1 Sissejuhatus
Kõrgepinge ülekandeliinides kasutatavate isolaatorite tüübil ja isolatsioonikonfiguratsioonil on suur mõju liinide ohutule tööle. Isolaatorid on elektriõhuliinide olulised komponendid. Kui isolaatorite valik ja isolatsioonikonfiguratsioon on valesti valitud, toob see ühelt poolt kaasa ebaturvalisi tegureid elektrivõrgu ohutusse toimimisse, teisalt aga raskendab liinioperaatori tööjõu ja tööjõu vähendamist. suurendada tõhusust. Kõrgepinge ülekandeliin puutub mägede ja mäeahelike ületamisel ning erinevatel maastikel läbimisel kokku erinevate saasteallikatega. Majanduse arenedes arenevad kiiresti saastetööstused, nagu transport, tsement ja paberi tootmine. Isolaatoritüüpide valik ja isolatsioonikonfiguratsiooni sobivus on liini ohutuks tööks üliolulised. Praegu kasutatakse õhuliinidel tavaliselt kolme tüüpi isolaatoreid, nimelt portselanist isolaatorid, karastatud klaasist isolaatorid ja sünteetilised isolaatorid. Isolaatoritüüpide valimisel ja isolatsiooni seadistamisel on väga oluline mõista erinevate isolaatorite toimivust ja nendega seotud tingimusi. Ülalnimetatud erinevate isolaatorite omadusi ja nendega seotud tingimusi kirjeldatakse järgmiselt, lootes aidata kõrgepinge õhuliinide isolaatoritüüpide ja isolatsioonikonfiguratsiooni valimisel.
2 portselanist isolaatorit
Jalakorgi tüüpi ketastüüpi riputusportselanist isolaator on varaseim kasutatud isolaator. See töötati esmakordselt välja koos energiatööstuse arenguga. Sellel on pikk, peaaegu 100-aastane ajalugu ja seda kasutatakse endiselt laialdaselt. Ketta tüüpi vedrustusportselanist isolaatoril on hea isolatsioonivõime, ilmastikukindlus, kuumakindlus ja montaaži paindlikkus ning seda kasutatakse laialdaselt erineva pingetasemega ülekandeliinides. Viimastel aastatel on nõudluse tõttu reostusvastaste lekkimisõnnetuste järele kasutusele võetud erinevaid saastevastaseid vedrustusportselanist isolaatoreid, mis on saavutanud häid töötulemusi.
Elektrivõrgu pideva laienemisega on portselanist isolaatorite kasutamine kiiresti kasvanud ning portselanist isolaatorite puhul on ilmnenud ka mõned puudused. See on rikketüüpi isolaator ja selle isolatsioonivõime väheneb järk-järgult või isegi väheneb tööaja pikenemisega, mida üldiselt tuntakse portselanist isolaatorite "vananemise" nähtusena. Isolaatorite vananemisel on kaks põhjust:
välised ja sisemised. Üks neist on isolaatori pinna vananemine, mis on põhjustatud lekkevoolust ja välgukaarest määrdunud ja märgades tingimustes; teine on pikaajalisest elektromehaanilisest koormusest või temperatuurimuutusest põhjustatud vananemine, viimast nimetatakse sageli "aastatega vananemiseks". Peamised vananemise põhjused aastate jooksul on järgmised: portselandetailide hügroskoopsus, st portselandetailid imavad kasutamise ajal välist niiskust ja vähendavad järk-järgult isolatsiooni tugevust; üldised vedrustusisolaatorid on sisemised liimkinnitusega konstruktsioonid, liimkinnitusega liimtsemendi ja terasjalgade, raudkorkide ja portselandetailide soojuspaisumistegurid on erinevad. Kui temperatuur muutub, põhjustab iga komponendi soojuspaisumistegurite erinevus portselandetailide surve- ja nihkepinge; tsemendi pikaajaline paisumine (üldtuntud kui "tsemendi kasv") põhjustab portselandetailide ja raudkorkide allutamist kohalikule pingele ja väsimusmõjudele; sisemised mikropraod, mis võivad tootmisprotsessi käigus portselandetailidesse jääda, on seda sisemist defekti mõnikord raske külma ja kuumaga tuvastada ja kõrvaldada ning pingeteste taluda ning see mikropragu tekib kasutamise käigus jne. nende vananenud isolaatorite eemaldamiseks kulutab liinide käitamise osakond igal aastal palju tööjõudu ja materiaalseid ressursse isolaatorite isolatsioonikatsetuste läbiviimiseks. Tulenevalt testimisinstrumentide ja testerite tehnilisest tasemest ja vastutustundest tuleb sageli ette vale tuvastamist ja tuvastamata jätmist. Kuna liini isolatsiooni projekteerimisel arvestatakse teatud ohutustegurit ja varu, ei kahjusta liini normaalse töö korral üksikute vananenud isolaatorite olemasolu liini ohutut käitamist. Kui aga vananenud isolaatoritega segatud isolaatoripael satub suure välguvoolu ja sellele järgneva võimsussagedusega pidevvoolu (või lühisevoolu) tõttu välgule (või reostusvälk), võib vananenud isolaatori pea plahvatada. momentaalsele kuumusele ja isolaatori nöör võib katkeda, põhjustades juhtme maapinnale kukkumise kurja õnnetuse. 1996. aasta detsembri lõpus toimusid minu kodumaa idaosas, Kesk-Hiinas, Põhja-Hiinas, Loode-Hiinas ja Shandongis ulatuslikud reostuse ülevooluõnnetused, mis hõlmasid 15 500kV liine, 2 330kV liine ja 51 220 kV liinid. Toimus 367 reostusülesvõtet, sealhulgas 26 katkendlikku stringi (5 500kV liinid ja 2 330kV liinid), mille põhjustas välgatusisolaatori stringide plahvatus halva tootmiskvaliteedi või vananemise tõttu, ja 23 tõsist. maapinnale või torniakendele kukkuvate juhtmete õnnetused (3 500kV liinid ja 2 330kV liinid).
