Technický

Předcházení selhání izolátoru v důsledku nesprávného výběru

Jul 28, 2023 Zanechat vzkaz

Čím to je, že více než pět desetiletí po uvedení na trh stále neexistuje široký konsensus o tom, zda kompozitní izolátory vždy nabízejí platnou alternativu ke keramickým izolantům? Podle názoru průmyslového odborníka a pozorovatele Alberta Piginiho spočívá základní problém, který stojí za protichůdnými názory na dlouhodobou -spolehlivost technologie kompozitních izolátorů, ve skutečnosti, že výkon jakéhokoli izolátoru do značné míry závisí na volbě konstrukce vzhledem k zamýšlenému provoznímu prostředí.

Bohužel v případě kompozitních izolátorů to nebylo vždy provedeno správně. Například nevhodná nebo příliš povrchní specifikace z elektrického hlediska může vést k vyblednutí keramických izolátorů. Ale v případě kompozitních izolátorů může být výsledkem trvalé poškození.

Kompozitní izolátory nabízejí řadu dobře{0}}zdokumentovaných výhod. Nicméně na rozdíl od toho, co bylo propagováno během jejich prvních let, rozhodně nejsou „nezničitelné“. Proto, aby byl zajištěn výkon srovnatelný nebo lepší, než jaký se očekává od keramických izolátorů, je třeba věnovat velkou pozornost jejich:
• Specifikace,
• Manipulace a
• Instalace.
S ohledem na specifikaci lze velkou část problémů hlášených u těchto izolátorů v průběhu let vysledovat zpět k nedostatkům ve výběru – zejména z elektrického hlediska. Je to proto, že elektrický design kompozitních izolátorů by neměl být prováděn pouze s ohledem na jejich výkon flashover během krátkodobých-testů. Spíše musí být v ideálním případě založen na riziku degradace povrchu částečnými výboji, které mohou v dlouhodobém horizontu způsobit sledování, erozi a případné selhání.

To je kritický nedostatek, protože kompozitní izolátory jsou velmi náchylné k poškození, pokud by na jejich povrchu nebo v jeho blízkosti docházelo k nepřetržitým částečným výbojům a jiskření. Například mnoho hlášených případů selhání bylo způsobeno tím, že izolátory byly instalovány bez vhodných stínících elektrod, aby se omezily gradienty elektrického pole v blízkosti jejich vysokonapěťového konce a dokonce i na jejich zemním konci v případě velmi vysokého napětí systému.

Podobně byly poruchy někdy důsledkem nepřesného odhadu skutečného znečištění životního prostředí. Brožura CIGRE 142-1999 vysvětlila, že zkušenosti z laboratorních zkoušek stárnutí stejně jako z polních zkoušek potvrdily, že na kompozitních izolátorech za normálních podmínek smáčení existují tři třídy svodového proudu:
1. třída s nízkou -hodnotou, vysoce přerušovaná;
2. relativně vysoký průměrný proud několik mA, ale daleko od hodnot typických pro podmínky před-zábleskem;
3. třída vysoké proudové hodnoty (tj. několik stovek mA) indikující, že se izolátor blíží přeskoku.
Zatímco keramické izolátory jsou navrženy s ohledem hlavně na svodový proud třídy „c type“, jednotky kompozitních izolátorů by měly být navrženy s ohledem na proudy „btype“. Výzkum ve skutečnosti ukázal, že zatímco proudy třídy „a“ ​​mají malý vliv na dlouhodobý-výkon, proudy třídy „b“ mohou vést ke sledování a erozi a možná trvalému selhání.

V důsledku toho by při výběru kompozitních izolátorů měla vždy existovat dostatečná návrhová rezerva mezi odolností vůči přísnosti a skutečným znečištěním životního prostředí. Kritickou potřebou je omezit svodový proud po celou dobu životnosti s ohledem na možný vliv provozního namáhání na hydrofobnost a smáčivost povrchu. Proto v případě kompozitních izolátorů, ať už AC nebo DC, může být konvenční přístup založený na třídách znečištění definovaných v IEC 60815 považován za sporný.

Aby se zajistila uspokojivá provozní výkonnost, musí být spíše proveden statistický přístup, který zohlední jak parametry prostředí, tak specifické vlastnosti izolantu. Zejména samotná specifikace z hlediska požadované povrchové cesty není dostatečná. Například účinnost profilu může být nízká, pokud je na danou vzdálenost oblouku vynuceno příliš velké dotvarování. Indikace podle IEC 60815 by měly být v ideálním případě považovány spíše za „orientační nástroj“ než za náhradu informací pocházejících z testování.

U kompozitních izolátorů již nainstalovaných na vedení a tam, kde je příliš pozdě na změnu specifikací, může diagnostika založená na měření svodového proudu podél vybraných jednotek pomoci identifikovat možnou nedostatečnost konstrukce a vyplachování spouště, pokud průměrné hodnoty svodového proudu dosáhnou destruktivní třídy „b“ typu.

Zatímco zde je uvažováno pouze hledisko elektrického návrhu, vhodná specifikace z mechanického hlediska je samozřejmě také důležitá a možná ještě důležitější než u keramických izolátorů. Opět platí, že mnoho hlášených poruch, zejména postihujících nedávné generace kompozitních izolátorů, bylo způsobeno nepřesnou mechanickou specifikací nebo nesprávnou manipulací a nesprávnými instalačními postupy, které neberou v úvahu trvalé poškození, které může nastat.

Zralost a vnitřní spolehlivost kompozitních izolátorů lze v zásadě považovat za uspokojivé a na stejně vysoké úrovni jako u keramických izolátorů. Spolehlivost v praxi však bude záviset na tom, zda jsou elektrické a mechanické specifikace přesné a také zohledňují jejich speciální vlastnosti, odezvu na specifické provozní namáhání a způsoby instalace.

Odeslat dotaz