Uobičajeni kvarovi izolatora i preventivne mjere

Izolator je specijalni tip izolacijskog komponenta koji služi dvojnom svrhi odnosno podršci vodilja i sprječavanju zračenja struje u povratnim električnim linijama. Široko se koristi na spojnim točkama između nosivih toranjai vodilja, kao i između podstacionih konstrukcija i električnih linija. Prema dielektričkom materijalu, izolatori se klasificiraju u tri vrste: porcelan, staklo i kompozitni. Analiza uobičajenih grešaka izolatora i mjeri za prevenciju održavanja uglavnom su usmjerene na sprečavanje neispravnosti izolacije uzrokovane različitim mehaničkim i električnim naprezanjima zbog promjena okoliša i električne opterećenosti, time se štiti rad i vremenski rok trajanja električnih linija.

Analiza Grešaka

Izolatori su izloženi atmosferi tijekom cijele godine i podložni su različitim nesrećama zbog faktora poput udara munje, zagađenja, štete ptica, leda i snijega, visokih temperature, ekstremne hladnoci i razlike nadmorske visine.

• Nesreće uzrokovane udarom munje: Koridorovi povratnih linija često prolaze kroz brdsko područje, planine, otvorena polja i industrijski zagađena područja, što čini linije vrlo osjetljivim na udare munje, što može dovesti do proboda ili raspadanja izolatora.

• Nesreće uzrokovane štetom ptica: Istraživanja pokazuju da značajan dio iskre izolatora uzrokuju ptice. U usporedbi s porcelanskim i staklenim izolatorima, kompozitni izolatori imaju veću vjerojatnost iskre zbog aktivnosti ptica. Takve incidente uglavnom se događaju na prenosnim linijama od 110 kV i više, dok su iskre uzrokovane štetom ptica rijetke u urbanim distribucijskim mrežama od 35 kV i niže. To je zato što su populacije ptica relativno manje u urbanim područjima, naponi linija su niži, zračni presjek koji se može mostiti je mali, a izolatori obično ne zahtijevaju korona prstenove; njihova struktura kapuljaka učinkovito spriječava iskre uzrokovane pticama.

• Nesreće uzrokovane korona prstenovima: Tijekom rada, električno polje blizu metalnih priključaka na krajevima izolatora je vrlo koncentrirano, s visokim jačinama polja blizu flanša. Za poboljšanje raspodjele polja, korona prstenovi se često instaliraju na mrežama od 220 kV i više. Međutim, korona prstenovi smanjuju efektivnu zračnu razmak izolatorskog lanca, smanjujući njegovu otpornost na napon. Također, niski početni napon korone kod fiksne bocnjake korona prstena može dovesti do ispaljenja korone u lošim vremenskim uvjetima, što utječe na sigurnost izolatorskog lanca.

• Nesreće uzrokovane zagađenjem: One se događaju kada provodne kontaminate koje se nagomilaju na površini izolatora postanu vlažne u vlaznom vremenu, značajno smanjujući performanse izolacije i uzrokujući iskre pod normalnim radnim naponom.

• Nesreće nepoznatog uzroka: Neki incidenati iskre izolatora imaju nedoločene uzroke, poput nulte vrijednosti porcelanskih izolatora, razbijenih staklenih izolatora ili padnutih kompozitnih izolatora. Unatoč inspekcijama nakon incidenta operativnih jedinica, točan uzrok iskre često ostaje neidentificiran. Ovi incidenti se često događaju kasno noću do rano jutro, posebno tijekom kišnog ili oblačnog vremena, a mnogi se mogu uspješno automatski ponovno zatvoriti.

Mjere održavanja

Glavni uzroci iskre uzrokovane munjom uključuju nedostatak suhe lukovne udaljenosti, konfiguraciju pojedinačnog korona prstena i preveliku otpornost zemljanja toranja. Prevencione mjere uključuju upotrebu proširene duljine kompozitnih izolatora, instalaciju dvostrukih korona prstena i smanjenje otpornosti zemljanja toranja.

Za učinkovitu prevenciju štete pticama, operativne jedinice bi trebale instalirati mreže za štite od ptica, igle za ptice ili štitove od ptica u dijelovima podložnim čestim incidentima vezanim uz ptice.

Za linije opremljene korona prstenovima, treba usvojiti dizajn jednakog razmaka između velikih i malih kapuljaka, s razmacima kapuljaka koji zadovoljavaju tehničke zahtjeve. Ako to nije slučaj, treba povećati klizni put izolatora kako bi se smanjila rizika od iskre uzrokovane ledom i snijegom. Redovite inspekcije i patroliranje trebaju biti jačani, s periodičnim uzorkovanjem izolatora koji operiraju u različitim regijama i okruženjima za testiranje vlažne čvrstoće, električnih performansi i starjenja izolacije kako bi se spriječile iskre uzrokovane nedostatkom mehaničke čvrstoće ili starjenjem kapuljaka.

Za sprečavanje iskre uzrokovane zagađenjem, obično se primjenjuju sljedeće mjere:

• Redovito čišćenje izolatora. Kompletno čišćenje treba provesti prije sezone visokog zagađenja i iskre, s povećanim frekvencijama u teško zagađenim područjima.

• Povećanje kliznog puta i poboljšanje razina izolacije. To uključuje dodavanje više jedinica izolatora u zagađenim područjima ili korištenje anti-zagađivačkih izolatora. Operativni iskustvi pokazuju da anti-zagađivački izolatori dobro funkcioniraju u teško zagađenim dijelovima.

• Primjena anti-zagađivačkih premaza, poput parafina, petrolejne masti ili silikonskih organskih premaza, kako bi se poboljšala otpornost površine izolatora na zagađenje.

• Za incidente iskre nepoznatog uzroka, novi izolatori istog modela i stari koji su bili u servisu duže od tri godine trebaju podvrgnuti testiranju suhe iskre na strujnom naponu i mehaničkim otkazima. Testiranja starjenja također bi trebalo provesti na izolatorima različitih vremenskih razdoblja. Izolatori bi trebali redovito čistiti prema planiranim ciklusima, a gustoća solnih depozita (SDD) bi trebala mjeriti odmah. Tijekom proizvodnje novih izolatora, trebalo bi integrirati napredne sredstva protiv starjenja kako bi se poboljšala dugotrajnost materijala.