Uobičajeni propasti izolatora i preventivne mere

Izolatori su specijalizovani izolacioni elementi koji imaju dvostruku funkciju u nadzemnim prenosnim linijama: podršku vodiljima i sprječavanje zemljenja struje. Instalirani su na spojnim tačkama između nosača/stanica i vodilja, te između konstrukcija podstaničnih instalacija i električnih linija. Prema dielektričkim materijalima, izolatori se dele na tri kategorije: porcelan, staklo i kompozitni. Analiza čestih neispravnosti izolatora i strategija održavanja ima za cilj sprečiti neispravnost izolacije uzrokovane promjenama u okruženju i električnom opterećenju, što generiše elektromehaničke stresove koji kompromitiraju performanse i životnu dobu električnih linija.

Analiza neispravnosti

Izolatori, koji su stalno izloženi atmosferi, podložni su različitim neispravnostima zbog udara munje, kontaminacije, ptinog uticaja, leda/snežnog oblaganja, ekstremne vrućine/hladnoće i razlike u visini.
• Udari munje: Koridori prenosa često prolezu kroz brde, planine, otvorena područja ili zagađene industrijske zone, gde su linije skloni probijanju ili eksploziji izolatora uzrokovanim udarcima munje.
• Ptin uticaj: Istraživanja pokazuju da značajan deo incidenata iskrsavanja potiče od aktivnosti ptica. Kompozitni izolatori su više podložni iskrsavanjima uzrokovanim ptinim aktivnostima u usporedbi sa porcelanskim ili staklenim tipovima. Takve situacije uglavnom se javljaju na prenosnim linijama od 110 kV i više; mreže za distribuciju u urbanom području (≤35 kV) imaju manje slučajeva zbog nižih populacija ptica, smanjenih nivoa napona, manjih vazdušnih rastojanja za rušenje i efikasnog sprečavanja pomoću izolatorskih štapa bez gradacijskih prstenova.
• Neispravnosti gradacijskih prstenova: Visoka koncentracija električnog polja blizu krajeva izolatora zahteva gradacijske prstenove na sistemima od 220 kV i više. Međutim, ovi prstenovi smanjuju rastojanje, smanjujući izdržljivost napona. Tijekom teških vremenskih prilika, niski početni napon korone na vrvicama za montažu prstenova može inducirati iskrsavanje korone, kompromitirajući sigurnost lanca.
• Iskrsavanja uzrokovana kontaminacijom: Provodljivi zagađivači se akumuliraju na površini izolatora. U vlaznim uslovima, ova kontaminacija drastično smanjuje jačinu izolacije, dovodeći do iskrsavanja tokom normalne operacije.
• Nepoznate uzroke: Mnoge iskrsavanja nemaju jasne objašnjenja, npr. porcelanski izolatori sa nultim otporom, razbijeno staklo izolatora ili prekid kompozitnog izolatora. Unatoč pregledima, uzroci ostaju nedoloženi. Ovi incidenti tipično delite osobine: dešavaju se noću (posebno tijekom kiše) i često omogućuju uspešno automatsko ponovno zatvaranje nakon greške.

Mere prevencije

• Zaštita od munje: Riješite temeljne uzroke (kratak suhi luka, jednotočkovni gradacijski prstenovi, preveliki otpor zemljenja) instaliranjem produženih kompozitnih izolatora, dvostrukih gradacijskih prstenova i poboljšanjem zemljenja torana.
  • Sprečavanje štete od ptica: Postavite mreže za sprječavanje ptina, anti-ptin stubićeve ili zaštitne poklopce na sekcije linija visokog rizika.
  • Smanjenje uticaja gradacijskih prstenova: Koristite izolatore sa jednako velikim štapovima koji zadovoljavaju tehničke zahteve za razmak. Povećajte raspon izuzimanja gde je potrebno kako bi se smanjila verovatnoća iskrsavanja od leda/snežnog oblaganja. Vodite redovite pregledi i nasumične testove (mehanička čvrstoća, električka performansa, procena starenja) u različitim regijama/okruženjima kako bi se spriječilo slabljenje čvrstoće, gubitak otpornosti na klivanje ili problema staranja štapa.
  • Kontrola kontaminacije:
  o Redovito čišćenje: Očistite sve izolatore prije sezona maksimalne kontaminacije; povećajte frekvenciju u zoni velike kontaminacije.
  o Poboljšanje raspona izuzimanja: Podignite razine izolacije dodavanjem diskova izolatora ili korišćenjem dizajna protiv magle. Poljski iskustva potvrđuju efikasnost izolatora protiv magle u zonama velike kontaminacije.
  o Si-kontaminacijske preplate: Primijenite preplate protiv kontaminacije (npr. ceresin, parafin, si-bazirani materijali) kako bi se poboljšala otpornost na kontaminaciju.
  • Nepojmljiva iskrsavanja: Izvršite upoređujuće testove na novim izolatorima (isti model) i u upotrebi (nad 3 godine), uključujući ispitivanje suhe iskrsavanja na strujni frekvenciji i mehaničke testove neispravnosti. Redovito provodite ocene starenja. Implementirajte planirano čišćenje, pravočasne mjerenja ESDD (ekvivalentne gustoće solnog depozita) i uključite nove anti-starenje agente prilikom zamjene.
  • Opšto održavanje: Zabrani osoblju da stupa na izolatore ili ih grase ostrim alatima kako bi se produžio vijek trajanja.