POTENTIELLA FEL LÄGEN FÖR KOMPOSITISOLATORER
2023-03-18 18:30Kompositisolatorer har vissa fördelar jämfört med keramiska typer och deras appliceringshastighet har ökat snabbt. Till exempel, i Kina uppskattas det att kompositisolatorer nu står för mer än en tredjedel av isolatorpopulationen på alla transmissionsledningar. När det gäller nya linjer är deras andel av alla installerade isolatorer närmare 50 % och när det kommer till UHV är de den överlägset dominerande typen.
De tidigaste silikonkompositisolatorerna har varit i drift nu i över 40 år medan deras servicehistoria i Kina är cirka 30 år. Med tanke på användningen i spiralform och de många åren i drift, har forskning om metoder för övervakning av defekter eller skador fått stor betydelse. Det finns ett antal potentiella fellägen som representerar möjliga dolda hot mot säker drift av kompositisolatorer, inklusive överslag, åldrande och mekaniska fel.
Bland den första kategorin är blixtnedslag vanligtvis det vanligaste hotet mot dessa isolatorer, främst eftersom det beror på torrbågsavstånd med litet förhållande till isolatormaterial. Om torrbågsavståndet för en kompositisolator är detsamma som för ett porslins- eller glassnöre, har den i princip samma blixtskydd. Även om kompositisolatorer inte kan öka blixtöverslagsspänningen, kommer de definitivt inte att sänka en linjes blixtprestanda. Hur som helst, automatisk återstängning i sådana fall är vanligtvis framgångsrik och därför har detta potentiella problem en jämförelsevis liten inverkan på nätverkets tillförlitlighet.
På grund av den överlägsna hydrofobiciteten och hydrofobiciteten hos silikongummihöljen erbjuder kompositisolatorer utmärkta föroreningsprestanda. Detta leder till relativt få föroreningsöverslag, vilket är en av de främsta anledningarna till deras omfattande tillämpning. Å andra sidan utgör övertändningar orsakade av fågelavföring ett mycket större problem, främst på grund av att stora fåglar släpper ut "slingor" nära toppen av isolatorer, dvs. i huvudsak likvärdiga med en sektion av ledaren som "svävar i luften", vilket i hög grad förvränger en isolators E -fältfördelning. Dessutom, om fågelstreamern är nära kanten av isolatorn, är distorsionen i E-fältet ännu större och mer sannolikt att orsaka överslag. Kompositisolatorer är mer benägna att övertända på grund av fågelspinnar än porslins- eller glassträngar eftersom de har mindre skjuldiametrar. Faktum är att bland övertändningsfel som registrerats på grund av obestämd orsak, har de flesta sannolikt utlösts av fåglar.
Den andra stora kategorin av hot mot kompositisolatorer – åldrande – involverar förekomsten av ytfenomen som sprickbildning eller krackelering under naturlig väderlek. Åldring av silikongummi åtföljs ofta av minskad hydrofobicitet och en motsvarande minskning av föroreningsmotstånd. Åldrandet kan dock också bero på andra faktorer som fågelpickning som kan skada silikonskjul eller ihållande starka vindar som kan slita sönder skjul beroende på diameter och design. Mekaniskt fel, den tredje huvudkategorin av möjliga problem, involverar i grunden kärnbrott i en kompositisolator, vilket orsakar en tappad ledare.
I grund och botten innebär driftövervakning av kompositisolatorer inspektion för att identifiera typen och omfattningen av skador som är förknippade med dessa möjliga fellägen. I fallet med blixtnedslag finns vanligtvis ett blixtlokaliseringssystem tillgängligt som kan hjälpa underhållspersonal att lokalisera det drabbade tornet. I Kina är strömförsörjningsföretagens policy att identifiera vilken kompositisolator som drabbades av blixtnedslag och att ersätta den för att eliminera risken för dolda skador. On-line läckströmsövervakning används sedan vanligtvis för att utvärdera deras föroreningsöverslagsmotstånd. När det gäller övertändningar orsakade av fågelstreamers, används pass-by-inspektion för att leta efter bon på torn eller förekomsten av stora fåglar nära linjer. På samma sätt, när det gäller åldrande och skador på silikonskjul,
Fel på grund av brott på den interna FRP-kärnstaven representerar det allvarligaste potentiella felläget hos en kompositisolator och är också det svåraste att övervaka. För att göra situationen ännu mer komplex har nu två unikt olika typer av frakturer identifierats. Den ena är den klassiska spröda frakturen, som har varit i fokus för mycket forskning genom åren och som framgångsrikt simulerats i laboratoriet. Den andra typen har förekommit flera gånger i Kina de senaste åren och resulterar i ett fraktursnitt med ett mycket annorlunda utseende. Till exempel togs en kompositisolator med detta felläge bort från en 500 kV AC-ledning i Guizhou-provinsen. En månad före frakturen hade IR-mätningar upptäckt en lokal temperaturökning på denna isolator. När spänning applicerades på den brutna isolatorn i laboratoriet, urladdning upptäcktes på platsen med den ökade temperaturen. Detta visar att detta nya sätt för brottfel kan upptäckas genom pass-by-fältinspektion med en kombination av IR-termografi och UV-kamera. Faktum är att flera länder nu använder helikopterinspektioner med båda typerna av utrustning.
Även om det för närvarande finns en mängd olika övervakningsmetoder för kompositisolatorer, är det få som uppfyller alla kriterierna för att vara enkla, effektiva och bekväma. Forskning för att hitta förbättrade övervakningstekniker i drift måste därför fortsätta för att säkerställa långsiktig tillförlitlig drift av den växande befolkningen av kompositisolatorer.