Defectos y averías de los aisladores cerámicos y medidas correspondientes

Los aisladores de porcelana y vidrio representan dos tercios de los aisladores utilizados en líneas aéreas. Los defectos y fallas comunes durante la operación incluyen valor cero de los aisladores de porcelana, cuerdas rotas, alta tasa de autoexplosión de los aisladores de vidrio, óxido, etc. Una vez que ocurren estos problemas, afectarán seriamente la seguridad de la línea. Hoy discutiremos las causas y contramedidas de estos defectos y fallas.

El principio de rotura de la cadena de aisladores cerámicos.

Para los aisladores de porcelana, cuando hay grietas menores y otros defectos en los componentes de porcelana en la cabeza del aislador, la resistencia de aislamiento en la cabeza del aislador disminuye (formando un aislador de valor cero) con la invasión de humedad durante la operación. Una vez que la cadena de aisladores es alcanzada por un rayo u otras razones que causan descargas eléctricas, debido a la resistencia de la cabeza extremadamente pequeña y la larga distancia de descarga a lo largo del disco de paraguas, la resistencia es relativamente alta. Por lo tanto, la mayor parte de la energía se descarga desde el canal de descarga en la cabeza del aislador de porcelana. El calor generado cuando el arco pasa a través de la cabeza del aislador hace que el aislador explote, lo que provoca la rotura de una cuerda.

Figura 1 Ruta de avería del aislador de porcelana con defecto en la cabeza

causa del defecto

1.Mala calidad de los aisladores:

Una tecnología de interfaz de unión deficiente y un material deficiente de los aisladores de porcelana pueden llevar a la generación de aisladores de valor cero.

Hay materiales con diferentes coeficientes de expansión térmica, como porcelana, cemento y acero, en la interfaz de la instalación del adhesivo de aislante cerámico. Generalmente, es necesario recubrir asfalto y otros materiales como capas de amortiguación. Cuando la capa amortiguadora es demasiado delgada o la compatibilidad con materiales como porcelana y cemento es insuficiente, el aislante puede soportar cambios de temperatura externos y provocar grietas en la interfaz.

Hay agujeros de arena en aisladores cerámicos o componentes cerámicos con tamaños de grano excesivamente grandes, que pueden causar microfisuras dentro de los componentes cerámicos durante el funcionamiento a largo plazo. Las grietas pueden expandirse hasta cierto punto, lo que lleva a la generación de aisladores de bajo valor cero.

2.Múltiples rayos:

Cuando la torre es alcanzada por un rayo, el aislador puede soportar sobretensiones de alto voltaje con pendiente y amplitud. En este punto, el componente de porcelana puede soportar el voltaje más alto (en la cabeza del componente) y pueden ocurrir daños por descarga parcial en áreas con aislamiento relativamente débil. Después de experimentar múltiples impactos de olas pronunciadas, el daño en la cabeza del componente cerámico del aislante se expandirá gradualmente, lo que conducirá a la formación de aisladores de bajo valor hasta cierto punto.

3. Carga mecánica excesiva:

La formación de hielo intensa y los vientos fuertes que exceden la velocidad del viento de diseño pueden hacer que los aisladores soporten una tensión mecánica excesiva, lo que puede provocar el agrietamiento de las patas de acero del aislador y la generación de aisladores de valor cero bajo.

Contramedidas

1.Fortalecer la detección del valor cero

Verificaciones puntuales y pruebas de laboratorio: realice verificaciones puntuales de los aisladores de porcelana en el área de múltiples rayos y reemplace algunos aisladores en el laboratorio para realizar pruebas de muestreo detalladas. Especialmente cuando la humedad del aire es alta, se llevan a cabo pruebas de resistencia de aislamiento porque algunos aisladores de bajo valor son difíciles de medir cuando están secos. Al mismo tiempo, realice pruebas de impacto de olas pronunciadas para comprobar si hay algún daño en la cabeza del componente de porcelana.

Aumente el voltaje de detección: para mejorar la eficiencia de la detección del valor cero, el voltaje de prueba de resistencia de aislamiento se puede aumentar adecuadamente.

2.Adoptar medidas orientativas de protección contra rayos

Espacio libre paralelo y pararrayos: Se utiliza espacio libre paralelo y pararrayos en la cadena de aisladores para evitar que la corriente del rayo pase directamente a través del aislador y reducir la probabilidad de daños al aislador.

3.Mejorar el nivel de resistencia a los rayos de la línea.

Renovación de la puesta a tierra y refuerzo del aislamiento: Mediante la renovación de la puesta a tierra y el refuerzo de las medidas de aislamiento, se minimiza al máximo la amplitud de la tensión de impulso que soportan los aisladores tras la caída de un rayo. Por ejemplo, acortar el ciclo de medición de la resistencia de puesta a tierra de las torres, renovar oportunamente la puesta a tierra de torres con resistencia de puesta a tierra no calificada y controlar la resistencia de puesta a tierra de torres por debajo de 10 Ω.

Medidas integrales de protección contra rayos: reforzar el aislamiento, instalar pararrayos controlables y evitar enrollar pararrayos en la sección vulnerable del poste para mejorar el nivel de resistencia a los rayos de la línea.