3 karastatud klaasist isolaatorit
Karastatud klaasist isolaatoritel on suurepärased elektromehaanilised omadused. Nende tõmbetugevus on 2,2 korda suurem kui portselanist isolaatoritel ja nende elektriline purunemiskindlus on 3,8 korda suurem kui portselanist isolaatoritel. Samuti on need paremad kui portselanist isolaatorid vibratsiooniväsimuskindluse, kaarepõletuskindluse ja soojuslöögikindluse poolest. Klaasisolaatorite tootmisprotsessi käigus võetakse vormitud tooted kiiresti ahjust välja pehmenemisdeformatsiooni temperatuurist veidi madalamal temperatuuril ning jahutatakse ja karastatakse kiiresti mitme düüsiga külma õhu puhumisega nii, et klaas on fikseeritud suure survepingega, mis ühelt poolt takistab pinnapragude teket ja paisumist ning teisest küljest peab vastu välisjõududele, nii et klaas on oluliselt karastatud. Kui karastatud klaasist isolaatoril on sisemised defektid (näiteks klaasist korpusesse jäävad lisandid) või suure välisjõu mõjul, siis tasakaal välise survepinge ja isolaatori klaaskeha sisemise tõmbepinge vahel hävib ning sisemine tõmbepinge "vabaneb", põhjustades klaaskeha plahvatuse ja purunemise. Seda nimetatakse tavaliselt "nullväärtuslikuks plahvatuseks".
Nullväärtusega iseplahvatus on karastatud klaasist isolaatorite peamine omadus ja eelis. Kuna karastatud klaasist isolaatoritel on võime isolatsiooni ise kõrvaldada nullväärtusega iseplahvatusega, ei ole vaja läbi viia isolatsioonikatseid (nullmõõtmine), mis vähendab oluliselt hooldustöökoormust ning hõlbustab nullväärtuse õigeaegset avastamist ja asendamist. isolaatorid; nullväärtuslike isolaatoritega isolaatorinööride puhul läbib lühisvool reostus- või äikesekiirte korral nullväärtusega isolaatori raudkorgi ja terasjala väliskülje, mitte raudkorgi sisemuse (kuna isolatsiooni raudkorgi ja isolaatori terasjala vaheline ruum on pärast iseplahvatust väga lühike), mis vähendab oluliselt nööri purunemise tõenäosust. Jääkhaamer pärast nullväärtuslikku enesehävitamist tekitab inimestes sageli ebakindla tunde, kuid suur hulk teste näitab, et jääktugevus pärast nullväärtuslikku enesehävitamist on endiselt väga kõrge, mis kõik on suurem kui nimikoormuse standardväärtus, nii et see ei põhjusta juhtmete maandumisega seotud õnnetusi. Ka kodu- ja välismaised kasutustavad on tõestanud, et karastatud klaasist isolaatoritel on pikaajaliselt stabiilsed elektromehaanilised omadused ja pikk kasutusiga. Prantsusmaa, Itaalia ja endine Nõukogude Liit, kes neid varem kasutasid, usuvad, et karastatud klaasist isolaatorid ei vanane ning nende kasutusiga sõltub isolaatori metalltarvikute elueast.
