Algemene isolatordefecten en voorkomende maatregelen

Isolatoren zijn gespecialiseerde isolerende componenten die een dubbel doel dienen in bovengrondse transmissielijnen: het ondersteunen van geleiders en het voorkomen van stroomaarding. Ze worden geïnstalleerd op aansluitpunten tussen elektriciteitspalen/torens en geleiders, en tussen substationstructuren en elektriciteitslijnen. Op basis van de dielectrische materialen vallen isolatoren in drie categorieën: porselein, glas en composiet. Het analyseren van veelvoorkomende isolatorfouten en onderhoudsstrategieën heeft als doel om isolatieproblemen te voorkomen die worden veroorzaakt door variaties in omgevings- en elektrische belasting, wat elektromechanische spanningen genereert die de prestaties en levensduur van elektriciteitslijnen beïnvloeden.

Foutanalyse

Isolatoren, die continu blootgesteld zijn aan de atmosfeer, zijn kwetsbaar voor verschillende fouten ten gevolge van blikseminslagen, besmetting, storing door vogels, ijs/sneeuw, extreme hitte/koude, en hoogteverschillen.
• Blikseminslagen: Transmissiekorridoren lopen vaak door heuvels, bergen, open gebieden of vervuilde industriële zones, waar lijnen gevoelig zijn voor blikseminduceerde punctuur of ontploffing van isolatoren.
• Vogelinterferentie: Onderzoek wijst uit dat een aanzienlijk deel van de flashovers afkomstig is van vogelactiviteit. Composietisolatoren tonen een hogere vatbaarheid voor vogelgerelateerde flashovers vergeleken met porselein of glas. Deze incidenten komen voornamelijk voor op 110 kV en hogere transmissielijnen; stedelijke distributienetwerken (≤35 kV) ervaren minder gevallen vanwege lagere vogelpopulaties, lagere spanningniveaus, kleinere luchtgappen voor doorbraak, en effectieve preventie door isolatorsheds zonder gradatie ringen.
• Fouten in gradatie ringen: Een hoge concentratie van elektrisch veld in de buurt van de uiteinden van isolatoren vereist gradatie ringen op 220 kV+ systemen. Deze ringen verkleinen echter de vrijstand, waardoor de weerstandsspanning wordt verlaagd. Tijdens zwaar weer kan de lage corona-aanstootspanning bij de montagebouten van de ringen corona-ontlading veroorzaken, waardoor de veiligheid van de keten wordt aangetast.
• Contaminatie flashovers: Geleidende verontreinigingen verzamelen zich op de oppervlakken van isolatoren. Onder vochtige omstandigheden reduceert deze besmetting drastisch de isolatiesterkte, wat tot flashovers leidt tijdens normaal gebruik.
• Onbekende oorzaken: Veel flashovers hebben geen duidelijke verklaring, bijvoorbeeld nulweerstands porseleinisolatoren, versplinterde glasisolatoren, of compositie-isolator trips. Ondanks inspecties blijven de oorzaken onbepaald. Deze incidenten delen meestal kenmerken: ze vinden 's nachts plaats (vooral tijdens regen) en laten vaak een succesvolle automatische herinschakeling na het defect toe.

Preventieve maatregelen

• Bliksembescherming: Richt je op de hoofdoorzaken (korte droge boogafstand, single-point gradatie ringen, excessieve aardingweerstand) door verlengde composietisolatoren, dubbele gradatie ringen te installeren en de aarding van torens te verbeteren.
  • Voorkoming van vogelschade: Implementeer vogelbarrièrenetten, anti-vogelspijkers of beschermhoezen op hoogrisico lijnsecties.
  • Minderen van gradatie ring problemen: Gebruik isolatoren met gelijkmatige schermen die aan technische afstandsvereisten voldoen. Verhoog indien nodig de sliptafstand om ijs/sneeuw flashovers te verminderen. Voer regelmatige inspecties en willekeurige tests (mechanische sterkte, elektrische prestaties, ouderdomsevaluatie) uit in diverse regio's/omgevingen om sterktevermindering, zwaaiweerstandverlies of schermaanderverouderingsproblemen te voorkomen.
  • Controle van besmetting:
  o Regelmatige reiniging: Reinig alle isolatoren voor de piek besmettingsperiodes; verhoog de frequentie in zwaar vervuilde gebieden.
  o Verhoogde sliptafstand: Verhoog de isolatieniveaus door extra isolatorplaten toe te voegen of antinevel ontwerpen te gebruiken. Veldervaring bevestigt de effectiviteit van antinevelisolatoren in zwaar vervuilde zones.
  o Siliconen coatings: Pas anti-besmettingscoatings (bijvoorbeeld ceresinwas, paraffine, siliconen gebaseerde materialen) toe om de bestendigheid tegen besmetting te verbeteren.
  • Onverklaarde flashovers: Voer vergelijkende tests uit op nieuwe isolatoren (zelfde model) en in-bedrijfstellingseenheden (>3 jaar), inclusief netfrequentie droge flashover en mechanische faaltests. Voer periodiek ouderdomsevaluaties uit. Implementeer geplande reiniging, tijdige ESDD (equivalente zoutdepositiedichtheid) metingen, en integreer nieuwe anti-verouderingsmiddelen tijdens vervangingen.
  • Algemeen onderhoud: Verbied personeel om op isolatoren te stappen of ze met scherpe werktuigen te schrapen om de levensduur te verlengen.