İzoletlərin ümumi arıqları və öncəlikli tədbirlər

İzolyator, havadan elektrik hatlarında akımı toprağa geçirmeyi önleyen ve iletkenleri destekleyen özel bir izolasyon bileşenidir. Geniş olarak iletim kuleleri ile iletkenler arasında, ayrıca alt istasyon yapıları ile elektrik hatları arasındaki bağlantı noktalarında kullanılır. Dijital malzemeye dayanarak, izolyatorlar üç türe ayrılır: porselen, cam ve kompozit. Yaygın izolyator arızalarının analizi ve önleyici bakım tedbirleri, çevre ve elektrik yük değişikliklerine bağlı çeşitli mekanik ve elektriksel gerilimlere neden olan izolasyon başarısızlığını önlemek, böylece elektrik hatlarının işlemesini ve hizmet ömrünü korumayı amaçlamaktadır.

Arıza Analizi

İzolyatorlar yıl boyunca atmosfere maruz kalır ve yıldırım vuruşları, kirlilik, kuş zararları, kar ve buz, yüksek sıcaklıklar, aşırı soğuk ve yükseklik farklarına bağlı çeşitli kazalara karşı hassas olabilirler.

• Yıldırım Vuruşu Kazaları: Havadan hat koridorları genellikle dağlık bölgeler, dağlar, açık alanlar ve endüstriyel olarak kirlenmiş bölgelerden geçer, bu nedenle hatlar yıldırım vuruşlarına oldukça açıktır, bu da izolyatorların delinmesine veya paramparça olmasına yol açabilir.

• Kuş Zararları Kazaları: Araştırmalar göstermektedir ki, izolyatörlerdeki birçok flaşover (kısa devre) olayı kuşlardan kaynaklanmaktadır. Porselen ve cam izolyatörlere kıyasla, kompozit izolyatörler kuş faaliyeti nedeniyle daha yüksek bir flaşover olasılığına sahiptir. Bu tür olaylar çoğunlukla 110 kV ve üzeri iletim hatlarında gerçekleşirken, 35 kV ve altındaki şehir içi dağıtım ağlarında kuş zararına bağlı flaşoverler nadirdir. Şehirlerde kuş popülasyonları göreceli olarak daha az olduğu, hat voltajları düşük olduğu, köprü kurulabilecek hava boşluğu küçük olduğu ve izolyatörler genellikle korona halkalarına ihtiyaç duymadığı için, damla yapısı etkili bir şekilde kuşların flaşoverlerine engel olur.

• Korona Halkası Kazaları: İşlem sırasında, izolyatör uçlarındaki metal parçalar yakınındaki elektrik alanı yoğunlaşır ve flanşın yakınında yüksek alanda bulunur. Alan dağılımını iyileştirmek için 220 kV ve üzeri şebekelerde genellikle korona halkaları monte edilir. Ancak, korona halkaları izolyatör dizisinin etkin hava açıklığını azaltır, bu da dayanma voltajını düşürür. Ayrıca, korona halkalarının sabitleme çivilerindeki düşük korona başlangıç voltajı, kötü hava koşullarında korona yayılmasına neden olabilir, bu da izolyatör dizisinin güvenliğini etkileyebilir.

• Kirlilik Kazaları: Nemli hava koşullarında izolyatör yüzeyinde biriken iletken kirleticiler nemlenir, bu da izolasyon performansını önemli ölçüde azaltır ve normal çalışma voltajında flaşoverlere neden olur.

• Bilinmeyen Nedenli Kazalar: Bazı izolyatör flaşover olaylarının belirsiz nedenleri vardır, örneğin sıfır değeri porselen izolyatörler, paramparça olmuş cam izolyatörler veya devreden kompozit izolyatörler. Operasyon birimleri tarafından olayın ardından yapılan incelemelere rağmen, flaşoverin tam nedeni genellikle belirlenemez. Bu olaylar genellikle gece yarısından sabah erken saatlere kadar, özellikle yağmur veya kapalı hava koşullarında ortaya çıkar ve birçok olay başarıyla otomatik yeniden bağlanabilir.

Bakım Tedbirleri

Yıldırım kaynaklı flaşoverlerin ana nedenleri, yetersiz kuru ark mesafesi, tek uçlu korona halka konfigürasyonu ve aşırı kule toprak direncidir. Önleyici tedbirler, uzunluğuna eklenmiş kompozit izolyatörlerin kullanılması, çift korona halkalarının monte edilmesi ve kule toprak direncinin azaltılmasıdır.

Kuş zararlarını etkili bir şekilde önlemek için, işletim birimleri sık kuş olaylarına sahip bölümlerde kuş bariyer ağları, kuş iğneleri veya kuş koruyucuları kurmalıdır.

Korona halkalarıyla donatılmış hatlarda, büyük ve küçük damaçanalar arasındaki eşit aralık tasarımı uygulanmalı ve damaçana aralığı teknik gereklilikleri karşılamalıdır. Eğer bu şartlar sağlanmıyorsa, izolyatörlerin sürünme mesafesi arttırılmalı, bu da buz ve kar nedeniyle oluşan flaşover risklerini azaltır. Düzenli incelemeler ve devriye gezmeler güçlendirilmeli, farklı bölgelerde ve çevresel koşullarda çalışan izolyatörlerden periyodik örnekler çekilebilmeli, gerilme gücü, elektriksel performans ve izolasyon yaşlanması testleri yapılmalıdır, bu sayede yetersiz mekanik dayanım veya damaçana yaşlanması nedeniyle flaşoverler önlenmelidir.

Kirlilik kaynaklı flaşoverleri önlemek için genellikle aşağıdaki tedbirler alınır:

• İzolyatörlerin düzenli temizlenmesi. Yüksek kirlilik flaşover sezonu öncesinde kapsamlı bir temizlik gerçekleştirilmeli, ağır kirlilik bölgelerinde frekans artırılmalıdır.

• Sürünme mesafesinin artırılması ve izolasyon düzeyinin artırılması. Bu, kirlilik bölgelerinde daha fazla izolyatör biriminin eklenebilmesi veya kirlilikten koruyucu izolyatörlerin kullanılmasını içerir. İşletim deneyimleri, kirlilikten koruyucu izolyatörlerin ağır kirlilik bölgelerinde iyi performans gösterdiğini göstermiştir.

• Parafin, petrol jelly veya silikon organik kaplamalar gibi kirlilikten koruyucu kaplamaların uygulanması, izolyatör yüzeyinin kirlilik direncini artırmak için kullanılır.

• Bilinmeyen nedenli flaşover olayları için, aynı modeldeki yeni izolyatörler ve üç yıldan fazla hizmet veren eski izolyatörler güç frekanslı kuru flaşover ve mekanik arızalar testlerine tabi tutulmalıdır. Farklı hizmet dönemlerinden gelen izolyatörler üzerinde yaşlandırma testleri de gerçekleştirilmelidir. İziyatörler, planlanmış döngülerde düzenli olarak temizlenmelidir ve tuz depolama yoğunluğu (TBY) hızlı bir şekilde ölçülmelidir. Yeni izolyatörlerin üretiminde, malzemenin dayanıklılığını artırmak için gelişmiş yaşlandırma ajanları dahil edilmelidir.