Общи неуспехи на изолаторите и предотвратителни мерки

Изоляторите са специализирани изолиращи компоненти, които имат двойна роля в въздушните електропредавателни линии: поддържане на проводниците и предотвратяване на заземяването на тока. Те са инсталирани в точките на свързване между опори/класери и проводници, както и между конструкции на подстанции и електролинии. В зависимост от диелектрически материал, изоляторите се разделят на три категории: фарфор, стъкло и композит. Анализът на общи причини за отказ на изоляторите и стратегии за поддръжка цели да предотврати отказ на изолацията, причинен от вариации в околната среда и електрическата нагрузка, които генерират електромеханични напрежения, които компрометират производителността и продължителността на живот на електролиниите.

​Анализ на откази​

Изоляторите, които са непрекъснато изложени на атмосферата, са уязвими към различни откази поради удари от мълнии, замърсяване, въздействие от птици, лед/сняг, екстремално горещина/студ и разлики в надморската височина.
• ​Удари от мълнии:​​ Транспортните коридори често преминават през планини, открити области или замърсени индустриални зони, където линиите са склонни към пробив или експлозия на изоляторите, причинени от мълнии.
• ​Въздействие от птици:​​ Изследванията показват, че значителна част от случаите на пробив се дължат на активността на птиците. Композитните изолятори са по-уязвими към пробиви, причинени от птици, в сравнение с фарфоровите или стъклени типове. Такива инциденти най-често се случват на електропредавателни линии от 110 кВ и по-високи; градските разпределителни мрежи (≤35 кВ) изпитват по-малко случаи поради по-ниски населения от птици, по-ниски напрежения, по-малки въздушни разстояния за пробив и ефективна предпаза чрез изолятори без градационни пръстени.
• ​Откази на градационни пръстени:​​ Високата концентрация на електрическо поле близо до крайните прибори на изоляторите изисква градационни пръстени на системи от 220 кВ+. Обаче, тези пръстени намаляват разстоянието за клиренс, снижавайки напрежението за издръжливост. При лошо време, ниското напрежение за начало на корона на болтовете за монтиране на пръстените може да предизвика коронна разрядка, което компрометира безопасността на веригата.
• ​Пробиви поради замърсяване:​​ Проводимите замърсители се натрупват на повърхността на изоляторите. Под влажни условия, това замърсяване драстично намалява силата на изолацията, водейки до пробиви по време на нормална работа.
• ​Неизвестни причини:​​ Много пробиви нямат ясно обяснение, например, фарфорови изолятори с нулево съпротивление, разбити стъклени изолятори или спускане на композитни изолятори. Невзирайки на инспекциите, причините остават неопределени. Тези инциденти обикновено споделят характеристики: се случват през нощта (особено по време на дъжд) и често позволяват успешно автоматично включване след отказ.

​Профилактични мерки​

• ​Защита от мълнии:​​ Справяне с основните причини (кратко сухо разстояние, единични градационни пръстени, прекомерно съпротивление при заземяване) чрез инсталиране на удължени композитни изолятори, двойни градационни пръстени и подобряване на заземяването на класера.
  • ​Предотвратяване на повреди от птици:​​ Разполагане на мрежи за бариера на птици, анти-птичи шипове или защитни покривки върху участъци на линиите с висок риск.
  • ​Ослабяване на градационни пръстени:​​ Използване на изолятори с равни по големина капачки, отговарящи на техническите изисквания за разстояние. Увеличаване на разстоянието за излизане, където е необходимо, за намаляване на пробиви от лед/сняг. Редовни инспекции и случайни тестове (механична сила, електрическо изпълнение, оценка на стареене) в различни региони/околности, за да се предотврати намаляване на сила, загуба на съпротивление на люлеене или проблеми със стареене на капачките.
  • ​Контрол на замърсяването:​​
  o ​Редовно почистване:​​ Почистване на всички изолятори преди сезоните с високо замърсяване; увеличаване на честотата в тежко замърсени области.
  o ​Подобряване на разстоянието за излизане:​​ Повишаване на нивата на изолация чрез добавяне на изоляторни дискове или използване на дизайни, противодействащи на мъгла. Полевият опит потвърждава ефективността на изолятори, противодействащи на мъглата, в тежко замърсени зони.
  o ​Силиконови покрития:​​ Прилагане на покрития, противодействащи на замърсяването (например, восък церезин, парафин, материали на база силикон), за подобряване на устойчивостта към замърсяване.
  • ​Неразбираеми пробиви:​​ Изпълнение на сравнителни тестове на нови изолятори (същата модель) и в употреба единици (>3 години), включително тестове за сух пробив при работно напрежение и механични откази. Редовни оценки на стареене. Имплементиране на планирани чистки, своевременни измервания на ЕСДД (еквивалентна гъста депозиция на сол) и включване на нови агенти, противодействащи на стареене, при замяна.
  • ​Обща поддръжка:​​ Забрана за персонала да стъпва на изоляторите или да ги скърца с остри инструменти, за да се увеличи продължителността на живот.