Диагностика общих сбоев в распределительных изоляторах: идентификация и смягчение растрескивания, расщепления и старения

1. Введение

Изоляторы в распределительных сетях постоянно подвергаются электрическим, механическим и экологическим напряжениям. Со временем эти напряжения могут ухудшить целостность изолятора, что приведет к сбою. Наиболее распространенные материалы включают фарфор, стекло и все чаще полимерные (композитные) изоляторы. Каждый материал имеет уникальные характеристики, но режимы отказа часто имеют общие коренные причины. Проактивный диагноз и своевременное вмешательство имеют первостепенное значение для поддержания целостности системы.

2. Режим отказа 1: растрескивание (механическое и термо)

Кребки являются одним из самых частых и опасных дефектов, особенно в керамических (фарфоровых и стеклянных) изоляторах.

Причины:

· Механическое напряжение: воздействие посторонних предметов, вандализм, перегрузка оборудования или чрезмерное напряжение проводника.

· Тепловое напряжение: неровное нагревание и охлаждение, например, от частичных разрядов или утечки тока через загрязненную поверхность, может вызвать тепловой удар и растрескивание.

· Внутренние недостатки: производственные дефекты, такие как пустоты или примеси, могут стать концентраторами стресса и инициировать трещины.

Идентификация и диагноз:

· Визуальный осмотр: ищите видимые трещины, чипсы или переломы, особенно в сараи или корпусе. Используйте бинокль для наземных проверок.

· Звук: отличительный звук 'Ping ' При осторожности с помощью изоляционного стержня может указывать на потресканный фарфоровый изолятор (сплошной изготовлен прозрачный 'Clunk ').

· Тепловая визуализация: треснутые участки могут показывать другой профиль температуры из -за измененных путей тока утечки или входа влаги.

· УФ -инспекция: сбросы короны, происходящие на участке трещин, могут быть видны с помощью ультрафиолетовых (УФ) камер.

Обработка и смягчение:

· Непосредственная замена: потресканный изолятор имеет скомпрометированной механическую прочность. Это может неожиданно разбить или позволить влажности, что приводит к вспышке. Замена является единственным безопасным вариантом.

· Профилактика: внедрить регулярные патрули и графики проверки. Обеспечить правильную обработку во время установки и технического обслуживания, чтобы избежать механического повреждения.

3. Режим сбоя 2: электрический разрыв (Flashover & Puncture)

Это происходит, когда диэлектрическая прочность изолятора превышает, что приводит к формированию проводящего пути.

Причины:

· Поверхностный вспышка: отслеживание по загрязненной поверхности из -за загрязнения (пыль, соль, промышленные отложения) в сочетании с влаги (туман, легкий дождь).

· Прокол: прорыв тела изолирующего материала. Это часто является результатом ранее существовавшей трещины, тяжелого старения или чрезвычайно высоковольтного всплеска (например, молния).

· Короне разгрузки: устойчивая корона по острым краям или поврежденному оборудованию может разрушить материал и в конечном итоге привести к полной разбивке.

Идентификация и диагноз:

· Визуальный осмотр:

· Flashover: ищите единый, карбонизированный путь отслеживания через поверхность изолятора, часто сжигая глазурь на фарфоре.

· Пункция: небольшое проколотое отверстие, обычно с признаками плавления и взрыва (например, разбитая фарфоровая оболочка).

· УФ -инспекция: интенсивная УФ -активность указывает на активный корон -разгрузка или поверхностное раздувание, которые являются предшественниками для полного разрыва.

· Радиомеферные помехи: Corona и Arcing создают значительный радиочастотный (RF) шум, который может быть обнаружен с помощью подходящего оборудования.

Обработка и смягчение:

· Замена: проколотый изолятор постоянно поврежден и должен быть заменен немедленно.

· Очистка: для промысла, вызванного загрязнением, необходима замена неудачного устройства, но прилегающие единицы следует очистить (например, промывание высокого давления, вытирать), чтобы предотвратить последующие сбои.

· Профилактика: нанесите силиконовую смазку или RTV покрытия в сильно загрязненных районах. Рассмотрим установку изоляторов с более высоким расстоянием ползучий (длина), подходящей для местной тяжести загрязнения. Ареставщики всплеска могут защитить от ударов молнии.

4. Режим отказа 3: старение и деградация

Старение - это постепенный процесс, который с течением времени снижает производительность изолятора. Это наиболее важно для полимерных изоляторов.

Причины:

· Фарфоровая/стекло: ухудшение глазури, рост цемента (который может взломать оболочку) и коррозия металлической фитинги.

· Полимерные (составные):

· Потеря гидрофобности: способность поверхности сбросить воду уменьшается из -за химических изменений от воздействия ультрафиолета и электрической активности.

· Бритость: упрочнение и потеря эластичности от термо-окисленного старения.

· Отслеживание и эрозия: прогрессирующая деградация корпуса силиконового резины из -за выбросов поверхности, что приводит к потере материала и выявлению стекловолоконного стержня.

Идентификация и диагноз:

· Визуальный осмотр:

· Полимерная: ищите защелк, растрескивание, хрупкость, обширные следы отслеживания и эрозию сараев. Проверьте, что на наличие разоблачения стержня - это критический знак отказа.

· Керамическая: проверьте потерю глянце, выплющивание глазури и коррозию металлических колпачков и булавок.

· Классификация гидрофобности (HC): для полимерных изоляторов это ключевой диагностический инструмент. Тест на распылитель оценивает, как бисера (гидрофобный) или непрерывный (гидрофильный) рисунок воды находится на поверхности, классифицируя его от HC1 (Best) до HC7 (худший).

· Лабораторные тестирование: тестирование образцов пенсионеров может измерить оставшуюся механическую прочность (тест на растяжение) и анализировать химические изменения.

Обработка и смягчение:

· Замена: изоляторы, показывающие значительное старение, особенно воздействие ядра в композитных типах, требуют запланированной замены.

· Восстановление: гидрофобность изоляторов силиконовой резины часто может восстанавливаться после периода без электрического напряжения. Однако, если присутствует физическая эрозия, восстановление невозможно.

· Профилактика: выберите изоляторов из авторитетных производителей с проверенным послужным списком. Реализуйте программу обслуживания на основе условий с использованием диагностических инструментов, таких как УФ-визуализация и оценки HC.

5. Заключение и лучшие практики

Надежная работа распределительной сети зависит от здоровья ее изоляторов. Надежная стратегия обслуживания должна включать в себя:

1. Запланированные визуальные проверки: первая и самая фундаментальная линия защиты.

2. Расширенная диагностика: интегрируйте такие инструменты, как тепловые/УФ -камеры и проверки гидрофобности для проактивной оценки состояния.

3. Оперативное действие: установить четкие протоколы для немедленной замены неисправных изоляторов для предотвращения каскадных сбоев.

4. Ведение записей: Ведите подробные записи о производительности изолятора, типах сбоев и условиях окружающей среды, чтобы предсказать тенденции и улучшить будущий выбор материалов.