सामान्य इन्सुलेटर विफलताएँ और प्रतिबंधक उपाय
इन्सुलेटर विशेषीकृत इन्सुलेटिंग कंपोनेंट हैं जो ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनों में दोहरे उद्देश्य का कार्य करते हैं: कंडक्टरों का समर्थन और विद्युत धारा की भूमि पर जाने से रोकना। वे बिजली के पोल/टावर और कंडक्टर, और सबस्टेशन संरचनाओं और पावर लाइनों के बीच के कनेक्शन पॉइंट पर स्थापित किए जाते हैं। डाइएलेक्ट्रिक मटेरियल के आधार पर, इन्सुलेटर को तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है: पोर्सेलेन, ग्लास, और कंपोजिट। सामान्य इन्सुलेटर फेल्युर और रखरखाव रणनीतियों का विश्लेषण पर्यावरण और विद्युत लोड के भिन्नताओं से उत्पन्न इलेक्ट्रोमेकेनिकल स्ट्रेस के कारण होने वाले इन्सुलेशन फेल्युर को रोकने का उद्देश्य है, जो पावर लाइन की प्रदर्शन और लंबाई को कम करता है।
फेल्युर विश्लेषण
इन्सुलेटर, जो लगातार वायुमंडल में खुले रहते हैं, बिजली के चार्ज, प्रदूषण, पक्षियों के हस्तक्षेप, बर्फ/बर्फ, अत्यधिक गर्मी/शीत, और ऊंचाई के अंतर के कारण विभिन्न फेल्युरों के लिए संवेदनशील होते हैं।
• बिजली के चार्ज: ट्रांसमिशन कॉरिडोर अक्सर पहाड़ियों, पर्वत, खुले क्षेत्र, या प्रदूषित औद्योगिक क्षेत्रों से गुजरते हैं, जहाँ लाइनों पर बिजली के चार्ज के कारण इन्सुलेटर की छेदन या विस्फोट की संभावना रहती है।
• पक्षियों के हस्तक्षेप: शोध संकेत देता है कि फ्लैशओवर घटनाओं का एक महत्वपूर्ण भाग पक्षियों की गतिविधियों से उत्पन्न होता है। कंपोजिट इन्सुलेटर पोर्सेलेन या ग्लास टाइप की तुलना में पक्षियों से संबंधित फ्लैशओवर के लिए अधिक संवेदनशील होते हैं। ऐसी घटनाएँ अधिकतर 110 kV और उच्च ट्रांसमिशन लाइनों पर होती हैं; शहरी डिस्ट्रिब्यूशन नेटवर्क (≤35 kV) में कम घटनाएँ होती हैं क्योंकि वहाँ पक्षियों की संख्या कम, वोल्टेज स्तर कम, और विद्युत तोड़ने के लिए छोटे वायु अंतर होते हैं, और ग्रेडिंग रिंग्स के बिना इन्सुलेटर शेड्स के प्रभावी रोकथाम के कारण।
• ग्रेडिंग रिंग फेल्युर: इन्सुलेटर एंड-फिटिंग्स के पास उच्च विद्युत क्षेत्र की सांद्रता के कारण 220 kV+ सिस्टम पर ग्रेडिंग रिंग्स की आवश्यकता होती है। हालांकि, ये रिंग्स क्लियरेंस दूरी को कम करते हैं, जिससे टोलरेंस वोल्टेज कम हो जाता है। गंभीर मौसम में, रिंग माउंटिंग बोल्ट्स पर कम कोरोना इन्सेप्शन वोल्टेज कारण कोरोना डिस्चार्ज हो सकता है, जो स्ट्रिंग सुरक्षा को कम करता है।
