Bráð upprisandi skipting á HTV-þekkuðum samsettum poröl ensulíum: Aðgerðir prufun og hermun

Porcelán- og glasísólatorar sýna frábærri ísólsamferð og mekanísk styrk, en eru ávallt á móti því að verða skýdd af rýkingu undir erfiðum slækkunarskilyrðum, sem hættur öruggu gangi eldgosnetanna. Til að bæta viðmóti rýkingu ytri ísóls er oft notað rauntíma vulkaniseg silíkónhrjúfa (RTV) á yfirborð ísólatora, sem hafa frábærri vatnsmiskil og getu flutt eina eiginleika á annan, sem minnkar hættuna við rýkingu. Fyrst var RTV-lag í Kíná notuð á staðnum, aðferð sem kynntist með háum byggingarvandmálum og óeiningarlegri gæðastjórnun.

Síðan voru búin til virkjaferlar fyrir deilingu eða spréttun til að framleiða fullgildan RTV-lagaða ísólatora, sem sendir út sem fullgild vöru og er samþykkt, sem hefur marktækkt aukin gæða vörurnar og bætt almenngöngu í eldgosnetum. En RTV lag hefur lágan mekanískan styrk og veikka grensflötshluti við ísólkerfið, sem gerir hann svakara við ytri árásar á veg ferð, uppsetningu og langtímabert. Þegar hann er aldandi, kemur oft fyrir að hann slekkur, brotnar og skiptist, sem krefst afbrottfærslu og endurtengingar, sem kostar mikinn viðhald.

Disk-hengsulur af samskeyttu porcelán-ísólatora nota fullkomnan porcelán-ísólator sem kjarni, með hæðra hita vulkaniseg silíkónhrjúfu (HTV) skyn, sem er minnst 3 mm þykk, formuð í einni smölulegri ferli með hæðra hita smölun. HTV sýnir betri mekanískan styrk en RTV, auk þess að hann hefur betri eiginleika í eftirlit, brúnun, brandvarn, elektrískar eiginleikar, öldunargerning og hæðra hita.

Auk þess, með breytingu á glazinghluta á porcelán yfirborði og notkun sérstaka tengifrum, er mikið aukin grensflötsgrip milli porceláns og HTV silíkónhrjúfur, sem bætir sameiningu og samræmi hlutverksins. Þannig bera disk-hengsulur af samskeyttu porcelán-ísólatora betri mekanískan og andstæðu við rýkingu, með lága viðhaldskostnað, sem opnar nýjan leið fyrir ytri ísólsnotkun í eldgoslínum.

Reynsla á sviði sýnir að þegar hækifjalli línu verða skýdd af ljósblösum, inniheldur hæðra spenna steila forsendur með mjög stuttum tíma, hár stigi og mjög hár toppspenna, sem mynda mikla hættu fyrir línu ísólatora. Sú slags steilar forsendur geta valdið að disk-ísólatorar brotnuðu eða exploddu, og í værsta lagi, leiddu til strengjahropps og línumbrots. Steilforsets viðmót er mikilvægur mælikorn fyrir gæða ísólatora.

Þrátt fyrir að margar rannsóknir séu gerðar á steilforsetsvirkni porcelán- og glasísólatora bæði innanlands og utanlands, eru rannsóknir á disk-hengsulur af samskeyttu porcelán-ísólatora ennþá sjaldséðar, og grunnvægar aðferðir þeirra ekki vel skilin. Þess vegna gerir þetta grein rafstraumspróf á lofti á disk-hengsulur af samskeyttu porcelán-ísólatora til að rannsaka steilforsetsbrotteikninga þeirra.

Rafstraumspróf á lofti eru ágækt að meta steilforsets viðmóti rafverksefna, sem tryggja öruggu og trúaheilu undir stærstu skilyrðum, og hafa mikil gildi í gæðaeinkunn ísólatora. Þetta rannsókn gerir fyrst rafstraumspróf til að greina steilforsetsvirkni, svo stofnar elektrísku reiknisimuleringu á toppi steilforsetsspennu byggð á prófunarresultatunum til að rannsaka brotunargrunn, með tilliti til að veita leiðbeiningar fyrir ísólsamstarf samskeyttu porcelán-ísólatora í eldgoslínum.

1 Rafstraumspróf á lofti

1.1 Prófsögn

H550B240/650T AC disk-hengsulur af samskeyttu porcelán-ísólatora framleidd af framleiðanda var valin sem prófsögn. Ísólatorinn hefur tríumbrellu struktúru, eins og sýnt er á Mynd 1. Aðal virkni hans er listuð í Tafla 1.

