Zajednički kvarovi izolatora i preventivne mere

Izolator je specijalna vrsta izolacione komponente koja ima dvostruku funkciju: podržavanje vodilaca i sprečavanje stapanja struje u zemlju na površinskim prenosnim linijama. Široko se koristi na spojnim tačkama između toranjnih nosača i vodilaca, kao i između podstaničkih konstrukcija i električnih mreža. Na osnovu dielektričnog materijala, izolatori se klasifikuju u tri vrste: porcelan, staklo i kompozitni. Analiza čestih grešaka izolatora i preventivne održavane mere su uglavnom usmerene na sprečavanje propadanja izolacije uzrokovano različitim mehaničkim i električnim opterećenjima zbog promena u okruženju i električnim opterećenjima, time obezbeđujući rad i životnu vreme električnih mreža.

Analiza grešaka

Izolatori su izloženi atmosferi tokom cele godine i lako podležu različitim nesrećama zbog faktora poput udara munje, zagađenja, štete od ptica, leda i snega, visokih temperatura, ekstremno hladnog vremena i razlike nadmorske visine.

• Nesreće uzrokovane udarima munje: Koridori površinskih linija često prolaze kroz brdsko područje, planine, otvorena polja i industrijski zagađena područja, što čini linije vrlo osetljivim na udare munje, što može dovesti do probijanja ili razbijanja izolatora.

• Nesreće uzrokovane štetom od ptica: Istraživanja pokazuju da značajan deo iskriva izolatora je uzrokovan pticama. U poređenju sa porcelanskim i staklenim izolatorima, kompozitni izolatori imaju veću verovatnoću iskrivanja zbog aktivnosti ptica. Takve incidente najčešće se dešavaju na prenosnim linijama od 110 kV i više, dok su iskrivanja zbog štete od ptica retka pojava u urbanih distribucijskim mrežama od 35 kV i niže. To je zato što su populacije ptica relativno manje u urbanim područjima, napetost linija je niža, vazdušni presek koji se može mostiti je mali, a izolatori obično ne zahtevaju korona prstenove; njihova struktura pleha efektivno sprečava iskrivanje uzrokovano pticama.

• Nesreće uzrokovane korona prstenovima: Tokom rada, električno polje oko metalnih fiksi u krajevima izolatora je visoko koncentrisano, sa visokom jakością polja blizu flanža. Da bi se poboljšalo raspodela polja, korona prstenovi se često instaliraju na mrežama od 220 kV i više. Međutim, korona prstenovi smanjuju efektivni vazdušni presek lanca izolatora, smanjujući njegovu otpornost na napetost. Takođe, niska inicijalna napetost korone kod fiksacija korona prstenova može dovesti do iskrivanja korone u nepovoljnim vremenskim uslovima, što utiče na bezbednost lanca izolatora.

• Nesreće uzrokovane zagađenjem: Dešavaju se kada provodne kontaminante koje se nakupile na površini izolatora postanu vlažne u vlaznom vremenu, značajno smanjujući performanse izolacije i dovodeći do iskrivanja pod normalnom radnom napetosti.

• Nesreće nepoznatog uzroka: Neki incidenati iskrivanja izolatora imaju nedeterminisane uzroke, kao što su nulte-vrednosni porcelanski izolatori, razbiti stakleni izolatori ili isključeni kompozitni izolatori. Nakon incidenta, operativne jedinice obavljaju inspekcije, ali tačan uzrok iskrivanja često ostaje nedefinisani. Ovi incidenti često se dešavaju kasno noću do ranog jutra, posebno tijekom kišnog ili oblačnog vremena, a mnogi se mogu uspešno automatski ponovo zatvoriti.

Mere održavanja

Glavni uzroci iskrivanja uzrokovanih udarcima munje uključuju nedovoljan suhi lukast presek, konfiguraciju sa jednim korona prstenom i preveliki otpor zemlji toranjnih nosača. Preventivne mere uključuju korišćenje produženih kompozitnih izolatora, instalaciju dvostrukih korona prstenova i smanjenje otpora zemlji toranjnih nosača.

Da bi se efektivno sprečila šteta od ptica, operativne jedinice treba da instaliraju mreže za odgananje ptica, igle za ptice ili zaštite od ptica u sekcijama koje su često podložne incidentima uzrokovanim pticama.

Za linije opremljene korona prstenovima, treba da se primeni dizajn sa jednakim rastojanjem između velikih i malih plehova, sa rastojanjem između plehova koje zadovoljavaju tehničke zahteve. Ako to nije slučaj, treba povećati plazni put izolatora kako bi se smanjio rizik od iskrivanja uzrokovanih ledom i snegom. Redovne inspekcije i patroliranja treba jačati, uz periodično uzimanje uzoraka izolatora koji rade u različitim regionima i okruženjima za testiranje na vukanje, električne performanse i starenje izolacije kako bi se sprecipirao iskrivanja zbog nedostatka mehaničke čvrstoće ili starenja plehova.

Da bi se sprečilo iskrivanje uzrokovano zagađenjem, obično se primenjuju sledeće mere:

• Redovito čišćenje izolatora. Treba obaviti kompleksno čišćenje pre sezone visokog zagađenja i iskrivanja, s povećanim frekvencijama u teško zagađenim područjima.

• Povećanje plaznog puta i unapređenje nivoa izolacije. To uključuje dodavanje više jedinica izolatora u zagađenim područjima ili korišćenje anti-zagađenih izolatora. Operativni iskustva pokazuju da anti-zagađeni izolatori dobro funkcioniraju u teško zagađenim sekcijama.

• Primena anti-zagađenih prevlaka, kao što su parafin, petrolatum ili silikonski organski prevlaci, kako bi se poboljšala otpornost površine izolatora na zagađenje.

• Za incidente iskrivanja nepoznatog uzroka, novi izolatori istog modela i stari izolatori koji su bili u upotrebi duže od tri godine treba da podnesu testove na iskrivanje na strujnom frekvenciji i mehaničkom propadanju. Testovi na starenje treba da se obave na izolatorima iz različitih perioda službe. Izolatori treba redovno čistiti prema planiranim ciklusima, a gustoća solnih depozita (SDD) treba da se mjeri pravo vreme. Tijekom proizvodnje novih izolatora, treba uključiti napredne anti-starenje sredstva kako bi se poboljšala otpornost materijala.