• प्रदूषण फ्लैशओवर: इन्सुलेटर सतहों पर चालक प्रदूषक एकत्र होते हैं। गीले मौसम में, यह प्रदूषण इन्सुलेशन शक्ति को द्रुत घटा देता है, जिससे सामान्य संचालन के दौरान फ्लैशओवर होते हैं।
• अज्ञात कारण: कई फ्लैशओवरों के स्पष्ट विवरण नहीं होते, जैसे, शून्य-रिजिस्टेंस पोर्सेलेन इन्सुलेटर, टूटे हुए ग्लास इन्सुलेटर, या कंपोजिट इन्सुलेटर ट्रिपिंग। जांच के बाद भी, कारण अनिर्धारित रहते हैं। ये घटनाएँ आमतौर पर रात को (विशेष रूप से बारिश के दौरान) होती हैं और अक्सर फ़ॉल्ट के बाद सफल ऑटो-रिक्लोजिंग होती है।
प्रतिरोधात्मक उपाय
- बिजली की रक्षा: मूल कारणों (छोटी ड्राई-आर्क दूरी, एकल-बिंदु ग्रेडिंग रिंग्स, अत्यधिक ग्राउंडिंग प्रतिरोध) को संबोधित करें बढ़ा हुआ कंपोजिट इन्सुलेटर, दोहरी ग्रेडिंग रिंग्स, और टावर ग्राउंडिंग में सुधार द्वारा।
• पक्षियों के नुकसान की रोकथाम: उच्च-रिस्क लाइन खंडों पर पक्षियों के बाधाजनक नेट, एंटी-बर्ड स्पाइक्स, या संरक्षण कवर तैनात करें।
• ग्रेडिंग रिंग न्यूनीकरण: तकनीकी दूरी की आवश्यकताओं को पूरा करने वाले बराबर आकार के शेड्स वाले इन्सुलेटर का उपयोग करें। जहाँ आवश्यक हो, चीनी/बर्फ के फ्लैशओवर को कम करने के लिए क्रीपेज दूरी बढ़ाएं। विविध क्षेत्रों/परिवेशों में नियमित जांच और यादृच्छिक परीक्षण (मैकेनिकल स्ट्रेंथ, इलेक्ट्रिकल प्रदर्शन, वयस्कता मूल्यांकन) करें ताकि संदर्भ घटनाओं, स्विंग रिजिस्टेंस नुकसान, या शेड वयस्कता की समस्याओं से बचा जा सके।
• प्रदूषण नियंत्रण:
o नियमित सफाई: शिखर प्रदूषण मौसम से पहले सभी इन्सुलेटरों को साफ करें; अत्यधिक प्रदूषित क्षेत्रों में आवृत्ति बढ़ाएं।
o बढ़ा हुआ क्रीपेज दूरी: इन्सुलेटर डिस्क्स जोड़कर या एंटी-फोग डिजाइन का उपयोग करके इन्सुलेशन स्तर को बढ़ाएं। क्षेत्र अनुभव साबित करता है कि गंभीर रूप से प्रदूषित क्षेत्रों में एंटी-फोग इन्सुलेटर की प्रभावशीलता।
o सिलिकॉन कोटिंग: प्रदूषण प्रतिरोधी कोटिंग (जैसे, सेरेसिन वैक्स, पेराफिन, सिलिकॉन-आधारित सामग्री) लगाएं ताकि प्रदूषण प्रतिरोध को सुधारा जा सके।
• अस्पष्ट फ्लैशओवर: नए इन्सुलेटर (समान मॉडल) और सेवा में इकाइयों (>3 वर्ष) पर तुलनात्मक परीक्षण करें, जिसमें शामिल है पावर-फ्रिक्वेंसी ड्राई फ्लैशओवर और मैकेनिकल फेल्युर परीक्षण। नियमित रूप से वयस्कता मूल्यांकन करें। नियमित सफाई, समय पर ESDD (इक्विवेलेंट साल्ट डिपोजिट डेंसिटी) माप, और नए एंटी-वयस्कता एजेंट का उपयोग करके प्रतिस्थापन करें।
• सामान्य रखरखाव:
