Anàlisi dels fenòmens de descàrrega d'aislants i solucions sistemàtiques

1. Anàlisi en profunditat de les causes de la descàrrega

1. Ionització per contaminació superficial
   o Mecanisme: Els contaminants (polssar salí, depòsits químics) es descomponen en entorns humits, formant canals conductors.
   o Llindar crític: La corrent de fuga augmenta quan l'humitat relativa >75% i la densitat de contaminació >0,1mg/cm².
2. Distorsió del camp elèctric causada per gotes d'aigua
   o Mecanisme: Les gotes de pluja s'acumulen a les vores de les llambordes, fent que la intensitat local del camp elèctric superi els límits (>3kV/cm), provocant una descàrrega corona.
3. Defectes materials i estructurals
   o Mecanisme: Les vides internes o les creixades induïxen descàrregues parcials (PD >20pC), conduint al fracàs de l'aislament a través del dany acumulatiu.

II. Avaluació quantitativa de l'impacte de les descàrregues

III. Solucions completament integrades

1. Sistema de manteniment preventiu
   • Cicle de neteja intel·ligent: Ajusta dinàmicament els llindars de neteja basant-se en la monitorització ESDD (recomanat NSDD ≤0,05mg/cm²).
   Restauració de la hidrofòbia: Aplica un revestiment antic-polinç RTV de tipus II (angle de contacte >105°).
2. Disseny de protecció activa
   • Optimització aerodinàmica: Adopta una estructura de llambordes de diàmetre variable per augmentar l'eficiència de l'eliminació de les gotes d'aigua en un 70%.
   • Graduació del camp elèctric: Instal·la anells de graduació (gradient de camp ≤0,5kV/cm).
3. Monitoratge de condicions i criteris de substitució
   Implementa un protocol diagnòstic de tres nivells:
   (1) Termografia infraroja: Inicia la imatge ultraviolada (UV) si els punts calents locals mostren un ΔT >15°C sobre l'ambient (segons IEEE 1313.2).
   (2) Validació del patró de descàrrega: Utilitza la imatge UV per confirmar la distribució de la corona.
   (3) Quantificació de la descàrrega: Si la UV detecta anomalies, realitza una detecció de PD ultrassònica. La substitució és obligatòria quan:
• PD >100pC (Norma DL/T 596)
• El espectre PRPD mostra patrons de defectes superficials/interns.
  Els casos no crítics tornen a la monitorització rutinària.

IV. Camí d'actualització tecnològica
• Revolució del material: Reemplaça els aïllants de ceràmica amb aïllants compostos (resistència a l'arc >250s, transferència autònoma de hidrofòbia).
• Integració del gemell digital: Incorpora xips RFID + simulació de camp elèctric 3D per aconseguir un error de predicció de vida útil ≤5%.

Conclusió
La classificació coordinada de la contaminació, l'optimització estructural i la diagnòstic intel·ligent redueixen els errors de descàrrega dels aïllants a 0,03 incidents/100km·any (Norma IEEE 1523), millorant significativament la seguretat intrínseca de la xarxa.

Avantatges principals

1. Rendiment econòmic: El cost del manteniment preventiu és 5,8 vegades més baix que el de les reparacions posteriors a l'error.
2. Adaptabilitat: Compatible amb classes de tensió de 35kV~1000kV.
3. Preparació per al futur: Suporta la integració IoT per a subestacions intel·ligents.