксплуатации необходимо усилить обслуживание и проводить регулярные осмотры. Обычно рекомендуются следующие действия:

• Следует поддерживать изоляторы чистыми и свободными от загрязнений. Фарфоровые части должны быть без трещин или повреждений, и следует регулярно проводить чистку и осмотр.

• Проверять наличие следов пробоя на поверхности фарфора и осматривать крепежные элементы на предмет коррозии, повреждений или отсутствия шплинтов.

• Проверять болтовые соединения между шинами или между шинами и клеммами оборудования на наличие ослабления, перегрева или плохого контакта.

• Осматривать компенсаторы шин на наличие трещин, складок или разрывов жил.

• В пыльных или коррозионных условиях следует увеличить частоту чистки изоляторов и применять эффективные меры защиты от загрязнений.