Профиль шероховатости и характеристики защиты от пробоя композитных изоляторов

Поиск идеальных профилей для керамических изоляторов оказался сложным процессом, о чем свидетельствует череда многочисленных различных конструкций за последние 100 лет.Все это направлено на достижение оптимального сочетания характеристик защиты от загрязнения и самоочищающихся свойств.В результате этой эволюции в настоящее время существует широкий спектр различных профилей дисковых изоляторов, используемых в сетях передачи по всему миру.Любые предпочтения одного дизайна по сравнению с другими были обусловлены такими факторами, как местный климат, топография и традиции.Напротив, основные факторы, влияющие на профиль зева в случае композитных изоляторов, традиционно связаны с производством.В зависимости от технологии изготовления большинство зевов гладкие и не слишком сложные, чтобы их можно было легко извлечь из полости формы.Различия, которые существуют, как правило, заключаются в размере сарая, расстоянии друг от друга и угле наклона.Тем не менее, до сих пор не проводилось много исследований о том, как профиль зева влияет на характеристики загрязнения этих типов изоляторов.Некоторые эксперты считают, что конкретная длина пути утечки играет решающую роль, в то время как другие не согласны с этим.

В этом отредактированном вкладе в INMR профессора на пенсии Гуана Чжичэна из Университета Цинхуа, кампус Шэньчжэнь, обсуждаются результаты исследований, в которых сравнивались характеристики пробоя от загрязнения для различных конструкций навесов из композитных изоляторов.

Прошлое сотрудничество между Университетом Цинхуа и Китайской южной энергосистемой было направлено на оценку профилей навесов для композитных изоляторов с точки зрения относительной производительности пробоя от загрязнения.При поддержке местных производителей в исследовании Tise оценивались 36 различных профилей зева.Все они были разделены на 4 основные категории в зависимости от количества различных диаметров зева в каждой повторяющейся единице:

А. один большой, один маленький;
Б. один большой, два маленьких;
C. один большой, один средний, два маленьких;
D. один большой, один средний, четыре маленьких.

На рис. 1 ниже, например, изображена конструкция с чередованием одиночных больших и одиночных малых навесов.

Рис. 1: Профиль составного изолятора с чередованием одного большого и одного малого навеса.

Рис. 2: Сравнение напряжения пробоя 36 различных конструкций композитных изоляторов с одинаковой высотой изоляции.

На рис. 2 показано напряжение пробоя от загрязнения постоянным током, полученное для этих 36 различных категорий конструкции навеса с использованием метода загрязнения твердым слоем и с испытательным напряжением, приложенным с помощью метода постоянного «вверх-вниз».Значения, показанные на вертикальной оси, представляют собой пропорциональное сравнение напряжения пробоя для каждой отдельной конструкции с наилучшей геометрией, т. е. с чередованием одного большого и одного маленького навеса (№ 22).Эти результаты подтверждают, что геометрия зева может иметь значительное влияние на характеристики защиты от загрязнения композитными изоляторами, например, до 22% для блоков с одинаковым изоляционным расстоянием.

В рамках того же исследования было проведено сравнение в общей сложности 19 образцов с чередующейся конструкцией зева с разным расстоянием между зевами и радиусами с точки зрения относительной производительности прорыва загрязнения.Как видно на рис. 3, все 5 конструкций с разными радиусами имеют превосходные характеристики перекрытия при расстоянии между зевами 100 мм.Кроме того, не обязательно верно, что чем больше диаметр, тем выше напряжение пробоя.Скорее, существует оптимальное значение, и напряжение пробоя оказалось максимальным при больших/малых радиусах зева 90 мм и 66 мм.

Рис. 3: Влияние расстояния между большими навесами на напряжение пробоя.

Рис. 4: Влияние среднего диаметра больших и малых навесов на напряжение пробоя.

Наконец, на рис. 4 показано влияние среднего радиуса большого и малого диаметров навесов на поведение прорыва загрязнения при трех различных типах расстояния между большими навесами.Как видно, максимальное напряжение пробоя было на расстоянии 80 мм.

Конечно, при принятии решения об идеальном профиле зева для композитных изоляторов в любом проекте новой линии необходимо учитывать и другие факторы, кроме защиты от загрязнения.К ним относятся защита от пробоя из-за стримеров и от налипания льда.

Эта статья является копией из INMR (https://www.inmr.com), не для коммерческого использования, а только для технического обучения и общения.