Teknisk

Undgå isolatorfejl på grund af forkert valg

Jul 28, 2023 Læg en besked

Hvorfor er det, at mere end fem årtier efter at være blevet introduceret, mangler der stadig bred konsensus om, hvorvidt kompositisolatorer altid tilbyder et gyldigt alternativ til keramiske isolatorer? Efter brancheekspert og observatør, Alberto Pigini, mener det, at det underliggende problem bag modstridende synspunkter om den langsigtede pålidelighed af kompositisolatorteknologi ligger i det faktum, at ydeevnen af ​​enhver isolator i høj grad afhænger af valget af design givet dets tilsigtede servicemiljø.

I tilfælde af kompositisolatorer er dette desværre ikke altid blevet gjort korrekt. For eksempel kan en upassende eller for overfladisk specifikation fra et elektrisk synspunkt føre til oversvømmelse af keramiske isolatorer. Men i tilfælde af kompositisolatorer kan resultatet blive permanent skade.

Kompositisolatorer tilbyder en række vel-dokumenterede fordele. Men i modsætning til hvad der blev promoveret i løbet af deres tidlige år, er de bestemt ikke 'uopslidelige'. For at sikre en ydeevne, der er sammenlignelig med eller bedre end den, der forventes af keramiske isolatorer, skal der derfor udvises stor omhu i deres:
• Specifikation,
• Håndtering, og
• Installation.
Med hensyn til specifikation kan en stor del af de rapporterede problemer med disse isolatorer gennem årene spores tilbage til mangler i udvælgelsen – især ud fra et elektrisk synspunkt. Dette skyldes, at det elektriske design af kompositisolatorer ikke udelukkende bør ses på deres flashover-ydeevne under kortvarige-tests. I stedet skal det ideelt set baseres på risikoen for overfladenedbrydning fra delvise udledninger, der på længere sigt kan forårsage sporing, erosion og eventuelt svigt.

Dette er en kritisk mangel, da sammensatte isolatorer er meget sårbare over for skader, hvis der skulle være vedvarende partielle udledninger og lysbueaktivitet på eller nær deres overflader. For eksempel har mange rapporterede tilfælde af svigt været på grund af isolatorer, der er installeret uden passende afskærmningselektroder for at begrænse elektriske feltgradienter nær deres højspændingsende og endda ved deres jordende i tilfælde af meget høje systemspændinger.

Tilsvarende har fejl nogle gange været resultatet af unøjagtige estimeringer af det reelle miljø for forureningstjenester. CIGRE Brochure 142-1999 forklarede, at erfaringer fra laboratorieældningstests såvel som feltforsøg har bekræftet, at der er tre klasser af lækstrøm på kompositisolatorer under normale befugtningsforhold:
1. en lav-værdi, meget intermitterende klasse;
2. en relativt høj gennemsnitsstrøm på nogle få mA, men langt fra værdier, der er typiske for præ-overslagsforhold;
3. En høj strømværdiklasse (dvs. nogle hundrede mA), der indikerer, at isolatoren nærmer sig overslag.
Mens keramiske isolatorer konstrueres hovedsageligt med henblik på "c-type"-klassen af ​​lækstrøm, bør sammensatte isolatorenheder konstrueres i stedet under hensyntagen til "btype"-strømme. Faktisk har forskning indikeret, at mens klasse'a'-strømme har ringe indflydelse på langsigtet-ydelse, kan klasse 'b'-strømme føre til sporing og erosion og muligvis permanent fejl.

Som følge heraf bør der altid være tilstrækkelig designmargin mellem modstandsdygtighed og faktisk miljøforurening, når du vælger kompositisolatorer. Det kritiske behov er at begrænse lækstrøm over hele levetiden under hensyntagen til den mulige indflydelse af driftsspændinger på overfladens hydrofobicitet og befugtningsevnen. I tilfælde af kompositisolatorer, uanset om det er AC eller DC, kan den konventionelle tilgang baseret på forureningsklasser som defineret i IEC 60815 anses for tvivlsom.

For at sikre en tilfredsstillende serviceydelse skal der snarere laves en statistisk tilgang, der tager højde for både miljøparametre og specifikke isolatoregenskaber. Specielt er specifikation med hensyn til den nødvendige krybeafstand alene i sig selv ikke tilstrækkelig. For eksempel kan effektiviteten af ​​en profil blive lav, hvis der tvinges for meget krybning på en given lysbueafstand. Indikationer i henhold til IEC 60815 bør ideelt set mere betragtes som et 'orienteringsværktøj' end en erstatning for den information, der kommer fra test.

For de kompositisolatorer, der allerede er installeret på linjer, og hvor det er for sent at ændre specifikationer, kan diagnostik baseret på måling af lækstrøm langs udvalgte enheder hjælpe med at identificere mulige utilstrækkeligheder i design og triggerwashing, hvis gennemsnitlige lækstrømsværdier når den destruktive klasse 'b'-type.

Mens kun aspektet af elektrisk design tages i betragtning her, er passende specifikationer ud fra et mekanisk synspunkt naturligvis også vigtige og muligvis endnu mere end for keramiske isolatorer. Igen har mange rapporterede fejl, især de seneste generationer af kompositisolatorer, været på grund af unøjagtige mekaniske specifikationer eller fejlhåndtering og ukorrekt installationspraksis, der ikke tager højde for den permanente skade, der kan opstå.

I princippet kan modenheden og den iboende pålidelighed af kompositisolatorer nu betragtes som tilfredsstillende og på samme høje niveau som keramiske isolatorer. Pålideligheden i praksis vil dog afhænge af, om de elektriske og mekaniske specifikationer er nøjagtige og også tage højde for deres særlige karakteristika, reaktion på specifikke driftsbelastninger og installationsmetoder.

Send forespørgsel