Анализ на явлението на разрядване на изолаторите и систематични решения

1. Дълбоко анализиране на причините за разрядване

1. Ионизация от повърхностно замърсяване
   o Механизъм: Замърсители (солен прах, химически осадки) се електролизират в увлажнена среда, формирайки проводящи канали.
   o Критичен праг: Течението на утечка се увеличава, когато относителната влажност >75% и плътността на замърсяването >0.1mg/cm².
2. Искажение на електрическото поле, предизвикано от водни капки
   o Механизъм: Дъждовните капки се натрупват на ръбовете на износилите, причинявайки локалната сила на електрическото поле да надхвърли границите (>3kV/cm), запалвайки коронарен разряд.
3. Материални и структурни дефекти
   o Механизъм: Вътрешни празнини/пукнатини предизвикват частичен разряд (PD >20pC), довеждайки до отказ на изолацията чрез кумулативна повреда.

II. Квантивна оценка на влиянието на разрядването

III. Пълни решения

1. Превантивна система за поддръжка
   • Умна циклична почистване: Динамично регулиране на праговете за почистване въз основа на мониторинг на ESDD (препоръчително NSDD ≤0.05mg/cm²).
   • Възстановяване на хидрофобността: Приложение на покритие против замърсяване тип II RTV (ъгъл на контакт >105°).
2. Активен защитен дизайн
   • Аеродинамична оптимизация: Използване на структура с променящ диаметър, за да се увеличи ефективността на отдалечаването на водни капки с 70%.
   • Градиент на електрическото поле: Инсталиране на градационни пръстени (градиент на полето ≤0.5kV/cm).
3. Мониторинг на състоянието и критерии за замяна
   Имплементирайте три-уровнев протокол за диагностика:
   (1) Инфрачервено термографско изображение: Активирайте ултравиолетово (UV) изображение, ако местните горещи точки показват ΔT >15°C над околната среда (според IEEE 1313.2).
   (2) Потвърждение на модела на разрядването: Използвайте UV изображение, за да потвърдите разпределението на коронарния разряд.
   (3) Квантифициране на разрядването: Ако UV детекторите откриват аномалии, проведете ултразвукова PD детекция. Замяна е задължителна, когато:
• PD >100pC (стандарт DL/T 596)
• PRPD спектър показва модели на повърхностни/вътрешни дефекти.
  Некритични случаи се връщат към рутинен мониторинг.

IV. Път на технологичното обновяване
• Революция в материалите: Заменете керамични изолатори с композитни (устойчивост към дъга >250s, самостоятелен трансфер на хидрофобност).
• Интеграция на цифров двойник: Вградете RFID чипове + 3D симулация на електрическото поле, за да се постигне ≤5% грешка в прогнозата на продължителността на живота.

Заключение
Координирана класификация на замърсяването, оптимизация на структурата и умни диагностики намаляват отказите на изолаторите до 0.03 инцидента/100km·година (стандарт IEEE 1523), значително подобрявайки вградената безопасност на мрежата.

Основни предимства

1. Ефективност на разходите: Превантивната поддръжка струва 5.8× по-малко, отколкото ремонти след отказ.
2. Адаптивност: Съвместимост с напрежения 35kV~1000kV.
3. Подготвеност за бъдещето: Поддържа интеграция с IoT за умни подстанции.