خطاهای رایج عایق‌ها و اقدامات پیشگیرانه
ایزولاتور یک نوع خاص از قطعه عایز است که هدف دوگانه‌ای دارد: حمایت از رساننده‌ها و جلوگیری از زمین شدن جریان در خطوط انتقال هوایی. این ایزولاتورها به طور گسترده در نقاط اتصال بین برج‌های انتقال و رساننده‌ها، و همچنین بین سازه‌های زیرстанسیون و خطوط برق استفاده می‌شود. بر اساس مواد الکتریکی، ایزولاتورها به سه نوع تقسیم‌بندی می‌شوند: سرامیک، شیشه و ترکیبی. تحلیل خطاهای رایج ایزولاتورها و اقدامات نگهداری پیشگیرانه عمدتاً با هدف جلوگیری از خرابی عایز ناشی از تنش‌های مکانیکی و الکتریکی مختلف به دلیل تغییرات محیطی و بار الکتریکی، به منظور حفاظت از عملکرد و عمر مفید خطوط برق است.
تحلیل خطا
ایزولاتورها طی سال در معرض جو قرار دارند و به دلیل عوامل مختلفی مانند ضربه‌های برق، آلودگی، آسیب‌های پرنده، یخ و برف، دماهای بالا، سرما شدید و تفاوت‌های ارتفاعی به انواع حوادث آسیب‌پذیر هستند.
حوادث ضربه برق: مسیرهای خطوط هوایی غالباً از مناطق کوهستانی، میدان‌های باز و مناطق آلوده صنعتی عبور می‌کنند، که این خطوط به ضربه‌های برق بسیار آسیب‌پذیر هستند، که می‌تواند منجر به سوراخ شدن یا شکستن ایزولاتور شود.
حوادث آسیب پرنده: تحقیقات نشان می‌دهد که بخش قابل توجهی از فلش‌اورهای ایزولاتورها توسط پرندگان ایجاد می‌شود. در مقایسه با ایزولاتورهای سرامیک و شیشه‌ای، احتمال فلش‌اور در ایزولاتورهای ترکیبی به دلیل فعالیت پرندگان بیشتر است. این حوادث بیشتر در خطوط انتقال ۱۱۰ کیلوولت و بالاتر رخ می‌دهند، در حالی که فلش‌اورهای ناشی از آسیب پرنده در شبکه‌های توزیع شهری ۳۵ کیلوولت و پایین نادر هستند. این به دلیل این است که جمعیت پرندگان در مناطق شهری نسبتاً کمتر است، ولتاژ خطوط کمتر است، فاصله هوا که می‌تواند پل شود کم است و ایزولاتورها معمولاً نیاز به حلقه‌های کرونا ندارند؛ ساختار شیروانی آنها مؤثر است در جلوگیری از فلش‌اورهای ناشی از پرندگان.
حوادث حلقه کرونا: در طول عملیات، میدان الکتریکی نزدیک به لوازم فلزی در انتهای ایزولاتورها بسیار متمرکز است، با قدرت میدان بالا نزدیک به فلانژ. برای بهبود توزیع میدان، حلقه‌های کرونا معمولاً در شبکه‌های ۲۲۰ کیلوولت و بالاتر نصب می‌شوند. با این حال، حلقه‌های کرونا فاصله هوا مؤثر رشته ایزولاتور را کاهش می‌دهند و ولتاژ تحمل آن را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، ولتاژ کم کرونا در پیچ‌های ثابت کننده حلقه کرونا می‌تواند منجر به تخلیه کرونا در شرایط بد جوی شود، که امنیت رشته ایزولاتور را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
حوادث آلودگی: این حوادث زمانی رخ می‌دهند که آلاینده‌های رسانا روی سطح ایزولاتور تجمع می‌یابند و در شرایط مرطوب مرطوب می‌شوند، که به طور قابل توجهی عملکرد عایز را کاهش می‌دهد و فلش‌اور را در ولتاژ عادی عملیاتی ایجاد می‌کند.
