Typovi вади ізоляторів та запобіжні заходи

Ізолятор — це спеціальний тип ізоляційного компонента, який виконує подвійну функцію: підтримка провідників та запобігання заземленню струму на надземних передавальних лініях. Він широко використовується на з'єднувальних точках між опорами передачі та провідниками, а також між конструкціями підстанцій та електромережами. Залежно від діелектричного матеріалу, ізолятори поділяються на три типи: фарфорові, скляні та композитні. Аналіз типових вад ізоляторів та заходів профілактичного обслуговування спрямований переважно на запобігання відмовам ізоляції, що викликаються різними механічними та електричними навантаженнями через зміни у довкіллі та електричному навантаженні, таким чином забезпечуючи безперебійне функціонування та тривалий строк служби електромереж.

Аналіз вад

Ізолятори постійно знаходяться в атмосфері та підвержені різноманітним аваріям через фактори, такі як удар блискавки, забруднення, шкоди, завдані птахами, наледь, сніг, високі температури, екстремальний холод та перепади висот.

• Аварії, спричинені ударом блискавки: Коридори надземних ліній часто проходять через гористі території, поля, відкриті простори та промислові зони, що робить лінії вразливими до ударів блискавок, що можуть призвести до пробою або руйнування ізоляторів.

• Аварії, спричинені шкодою, завданою птахами: Дослідження показують, що значна частина пробою ізоляторів відбувається через діяльність птахів. Порівняно з фарфоровими та скляними ізоляторами, композитні ізолятори мають більшу ймовірність пробою через активність птахів. Такі інциденти найчастіше відбиваються на передавальних лініях 110 кВ і вище, тоді як пробою через шкоду, завдану птахами, рідко відбуваються в городських розподільчих мережах 35 кВ і нижче. Це пов'язано з тим, що популяція птахів в городських районах менша, напруга ліній нижча, відстань, яку можна перекрити, невелика, а ізолятори зазвичай не потребують коронних кілець; їхня структура з розширеннями ефективно запобігає пробою, спричиненій птахами.

• Аварії, пов'язані з коронними кільцями: Під час експлуатації електричне поле поблизу металевих фітингів на кінцях ізоляторів сильно концентрується, з високою напруженістю поля біля фланця. Для покращення розподілу поля коронні кільця зазвичай встановлюються на мережах 220 кВ і вище. Однак коронні кільця зменшують ефективну повітряну відстань ряду ізоляторів, знижуючи їхню витривалість. Крім того, низька напруга початку коронування на болтах, які фіксують коронні кільця, може призводити до коронування під неблагоприятних погодних умов, що впливає на безпеку ряду ізоляторів.

• Аварії, спричинені забрудненням: Вони відбуваються, коли провідні забруднюючі речовини, накопичені на поверхні ізолятора, зволожуються в вологу погоду, значно знижуючи ізоляційну здатність та призводячи до пробою при нормальній робочій напрузі.

• Аварії невідомого походження: Деякі інциденти пробою ізоляторів мають невизначені причини, такі як нульові фарфорові ізолятори, розбиті скляні ізолятори або випадкові композитні ізолятори. Незважаючи на перевірки, проведені після інциденту операторами, точна причина пробою часто залишається невизначеною. Ці інциденти часто відбиваються вночі або рано зранку, особливо під час дощової або хмарної погоди, і багато з них можна успішно автоматично закрити.

Західні заходи

Основні причини пробою через удар блискавки включають недостатню суху дугову відстань, односторонню конфігурацію коронних кілець та занадто високий опір заземлення опор. Профілактичні заходи включають використання продовжених композитних ізоляторів, встановлення подвійних коронних кілець та зменшення опору заземлення опор.

Для ефективного запобігання шкоди, завданої птахами, оператори повинні встановлювати мережі для відлякання птахів, птичі гачки або захисні пристрої на участках, де часто відбиваються інциденти, пов'язані з птахами.

Для ліній, оснащених коронними кільцями, слід прийняти рівномірний дизайн між великими та малими розширеннями, з відповідною відстанню між ними, що відповідає технічним вимогам. Якщо це неможливо, треба збільшити відстань поступу ізоляторів, щоб знизити ризик пробою через наледь та сніг. Регулярні перевірки та патрулювання повинні бути посилені, з періодичним взяттям проб ізоляторів, що працюють у різних регіонах та умовах, для тестування на розтяжність, електричні характеристики та старіння ізоляції, щоб запобігти пробою через недостатню механічну міцність або старіння розширень.

Для запобігання пробою через забруднення, зазвичай приймаються наступні заходи:

• Регулярна очистка ізоляторів. Повну очистку слід проводити перед сезоном високого ризику пробою через забруднення, зі збільшенням частоти в сильно забруднених ділянках.

• Збільшення відстані поступу та підвищення рівня ізоляції. Це включає додавання додаткових одиниць ізоляторів в забруднених ділянках або використання антизабрудненних ізоляторів. Операційний досвід показує, що антизабруднені ізолятори добре відправляють свою роль в сильно забруднених ділянках.

• Нанесення антизабрудненних покриттів, таких як парафін, петроліумовий жир або силиконові органічні покриття, для покращення стійкості поверхні ізолятора до забруднення.

• Для інцидентів пробою невідомого походження, нові ізолятори та старі, що працювали більше трьох років, повинні пройти тестування на суху пробою при мережній частоті та механічні випробування. Тестування на старіння також слід проводити на ізоляторах різного терміну служби. Ізолятори слід регулярно очищати відповідно до графіку, а також вчасно вимірювати густина осаду солей (SDD). При виробництві нових ізоляторів слід використовувати сучасні антистаріння агенти для підвищення стійкості матеріалу.