Uobičajeni propusti izolatora i mjerke za prevenciju

Izolatori su specijalizirani izolacijski elementi koji služe dvojake svrhe u nadzemnim prijenosnim linijama: podrška vodilima i sprečavanje strujanja na zemlju. Instalirani su na spojnima između stupova/torana i vodila, te između konstrukcija pretvorbnih stanica i električnih linija. Prema dielektričkim materijalima, izolatori se dijele u tri kategorije: porcelan, staklo i kompozitni. Analiza uobičajenih propada izolatora i strategija održavanja ima za cilj spriječiti propad izolacije uzrokovane varijacijama okoliša i električnog opterećenja, što generira elektromehaničke naprezanja koja oslabljavaju performanse i životnu dobu električnih linija.

Analiza propada

Izolatori, stalno izloženi atmosferi, podložni su različitim propadima zbog udara munje, kontaminacije, ptinog utjecaja, leda/snežnice, ekstremne topline/hladnoće i razlike u visini.
• Udari munje: Prijenosne koridore često prolaze brde, planine, otvorena područja ili zagađena industrijska zona, gdje su linije skloni propadima izolatora uzrokovanim udarcima munje.
• Ptinov utjecaj: Istraživanja pokazuju da značajan dio incidenta prekoračenja naponskog raspona dolazi od aktivnosti ptica. Kompozitni izolatori su više skloni prekoračenjima uzrokovanim pticama uspoređeno s porcelanskim ili staklenim tipovima. Takvi incidenti uglavnom se događaju na 110 kV i većim prijenosnim linijama; urbanim distribucijskim mrežama (≤35 kV) se češće ne događaju zbog manjeg broja ptica, nižih nivou napona, manjih vazdušnih razmaka za propad i učinkovite prevencije pomoću štapih bez gradijentnih prstenaca.
• Propadi gradijentnih prstena: Visoka koncentracija električnog polja blizu krajeva izolatora zahtijeva gradijentna prstena na 220 kV+ sustavima. Međutim, ta prstena smanjuju razmak, snižavajući otpornost na napon. Tijekom teških vremenskih prilika, niski početni napon korone na vrtlacima za montažu prstena može dovesti do iscrpljenja korone, kompromitirajući sigurnost lanca.
• Prekoračenja uzrokovana kontaminacijom: Provodljivi zagađivači se nagomilavaju na površinama izolatora. U vlaznim uvjetima, ova kontaminacija drastično smanjuje čvrstoću izolacije, dovođenju do prekoračenja tijekom normalne operacije.
• Nepoznati uzroci: Mnogi prekoračeni naponski rasponi nemaju jasno objašnjenje, npr., porcelanski izolatori s nultim otporom, razbijeni stakleni izolatori ili tripiranje kompozitnih izolatora. Unatoč inspekcijama, uzroci ostaju nedoloženi. Ovi incidenti obično dijele karakteristike: događaju se noću (naročito tijekom kiše) i često omogućuju uspješno automatsko ponovno zatvaranje nakon greške.

Preventivne mjere

• Zaštita od munje: Riješite temeljne uzroke (kratak suhi luk, jednopunktne gradijentne prstene, preveliki otpor zemlji) instaliranjem proširenih kompozitnih izolatora, dvostrukih gradijentnih prstena i poboljšanjem zemljanja torana.
  • Prevencija štete od ptica: Instalirajte mreže za sprječavanje ptinog utjecaja, anti-ptiće šipke ili zaštitne poklopce na odsječcima linija s visokim rizikom.
  • Mitigacija gradijentnih prstena: Koristite izolatore s jednakim štapima koji zadovoljavaju tehničke zahtjeve za razmak. Povećajte kripanje gdje je potrebno kako biste smanjili prekoračenja uzrokovana ledom/snežnicom. Redovito provodite inspekcije i nasumične testove (mehanička čvrstoća, električna performansa, procjena starosti) na različitim regijama/okruženjima kako biste spriječili degradaciju čvrstoće, gubitak otupanja ili staranje štapa.
  • Kontrola kontaminacije:
  o Redovito čišćenje: Očistite sve izolatore prije sezona vrhunskog zagađenja; povećajte frekvenciju u značajno zagađenim područjima.
  o Poboljšana kripanja: Povećajte razinu izolacije dodavanjem izolatorskih diskova ili upotrebom dizajna protiv magle. Poljski iskustvo potvrđuje učinkovitost izolatora protiv magle u značajno zagađenim zonama.
  o Silikonske pokrivači: Primijenite antizagađujuće pokrivače (npr., ceresin wax, parafin, silikonske materijale) kako biste poboljšali otpornost na kontaminaciju.
  • Neobjašnjena prekoračenja: Izvedite usporedne testove novih izolatora (istog modela) i u upotrebi (više od 3 godine), uključujući postotni suhi prekoračeni naponski raspon i testove mehaničkog propada. Redovito provodite procjene starosti. Implementirajte planirano čišćenje, pravočasne mjerenja ESDD (ekvivalentne gustoće solne depozicije) i uključite nove anti-starosne agente tijekom zamjena.
  • Opće održavanje: Zakazano je da osoblje ne stupa na izolatore ili ih čista ostrim alatima kako bi se produžio životni vijek.