Gyakori hibák az izolátorokban és a megelőző intézkedések

Az izolátor egy különleges típusú izoláló elem, amely kétfoldos feladatot lát el: a vezetők támogatását és a műveleti áramok talajra való lefolyásának megelőzését a felfüggesztett áramvonalakban. Széles körben használják a vezetők és a toronykapcsolók, valamint az aláíró telepek szerkezetei és a hálózati vezetékek közötti kapcsolópontokon. Az izolátorok dielektrikus anyaguk alapján három típusba sorolhatók: porcelán, üveg és összetett. A gyakori izolátorhiba elemzése és a megelőző karbantartási intézkedések elsősorban a környezeti és elektromos terhelésváltások miatti különböző mechanikai és elektromos stresszek okozta izolációhiba megelőzésére, így a hálózati vezetékek működésének és élettartamának biztosítására irányulnak.

Hiba-analízis

Az izolátorok évente kitéve vannak a légkörnek, és számos tényező, mint a villámlás, a szennyezés, a madarak általi károsodás, a jég és a havazás, a magas hőmérséklet, az extrém hideg, valamint a magasságkülönbségek miatt különböző baleseteket szenvedhetnek el.

• Villámlás okozta balesetek: A felfüggesztett vezetékvonalak gyakran áthaladnak hegyvidéken, mezőn, nyílt területeken és ipari szennyezésben, ami miatt a vezetékek nagyon sebezhetőek a villámlásokkal szemben, ami vezetőizolátorok betörtéséhez vagy szétszóródásához vezethet.

• Madarak általi károsodás okozta balesetek: A kutatások szerint a madarak jelentős része a vezetőizolátorok felrobbanásainak oka. Összetett izolátorok esetén a madarak tevékenysége miatt a felrobbanás valószínűsége magasabb, mint a porcelán és üveg izolátoroknál. Ilyen esetek leginkább 110 kV-nél magasabb feszültségű vezetékvonalakon fordulnak elő, míg a 35 kV-nél alacsonyabb feszültségű városi elosztóhálózatokban a madarak általi károsodás ritkán okoz felrobbanást. Ez azért van, mert a városi területeken a madarak populációja relatíve kisebb, a vezetékvonalak feszültsége alacsonyabb, a lezárt lehetséges levegőtartomány kisebb, és az izolátorok általában nem igényelnek korona gyűrűket; a csillapító struktúrájuk hatékonyan megelőzi a madarak általi felrobbanást.

• Korona gyűrű okozta balesetek: A működés során az izolátorok végén lévő fémkarcolók közelében a mennyiségmező erősen koncentrálódik, a flange közelében a mezőerő magas. A mezőeloszlás javítása érdekében 220 kV-nél magasabb hálózatokon általában korona gyűrűket helyeznek el. Azonban a korona gyűrűk csökkentik az izolátorlánc hatékony levegőtartományát, enyhítve annak kitartó feszültségét. Ezenkívül a korona gyűrű rögzítő csavarainál a korona kezdő feszültsége alacsony, ami rossz időjárás mellett korona-disztribúciót eredményezhet, ami befolyásolja az izolátorlánc biztonságát.

• Szennyezés okozta balesetek: Ezek akkor történnek, amikor a vezetőizolátor felületén kumulált vezető szennyezőanyagok nedves időjáráskor konduktívává válnak, jelentősen csökkentve az izolációs teljesítményt, és normál működési feszültség mellett felrobbanást okozva.

• Ismertetlen okú balesetek: Néhány vezetőizolátor felrobbanási esetnek ismeretlen az oka, például nullértékű porcelánizolátor, darabolt üvegizolátor vagy kiugrott összetett izolátor. Mivel a működési egységek utólag vizsgálják a baleseteket, a felrobbanás pontos oka gyakran nem azonosítható. Ezek a balesetek gyakran éjszaka vagy reggel, különösen esős vagy szürkületben történnek, és sokat sikeresen automatikusan újracsatlakoztathatók.

Karbantartási intézkedések

A villámlás miatti felrobbanások fő oka a száraz ív távolságának hiánya, az egyoldali korona gyűrű beállítása és a toronytalajellenállás túl magas értéke. A megelőző intézkedések közé tartozik a hosszabbított összetett izolátorok használata, a dupla korona gyűrű telepítése és a toronytalajellenállás csökkentése.

A madarak általi károsodás hatékony megelőzéséhez a működési egységeknek madarszúrónak, madarkarika vagy madárvédőket kell telepíteniük a gyakori madarak általi incidensek területén.

A korona gyűrűvel ellátott vezetékvonalak esetén egyenletes távolságú kis és nagy csillapítók beállítása szükséges, a csillapítók távolsága technikai követelményeknek kell megfelelnie. Ha ez nem így van, növelni kell az izolátorok csúszási távolságát, hogy csökkentsék a jég és a havazás miatti felrobbanás kockázatát. Rendszeres ellenőrzések és járőrjáratok szükségesek, különböző régiókban és környezetekben működő izolátorok rendszeres mintavételi tesztjei szükségesek, beleértve a húzóerő, az elektromos teljesítmény és az izoláció öregedési tesztjeit, hogy megelőzzék a mechanikai erőtlenség vagy a csillapítók öregedése miatti felrobbanásokat.

A szennyezés miatti felrobbanások megelőzésére általában a következő intézkedéseket alkalmazzák:

• Izolátorok rendszeres tisztítása. A nagy szennyezési felrobbanási szezon előtt egy átfogó tisztítást kell végezni, a nagy szennyezésű területeken pedig növelni a tisztítás gyakoriságát.

• Csúszási távolság növelése és izolációs szint javítása. Ez magában foglalja a szennyezett területeken több izolátor egység hozzáadását vagy szennyezésvédő izolátorok használatát. A működési tapasztalat azt mutatja, hogy a szennyezésvédő izolátorok jól teljesítenek a nagy szennyezésű szakaszokon.

• Szennyezésvédő bevonatok alkalmazása, mint például a paraffin, a petroleumszalma vagy a szilikon-alapú bevonatok, hogy javítsák az izolátor felületének szennyezőanyag-ellenállását.

• Ismertetlen okú felrobbanási esetek esetén ugyanolyan modellű új izolátorokat és három évig működő régieket kell alárendelni huzamos feszültség alatti száraz felrobbanási és mechanikai hibákat vizsgáló tesztekre. Különböző szolgálati időszakokban működő izolátorokon öregedési tesztek is végzésre kerülnek. Az izolátorokat rendszeresen kell tisztítani a meghatározott ciklusok szerint, és a sohajtó sűrűséget (SDD) gyorsan meg kell mérni. Az új izolátorok gyártásakor haladó anti-öregedési szerek beillesztése szükséges, hogy növelje az anyagok hosszú távú tartóságát.