Често срещани дефекти на изолаторите и профилактични мерки
Изолатор е специален вид изолиращ компонент, който служи за подкрепа на проводници и предотвратяване на замъкване във високонапрастните въздушни линии. Той се използва широко в точките на свързване между опори и проводници, както и между конструкции на подстанции и електрически линии. Според диелектрическия материал изолаторите се класифицират на три типа: порцеланови, стъклени и композитни. Анализът на общи дефекти на изолаторите и мерките за профилактично поддържане са насочени главно към предотвратяване на изолационни дефекти, причинени от различни механични и електрически напрежения, породени от промени в околната среда и електрическата нагрузка, по този начин гарантирайки работата и продължителността на живот на електрическите линии.
Анализ на дефекти
Изолаторите са изложени на атмосферните условия през цялата година и са уязвими към различни аварии поради фактори като удари от мълнии, замърсяване, повреди от птици, лед и сняг, високи температури, крайно охлаждане и разлики в надморската височина.
Аварии при удари от мълнии: Коридорите на високонапрастните линии често минават през хълмисти области, планини, открити полета и индустриално замърсени зони, което ги прави особено уязвими към удари от мълнии, които могат да доведат до пробив или разбиване на изолаторите.
Аварии при повреди от птици: Изследвания показват, че значителна част от пробивите на изолаторите са причинени от птици. Композитните изолатори имат по-висока вероятност за пробив от дейността на птиците в сравнение с порцелановите и стъклени изолатори. Такива случаи най-често се случват на високонапрастни линии от 110 кВ и по-горе, докато пробивите от птици са рядки в градски разпределителни мрежи от 35 кВ и по-долу. Това е, защото населението на птици в градските райони е относително по-малко, напрежението на линиите е по-ниско, възможният въздушен разстояние, който може да бъде преодолян, е малък, и изолаторите типично не изискват коронарни пръстени; техните шипове ефективно предотвратяват пробиви, причинени от птици.
Аварии с коронарни пръстени: По време на работа, електрическото поле близо до металните прибори на краищата на изолаторите е силно концентрирано, с висока полева сила близо до фланговете. За подобряване на разпределението на полето, коронарни пръстени се използват често в мрежи от 220 кВ и по-горе. Обачно, коронарните пръстени намаляват ефективния въздушен разстояние на веригата от изолатори, снижавайки нейната издръжливост. Освен това, ниското начално напрежение на коронарния разряд при фиксиращите болтове на коронарния пръстен може да доведе до коронарен разряд при неблагоприятни атмосферни условия, влияйки на безопасността на веригата от изолатори.
Аварии при замърсяване: Те се случват, когато проводимите замърсители, натрупани на повърхността на изолаторите, се намокрят при влажна погода, значително намалявайки изолационните свойства и причинявайки пробив при нормално работно напрежение.
Аварии с неизвестна причина: Някои случаи на пробив на изолаторите имат недетерминирани причини, като нулеви стойности на порцеланови изолатори, разбити стъклени изолатори или спуснати композитни изолатори. Въпреки последващите проверки от операторните единици, точната причина за пробива често остава неидентифицирана. Тези случаи често се случват от късно вечер до рано сутрин, особено при дъждовна или облачна погода, и много от тях могат успешно да бъдат автоматично реклоузирани.
Мерки за поддръжка
Основните причини за пробив при удар от мълния включват недостатъчен сух арков разстояние, конфигурация на единичен коронарний пръстен и прекомерно голямо съпротивление на заземяване на опора. Профилактични мерки включват използване на удължени композитни изолатори, инсталиране на двойни коронарни пръстени и намаляване на съпротивлението на заземяване на опората.
За ефективно предотвратяване на повреди от птици, операторните единици трябва да инсталират птичи мрежи, птичи игли или защитни устройства в секции, склонни към често срещани инциденти, свързани с птици.
За линии, оборудвани с коронарни пръстени, трябва да се приеме равномерно разстояние между големите и малките шипове, с разстояние между шиповете, отговарящо на техническите изисквания. Ако не, трябва да се увеличи изкуственият разстояние на изолаторите, за да се намалят рисковете от пробив, причинени от лед и сняг. Редовните проверки и обходи трябва да бъдат усилены, с периодично вземане на проби от изолатори, работещи в различни региони и околните среди, за тестове на тегловна сила, електрически характеристики и стареене на изолацията, за да се предотвратят пробиви, причинени от недостатъчна механична сила или стареене на шиповете.
За предотвратяване на пробиви при замърсяване, се приемат следните мерки:
Редовно почистване на изолаторите. Трябва да се проведе комплексно почистване преди сезон на високо замърсяване, с увеличена честота в тежко замърсените области.
Увеличаване на изкуствения разстояние и подобряване на нивото на изолация. Това включва добавяне на повече изолатори в замърсени области или използване на антизамърсяващи изолатори. Оперативният опит показва, че антизамърсяващите изолатори се справят добре в тежко замърсени участъци.
Приложение на антизамърсяващи покрития, като парафин, петрол и силикон органични покрития, за подобряване на устойчивостта на повърхността на изолаторите към замърсяване.
За случаи на пробиви с неизвестна причина, нови изолатори от същата модел и старите, които са в служба повече от три години, трябва да преминат тестове на пробив при сетево напрежение и механични дефекти. Тестове на стареене трябва да се проведат и на изолатори от различни периоди на служба. Изолаторите трябва да се почистват редовно според предварително планирани цикли, и плътността на солеви депозити (SDD) трябва да се измерва навреме. По време на производството на нови изолатори, трябва да се включват напредълши антистарещи агенти, за да се подобри устойчивостта на материала.
