Análise dos fenómenos de descarga nos aislantes e solucións sistemáticas

1. Análise en Profundidade das Causas da Descarga

1. Ionización por Contaminación Superficial
   o Mecanismo: Os contaminantes (polvo salgado, depósitos químicos) se electrolizan en entornos húmidos, formando canles conductores.
   o Limiar Crítico: A corrente de fuga aumenta cando a humidade relativa >75% e a densidade de contaminación >0,1 mg/cm².
2. Distorción do Campo Eléctrico Inducida por Gotas de Agua
   o Mecanismo: As gotas de choiva acumúlanse nas orlas dos alvéolos, provocando que a forza do campo eléctrico local supere os límites (>3 kV/cm), desencadeando unha descarga de corona.
3. Defectos Materiais e Estructurais
   o Mecanismo: Os vacíos/cracks internos inducen descargas parciais (DP >20 pC), levando ao fallo da aislación debido ao dano acumulado.

II. Avaliación Cuantitativa dos Impactos da Descarga

III. Solucións de Cadena Completa

1. Sistema de Mantemento Preventivo
   • Ciclo de Limpieza Intelixente: Ajustar dinamicamente os limiares de limpeza baseándose na monitorización ESDD (recomendado NSDD ≤0,05 mg/cm²).
   • Restauración da Hidrofobicidade: Aplicar revestimento antipolución de tipo II RTV (ángulo de contacto >105°).
2. Deseño de Protección Activa
   • Optimización Aerodinámica: Adoptar unha estrutura de alvéolo de diámetro variable para aumentar a eficiencia de expulsión das gotas de auga en 70%.
   • Graduación do Campo Eléctrico: Instalar aneis de graduación (gradiente de campo ≤0,5 kV/cm).
3. Monitorización de Condición e Critérios de Substitución
   Implementar un protocolo diagnóstico de tres niveis:
   (1) Termografía Infravermella: Activar a imaxe ultravioleta (UV) se os puntos calientes localizados mostran ΔT >15°C sobre o ambiente (segundo IEEE 1313.2).
   (2) Validación do Padrón de Descarga: Utilizar a imaxe UV para confirmar a distribución da corona.
   (3) Cuantificación da Descarga: Se a UV detecta anomalias, realizar a detección de DP ultrasonora. A substitución é obrigada cando:
• DP >100 pC (Norma DL/T 596)
• O espectro PRPD mostra patróns de defectos superficiais/internos.
  Os casos non críticos retornan á monitorización rutinaria.

IV. Camiño de Actualización Tecnolóxica
• Revolución de Materiais: Substituír os aisladores cerámicos por aisladores compósitos (resistencia ao arco >250 s, transferencia autónoma de hidrofobicidade).
• Integración do Xemelgo Díxico: Incorporar chips RFID + simulación 3D do campo eléctrico para lograr un erro de predicción da vida útil ≤5%.

Conclusión
A clasificación coordinada da contaminación, a optimización estrutural e as diagnósticos intelixentes reducen os fallos de descarga nos aisladores a 0,03 incidentes/100 km·ano (Norma IEEE 1523), mellorando significativamente a seguridade intrínseca da rede.

Vantaxes Núcleo

1. Eficacia de Custos: O custo do mantemento preventivo é 5,8× menor que o das reparacións posteriores ao fallo.
2. Adaptabilidade: Compatible con clases de tensión de 35 kV~1000 kV.
3. Preparado para o Futuro: Soporta a integración IoT para subestacións intelixentes.