1.2 Próftegund og ferli
2400 kV rafstraumspennugjafi var notuð fyrir prófin. Hattur ísólatorsins var settur niður á jörðuðu metalkerfi, og staðal kúlu sokkur var settur á pinuendi til að komast í veg fyrir of mikla elektrísku reiknisamlag í malmtengingu umkring pinu. Uppsetning ísólatorsins er sýnd á Mynd 2.

Rafstraumspróf á lofti voru gerð á samtals 20 ísólatorsögn. Aðferðir fyrir rafstraumspróf á lofti eru flokkuð í stigametoda og stigi metodu, með stigi metodu notuð fyrir disk-ísólatorsögn.

Þessi rannsókn notar stigi metodu, sem ekki krefst línulegs rafstraumsframsenda, heldur notar einungis stigi brotspennu sem markmið, með forsendingu tímasettu á milli 100 og 200 ns og stigabreytingu innan ±10%. Á meðan prófin voru keypt, voru hver ísólatorsögn settur fyrir fimm jákvæða rafstraumspennu, síðan fimm neikvæða rafstraumspennu, og þetta ferli var endurtekið einu sinni. Millibil á milli samnefnadra rafstrauma var haldið á milli 1 og 2 mínútur.

Rannsóknir bæði innanlands og utanlands sýna að að leggja silíkónhrjúfu á yfirborð ísólatora breytir hraða yfirborðarstrengja á porcelán-ísólatora, sem læsir viðmóti steilforseti. En í raunverulegu gangi er ísólsvirki á hauði ísólatorsins ekki áhrif.

Þessi atburður hefur verið staðfest af yfir tíma disk-ísólatoragerðar í Kíná: hvort sem shed-profilin er djúpribborð eða skipt umbrella gerð, eða hvort hauðiverk er sylindral eða keilanlegt, allir ísólatorar sýna nokkra mun lausan viðmóti steilforseti eftir að vera lagðir silíkónhrjúfu.

Ásamt þessu, hafa viðeigandi staðlar verið breytt, með lækkun á stigum rafstraumspróf á lofti fyrir RTV-lagaða disk-ísólatora frá 2.8 p.u. til 2.2 p.u. Fyrstu prófunarresultat sýna að brot seljast sjaldan við 2.2 p.u. Þess vegna valdi þetta rannsókn porcelán-ísólatorar án RTV-lags og gerði rafstraumspróf á lofti við staðal prófunar spenna 2.8 p.u., með forsendingu tímasettu á milli 100-200 ns.

Nánari tölfræðileg greining á spennu merki og brotstaði sýndi að af 15 brotum, 14 komu undir jákvæða merki og bara einn undir neikvæða merki. Af jákvæðum brotum, 8 komu á hauði og 6 á sheds; einn neikvæð brot kom á hauði. Auk þess, var sýnt boð á yfirborði ísólatorsins áður en shed-brot, en engin slík boð voru sýnd á hauði brotum.

En í viðmiðun, komu allar steilforsetsbrot á hauði porcelán-ísólatora, og í viðmiðun, brotust porcelán-ísólatorar á hauði bæði áður en og eftir RTV-lagi. Þess vegna sýnir þetta próf að án einstaka smölulegs HTV yfirborðs, komu steilforsetsbrot á sama porcelán-ísólatora á hauði. Eftir HTV-smölun, brotust samskeyttu porcelán-ísólatorar ekki eingöngu á hauði, heldur einnig á hals, sem bendir á að HTV silíkónhrjúfu lag breytir brotvegi.

Fjöldi rafstraums til brots var skráður, með resulta sýnd á Mynd 4. Eins og sýnt er, brotust 12 ísólatorsögn innan fyrstu fimm rafstrauma, ein brotust á 7. rafstraumi, og tvær brotust á 15. rafstraumi. Viðmiðun bendir á að RTV-lagaðir porcelán-ísólatorar sýna mjög lágt viðmóti steilforseti, með hærri brotlykil fyrir stærri tonnage ísólatorsögn, sem bendir á að silíkónhrjúfu lag læsir viðmóti steilforseti. Í þessu prófi, brotust 80% af HTV-smölun samskeyttu ísólatorsögn innan fyrstu fimm rafstrauma, sem bendir á að HTV silíkónhrjúfu lag læsir viðmóti steilforseti ísólatorsögn.

3 Reiknisimulering af elektrísku reikni á toppi steilforsetsspennu

Greining prófunarresulta í Kafla 2 bendir á að, samanborðað við porcelán-ísólatorsögn, hefur brotvegur samskeyttu ísólatorsögn breyst og viðmóti steilforseti látið. Þessi kafla notar simuleringu til að reikna elektrískan reikni samskeyttu ísólatorsögn á toppi steilforsetsspennu, með tilliti til að rannsaka orsak brotvegisbreytingar og læsi viðmóti steilforseti.