حوادث با علت نامشخص: برخی از حوادث فلش‌اور ایزولاتور علت مشخصی ندارند، مانند ایزولاتورهای سرامیک صفر مقدار، شیشه‌های شکسته یا ایزولاتورهای ترکیبی خاموش شده. با وجود بررسی‌های پس از حوادث توسط واحدهای عملیاتی، علت دقیق فلش‌اور معمولاً شناسایی نمی‌شود. این حوادث معمولاً از شب تا صبح و به ویژه در شرایط بارانی یا ابری رخ می‌دهند و بسیاری از آنها می‌توانند با موفقیت خودکار باز شوند.
اقدامات نگهداری
علل اصلی فلش‌اور ناشی از برق شامل فاصله کمان خشک ناکافی، پیکربندی حلقه کرونا تک‌طرفه و مقاومت زمین برج بیش از حد است. اقدامات پیشگیرانه شامل استفاده از ایزولاتورهای ترکیبی با طول تمدید شده، نصب حلقه‌های کرونا دوگانه و کاهش مقاومت زمین برج است.
برای جلوگیری مؤثر از آسیب پرنده، واحدهای عملیاتی باید در بخش‌هایی که به طور مکرر حوادث مرتبط با پرندگان رخ می‌دهد، شبکه‌های دانه‌ای، سوزن‌های پرنده یا محافظ‌های پرنده نصب کنند.
برای خطوط مجهز به حلقه‌های کرونا، باید طراحی فاصله یکسان بین شیروانی‌های بزرگ و کوچک اتخاذ شود، با فاصله شیروانی که مطابق با الزامات فنی است. در غیر این صورت، باید فاصله خزش ایزولاتورها افزایش یابد تا خطرات فلش‌اور ناشی از یخ و برف کاهش یابد. بررسی‌ها و پاترول‌های منظم باید تقویت شود و نمونه‌برداری دوره‌ای از ایزولاتورها که در مناطق و محیط‌های مختلف عملیاتی هستند برای تست‌های مقاومت کششی، عملکرد الکتریکی و پیری عایز انجام شود تا فلش‌اورهای ناشی از نقصان مقاومت مکانیکی یا پیری شیروانی جلوگیری شود.
برای جلوگیری از فلش‌اورهای ناشی از آلودگی، معمولاً اقدامات زیر اتخاذ می‌شود:
پاکسازی منظم ایزولاتورها. پیش از فصل فلش‌اور آلودگی بالا، پاکسازی جامع باید انجام شود و در مناطق آلودگی بالا فراوانی پاکسازی افزایش یابد.
افزایش فاصله خزش و افزایش سطح عایز. این شامل افزودن واحدهای بیشتر ایزولاتور در مناطق آلودگی یا استفاده از ایزولاتورهای ضد آلودگی است. تجربه عملیاتی نشان می‌دهد که ایزولاتورهای ضد آلودگی در بخش‌های آلودگی بالا عملکرد خوبی دارند.
استفاده از پوشش‌های ضد آلودگی، مانند شمع، وازلین یا پوشش‌های سیلیکونی آلی، برای بهبود مقاومت سطح ایزولاتور در برابر آلودگی.
برای حوادث فلش‌اور با علت نامشخص، ایزولاتورهای جدید هم‌مدل و ایزولاتورهای قدیمی که بیش از سه سال در خدمت بوده‌اند باید تحت تست‌های فلش‌اور تکانه‌ای و شکست مکانیکی قرار گیرند. تست‌های پیری نیز باید روی ایزولاتورهای با دوره‌های خدمت مختلف انجام شود. ایزولاتورها باید به طور منظم و بر اساس دوره‌های برنامه‌ریزی شده پاکسازی شوند و چگالی رسوب نمک (SDD) به موقع اندازه‌گیری شود. در تولید ایزولاتورهای جدید، باید از عوامل پیری پیشرفته استفاده شود تا دوام مواد افزایش یابد.
