Analys av noll-värde och trasiga-strängfel i porslinsisolatorer

Mekanism av porslinsisolatorsträngbrott

För porslinsisolatorer tillåter defekter som mikro-sprickor i isolatorhuvudet fukt att tränga in under drift, vilket minskar huvudets isoleringsmotstånd (vilket resulterar i en "noll-värdeisolator"). När isolatorsträngen upplever en överslag-som orsakas av ett blixtnedslag eller andra faktorer-bär urladdningsvägen genom isolatorhuvudet huvuddelen av energin. Detta beror på att motståndet vid huvudet är extremt lågt jämfört med det relativt höga motståndet längs utloppsvägen över isolatorskjularna. Värmen som genereras av bågen som passerar genom isolatorhuvudet får isolatorn att splittras, vilket leder till att isolatorsträngen går sönder.

Utvecklingen av en defekt med noll-värde är alltså den kritiska faktorn som leder till att porslinsisolatorsträngen går sönder.

 

Orsaker till noll-värdefel

① Dålig isolatorkvalitet

Defekter i tillverkningsprocessen av det cementerade gränssnittet eller kvaliteten på själva porslinsmaterialet kan leda till bildandet av nollvärde-isolatorer.

Det cementerade gränssnittet hos en porslinsisolator involverar material med olika värmeutvidgningskoefficienter-speciellt porslin, cement och stål. Ett buffertskikt (vanligtvis gjort av asfalt eller liknande material) appliceras vanligtvis; om detta skikt är för tunt eller misslyckas med att samverka ordentligt med porslinet och cementen, kan yttre temperaturfluktuationer orsaka att gränsytan spricker.

Sandhål eller för stora kornstorlekar inuti porslinskroppen kan leda till bildandet av inre mikrosprickor under lång-drift. När dessa sprickor utbreder sig resulterar de så småningom i att isolatorn blir en enhet med noll-värde.

② Upprepade blixtar

När ett torn träffas av blixten kan isolatorn utsättas för impulsspänningar som kännetecknas av både branta vågfronter och höga amplituder. Under dessa förhållanden kan porslinshuvudet-där spänningen är högst och isoleringen är relativt svagare-skada av partiell urladdning. Upprepad exponering för branta-frontade impulsvågor gör att denna skada på porslinshuvudet successivt förvärras, vilket så småningom leder till bildandet av en noll-isolator.③ Överdriven mekanisk belastning

Kraftiga isbildningar eller kraftiga vindar som överstiger designhastigheter kan utsätta isolatorer för överdriven mekanisk påfrestning; detta kan orsaka sprickor på platsen för isolatorns stålstift, vilket resulterar i "nollvärde" isolatorer (isolatorer som har förlorat sin isoleringsförmåga).

Tidigare orsakades nollvärde-porslinsisolatorer främst av materialdefekter; medan framsteg inom tillverkningsteknik har minskat förekomsten av sådana defekter, kräver frågan om nollvärde isolatorer som är resultatet av upprepade blixtnedslag under långa livslängder nu större uppmärksamhet.

 

Motåtgärder

① Förstärk nollvärde-detektering

Detektion av noll-värde innebär en stor arbetsbelastning och detekteringseffektiviteten är nära kopplad till den metod som används. Det är svårt att utföra livemätningar på torn, vilket gör detta till en utmaning som ännu inte är helt löst. Med nuvarande teknik kan följande åtgärder vidtas för att förbättra detektionseffektiviteten:

A Genomför stickprov på porslinsisolatorer i blixtkänsliga områden-: ta bort ett prov av isolatorer för laboratorietester; utföra tester av isolationsresistans under förhållanden med hög-fuktighet (eftersom vissa isolatorer med lågt-värde är svåra att upptäcka när de är torra); och utför branta-främre impulstester för att kontrollera om det finns skador på isolatorhuvudet;

B Öka testspänningen för mätningar av isolationsresistans;

② Anta åtgärder för att avleda blixten

Implementera åskavledningsåtgärder-som parallella luckor eller överspänningsavledare-för att avleda blixtström bort från isolatorerna och därigenom minska sannolikheten för isolatorskador.

③ Förbättra linjens förmåga att motstå blixtnedslag

Uppgradera jordningssystem och förbättra isoleringsnivåerna för att minimera amplituden av impulsspänning som upplevs av isolatorer efter ett blixtnedslag.