2.1 Simuleringarmódel

Athugasemdir af rafstraumspróf á lofti bendir á að, þegar shed-flashover kemur fyrir í samskeyttu ísólatorsögn, útbýr boð yfir yfirborð ísólatorsögn til brotstaðs. Boðar hafa áhrif á elektrískan reikni og þarf að taka tillit til í módlinum. En vegna óreglulegrar formar boða, myndar 3D módull reikning má vera erfitt, sérstaklega vegna þess að silíkónhrjúfu lag er þynnt og miklu minni í stærð en heildar ísólatorsögn, sem gerir 3D netun erfitt. Þess vegna, til að greina áhrif silíkónhrjúfu lags og boða á elektrískan reikni, er notuð tvívíttur akshornsammetur módull til einfaldunar í þessum kafla. Simuleringarmódelið er sýnt á Mynd 5.

2.2 Efni og takmarkanir

50% ljósstraums flashover spenna ísólatorsögn er 145 kV, og toppgildi 2.8 p.u. steilforsetsspennu er 406 kV. Þar sem mesta partin af prófsögn brotust undir jákvæða merki, er í simuleringu stillt pinu (stálpinu) sem hæðra spenna (406 kV) og hatt (stálhatt) sem núll spenna. Samanburðar gildi efna eru listuð í Tafla 2.

2.3 Simuleringarresulti og greining

Í módlinu án silíkónhrjúfu lags, sýnir elektrískan reikni porcelán-ísólatorsögn á toppi steilforsetsspennu á Mynd 6(a). Sjá á Mynd 6, elektrískan reikni er aðallega samþætt á hauði ísólatorsögn, sem nálgast 50 kV/mm, sem bendir á hærra líkam brots á hauði - samanfalla við reynslu á sviði og tengda rannsóknir.

Til að greina áhrif silíkónhrjúfu lags, reiknaði elektrískan reikni samskeyttu ísólatorsögn með einstaka smölulegum silíkónhrjúfu, með resulta sýnt á Mynd 6(b). Er sýnt á Mynd 6(b) að hæsta elektrískan reikni kemur á lok boðs á neðri yfirborði ísólatorsögn, sem nálgast 219.4 kV/mm; reiknisamþætti á lok boðs á efri yfirborði er lægri, 41.21 kV/mm; og marktæk samþætti er einnig á hauði pinu, með hæstu 50.68 kV/mm.

Þannig, undir áhrifum silíkónhrjúfu lags, stígur yfirborðar viðmót ísólatorsögn, sem stökka hlutfall rúmmefnis capacitive straum til yfirborðs resistive straum í sheds. Þetta valdar marktækum stigingu á elektrískan reikni hornrétt á yfirborði ísólatorsögn, sem valdar boð að fara nálægt yfirborði eftir upphaf.

Undir áhrifum HTV lags, fara yfirborðarboð yfir yfirborð ísólatorsögn undir steilforsetispennu, sem valdar marktækum stigingu á lokaliðreikni - sem fer ofan á hauði pinu - sem gerir brot mest líklegt á lok boðs og valdar shed-flashover. Þetta bendir á að viðmóti steilforseti er áhrif af HTV lags á yfirborði sheds. Auk þess, sýnir simulering hærra elektrískan reikni á hauði ísólatorsögn, sem samræmist brotum á hauði í prófunum.

3 Niðurstöður

Rafstraumspróf á lofti voru gerð á samskeyttu ísólatorsögn til að greina brotsteikningar steilforseti, og reiknisimuleringar voru gerðar á toppi steilforsetispennu. Þetta niðurstöður voru dragnar:

• Undir 2.8 p.u. steilforsetispennu, brotust 15 af 20 samskeyttu ísólatorsögn, með 80% brotust innan fyrstu fimm rafstrauma, sem bendir á að HTV silíkónhrjúfu lag læsir viðmóti steilforseti samskeyttu ísólatorsögn.

• Af 15 brotum, auk flashovers á hauði pinu, 6 brotust á sheds, sem bendir á klár brotvegisbreytingu samanborðað við venjulega porcelán-ísólatorsögn.

• Simuleringarresulti sýna að yfirborðarboð í samskeyttu ísólatorsögn valda marktækum stigingu á sheds elektrískan reikni á toppi spennu, sem nálgast 217.64 kV/mm, sem gerir shed-flashover mest líklegt. Þar sem fyrir ísólatorsögn án silíkónhrjúfu lags, er hæsti reiknisamþætti við boðaþróun á hauði pinu, sem nálgast 49.55 kV/mm, þar sem brotust mest.