Almindelige isolatorfejl og forebyggende foranstaltninger

Isolatorer er specialiserede isolerende komponenter, der har to formål i overgrundsledninger: at støtte ledere og forhindre jordforbindelse. De monteres ved forbindelsespunkter mellem elmastefoder/taarn og ledere, samt mellem understationsstrukturer og strømledninger. Baseret på dielektriske materialer kan isolatorer inddeles i tre kategorier: porcelæn, glas og komposit. Analyse af almindelige isolatorfejl og vedligeholdelsesstrategier sigter mod at forebygge isolationsfejl, som skyldes variationer i miljø- og elektrisk belastning, hvilket skaber elektromekaniske spændinger, der nedbringer strømledningsydeevne og levetid.

​Fejlanalyse​

Isolatorer, som konstant er udsat for atmosfæren, er følsomme over for forskellige fejl på grund af lynnedslag, forurening, fugleaktivitet, is/sne, ekstrem varme/køde og højdeforskelle.
• ​Lynnedslag:​​ Transmissionssammenhænge ofte krydser bakker, bjerge, åbne områder eller forurenede industriområder, hvor linjer er sårbar over for lyninduceret perforering eller eksplosion af isolatorer.
• ​Fugleaktivitet:​​ Forskning viser, at en betydelig del af flashover-hændelser skyldes fugleaktivitet. Kompositisolatorer viser højere følsomhed over for fuglerelaterede flashovers sammenlignet med porcelæns- eller glastyper. Sådanne hændelser forekommer mest på 110 kV og højere transmissionslinjer; byfordelingsnetværk (≤35 kV) oplever færre tilfælde på grund af lavere fuglepoptal, lavere spænding, mindre luftmellemrum for breakdown og effektiv forebyggelse gennem isolatorsheds uden gradueringsringe.
• ​Gradueringsring-fejl:​​ Høj koncentration af elektrisk felt nær isolatorendefittinger kræver gradueringsringe i 220 kV+ systemer. Disse ringe reducerer imidlertid klargangsafstand, hvilket nedsætter bæreevne. Under ekstreme vejrforhold kan lav koronainceptionsspænding ved ringmonteringsbolte inducere koronaudladning, hvilket kompromitterer sikkerheden af trækningen.
• ​Forurening Flashovers:​​ Ledende forurenende stoffer akkumulerer på isolatoroverflader. Under fugtige forhold kan denne forurening drastisk reducere isolationsstyrke, hvilket fører til flashovers under normal drift.
• ​Uforklarlige Årsager:​​ Mange flashovers mangler klare forklaringer, fx nulmodstands porcelænisolatorer, knust glasisolatorer eller kompositisolator-tripp. Trods inspektioner forbliver årsagerne ubestemte. Disse hændelser deler typisk disse egenskaber: de forekommer om natten (især under regn) og tillader ofte succesfuld automatisk genstart efter fejl.

​Forebyggende Foranstaltninger​

• ​Lynbeskyttelse:​​ Tackle rodårsager (kort tør bueafstand, enkelt punkt gradueringsringe, for høj jordforbindelsesmodstand) ved installation af forlængede kompositisolatorer, dobbelt gradueringsringe og forbedring af taarns jordforbindelse.
  • ​Fugleskade Forebyggelse:​​ Udrul fuglebarrierenettet, anti-fugle-pikker eller beskyttelsesdæk på højrisk-linjesegmenter.
  • ​Gradueringsring Mitigation:​​ Brug isolatorer med lige store sheds, der opfylder tekniske afstands krav. Øg krybeafstand, hvor det er nødvendigt, for at reducere is/sne flashovers. Udfør regelmæssige inspektioner og tilfældige tester (mekanisk styrke, elektrisk ydeevne, aldringsevaluering) i forskellige regioner/miljøer for at forebygge styrkenedgang, tab af svingningsmodstand eller shed aldringsproblemer.
  • ​Forurening Kontrol:​​
  o ​Regelmæssig Rengøring:​​ Rengør alle isolatorer før top-forureningssæsoner; øg frekvensen i stærkt forurenede områder.
  o ​Forbedret Krybeafstand:​​ Forøg isolationsniveauer ved at tilføje isolatorplader eller bruge antifog design. Feltoplevelser bekræfter effektiviteten af antifog-isolatorer i alvorligt forurenede zoner.
  o ​Silicone Overflader:​​ Anvend forureningstolerante overflader (fx ceresinvoks, paraffin, siliconebaserede materialer) for at forbedre forureningstolerance.
  • ​Uforklarlige Flashovers:​​ Udfør sammenlignende tests på nye isolatorer (samme model) og i-service enheder (>3 år), herunder netfrekvens tør flashover og mekaniske fejltests. Udfør aldringsevalueringer periodisk. Implementer planlagt rengøring, tidsbestemte ESDD (equivalent salt deposit density) målinger, og integrer nye anti-aldringsmidler under udskiftninger.
  • ​Generel Vedligeholdelse:​​ Forbyd personale fra at træde på isolatorer eller skrabe dem med skarpe værktøjer for at forlænge servicelevetiden.