Karastatud klaasist isolaatorite iseplahvatus toimub enamasti ehituse ja kasutamise varases staadiumis. Aja möödudes väheneb iseplahvatuse määr aasta-aastalt ja kipub olema stabiilne. See omadus on täpselt vastupidine portselanist isolaatoritele. Liini tööohutuse seisukohast tuleb öelda, et see on karastatud klaasist isolaatorite eelis. Saastekindlate karastatud klaasist isolaatorite välimus on tänu tootmistehnoloogiale tehtud kellakujuliseks. Mõned piirkonnad usuvad, et kellakujuliste karastatud klaasist isolaatorite isepuhastuv jõudlus ei ole nii hea kui WXPZ topeltvihmavarjukujuliste portselanist isolaatorite oma ja seda on ebamugav puhastada. Kasutusala on piiratud. Asjaomastel osakondadel on vaja selle vihmavarju struktuuri edasi uurida ja täiustada ning karastatud klaasist isolaatorite tootesarja täiustada. Vähendage karastatud klaasist isolaatorite iga-aastast nullväärtusega isemurdmise määra, et neid saaks laiemalt propageerida ja kasutada.
4 sünteetilised isolaatorid
Sünteetilised isolaatorid, tuntud ka kui komposiit isolaatorid, on viimastel aastatel välja töötatud isolaatoritüüp. Neil on palju eeliseid, nagu suur tugevus, kerge kaal, nullväärtuseta, kõrge reostuse ülevoolupinge, löögikindlus, puhastamise vajadus ja purunemise puudumine. Alates kasutuselevõtust on neid hinnanud riigid üle maailma ning küpsema tehnoloogiaga teise põlvkonna tooted toodi turule 1980. aastatel. minu riik hakkas seda arendama 1980. aastate alguses ja keskperioodil pandi see proovitööle. 1990. aastatel on see moodustanud 35-80 kV varraste vedrustuskomposiitisolaatorite masstootmise võimsuse. Praegu on tootmise ja käitamise hoog väga kiire.
Komposiitisolaatoritel on suurepärased elektrilised omadused: nende võimsussageduslik kuivvälkpinge on veidi kõrgem kui portselanist isolaatorinööridel, nende võimsussageduslik märgvälkpinge on umbes 15% kõrgem kui portselanist isolaatoripaeltel ja välguimpulss 50% tühjenemispinge on 5% kõrgem kui portselanist isolaatornööridel. Sünteetiliste isolaatorite välgu isolatsiooni kaugus ja välise isolatsiooni kaugus on peaaegu võrdsed. Need on konstruktsioonilt purunematud isolaatorid ja neid ei ole vaja nullida, vähendades nii töö- ja hoolduskoormust.
Sünteetiliste isolaatorite kaal on umbes 1/7 kuni 1/10 portselanist isolaatorite omast. Need on löögikindlad ning neid on mugav transportida ja kokku panna. Viimastel aastatel on teiste isolaatorite hinnad tõusnud, samas on sünteetiliste isolaatorite hinnapuudus järk-järgult kaotamas tänu lihtsale vormimisele, väiksemale raiskamisele ja madalale hinnale. Liinireostuse ülevooluõnnetuste esinemise vähendamiseks ja liinide töökindluse parandamiseks on viimastel aastatel osa vastvalminud 500 kV ülekandeliine täielikult või valdavalt asendatud sünteetiliste isolaatoritega. Praegu on minu riigis ligi 10 tootjat, kes on suutelised suuremahuliseks tootmiseks, ja kasutusele on võetud kümneid tuhandeid sünteetilisi isolaatoreid. Kodumaiste sünteetiliste isolaatorite töönäitajad on siiski mõnevõrra erinevad sünteetiliste isolaatorite omadest. Ameerika Ühendriigid on üks riikidest, mis kasutas sünteetilisi isolaatoreid varakult ja laialdaselt. Aruannete kohaselt moodustasid sünteetilised isolaatorid 1980. aastate lõpuks 20% USA isolaatoriturust ja nüüdseks on neist saanud Ameerika Ühendriikide uute liinide osa või kõigi liinide ainus valik.
5 Isolaatori vormi valik
Vedrustusportselanist isolaatoritel, karastatud klaasist isolaatoritel ja sünteetilistel isolaatoritel on igaühel oma eelised ja puudused; erinevate tootjate sama isolaatori tootekvaliteet võib samuti oluliselt erineda. Seetõttu on kohatu öelda üldiselt, milline ülaltoodud isolaatoritest on parem või halvem; samuti ei ole kohane soovitada ühe isolaatori kasutamist olenemata olukorrast.
See artikkel tutvustab üksikasjalikult asjakohast teavet mitmete kõrgepinge õhuliinide sageli kasutatavate isolaatorite kohta, samuti üldisi põhimõtteid rolli valimiseks vastavalt erinevatele konkreetsetele olukordadele. Üks punkt, mida tuleb rõhutada, on see, et toote kvaliteet on väga oluline tegur, mida tuleb valikul arvesse võtta.
Lisateabe saamiseks saate meie veebisaidil sirvida vastavaid tootelinke.
Hüdroisolaator
Tere tulemast meiega ühendust võtma
Kontakt: Ricky Li
Whatsapp: +86 152 5199 6760
Veebivestlus: +86 152 5199 6760
Email: rickyli@hydget.com
