Les isolateurs sont l’un des équipements importants dans les équipements de transmission et de transformation d’énergie haute tension. Ils jouent un rôle important dans l’isolation, le support, la suspension et l’étirement des conducteurs de transmission. La performance des isolateurs joue un rôle essentiel dans la sécurité et la stabilité du réseau électrique. L’embrasement par pollution est le défaut le plus courant des isolateurs, qui menace sérieusement le fonctionnement stable du réseau électrique. Par conséquent, l’exploration et l’application de la technologie de contournement anti-pollution des isolants sont inévitables.
1 Analyse des causes du contournement de la pollution des isolants
1.1 Il y a des défauts en soi
Pendant le processus de production des isolateurs, en raison de problèmes de processus de production, la structure interne de la porcelaine de l'isolateur est inégale et la résistance mécanique de l'isolateur est considérablement réduite. En raison de l'effet combiné à long terme de la charge mécanique et de la haute tension, la tension de claquage de l'isolant continue de diminuer, ce qui entraîne une valeur faible. Isolant ou isolant à valeur nulle. De plus, les isolateurs peuvent laisser des fissures et des cicatrices dues aux collisions lors du transport et de l’installation. Lorsque le gaz pénètre dans les fissures, la répartition du champ électrique est déformée. Puisque la constante électrique du gaz est inférieure à la constante diélectrique du solide, des décharges partielles se produisent continuellement dans le gaz. Isolateurs détériorés. Lorsque l'eau pénètre dans les fissures d'un isolant, par temps froid, l'eau se condense en glace et se dilate, augmentant encore les fissures et répétant le cycle pour former un isolant de faible valeur. Lorsqu'il y a des isolants de faible valeur ou de valeur nulle dans la chaîne d'isolateurs, cela équivaut à réduire la distance électrique entre le conducteur et le potentiel de terre et à augmenter la tension de distribution par unité de longueur de l'isolant. Par conséquent, des accidents de contournement se produiront en cas de surtension ou même de tension de fonctionnement.
1.2 Influence des facteurs environnementaux
La grande majorité des équipements électriques du réseau électrique sont des équipements extérieurs. Les sources de pollution telles que les gaz résiduaires industriels, les cendres volantes, le sel naturel et les fientes d'oiseaux polluent les isolateurs à des degrés divers. Les principaux composants de ces polluants comprennent l'oxyde alcalin, le silicium, l'oxyde de soufre, l'alumine, l'oxyde de calcium, le phosphate, le sel de potassium et d'autres substances, en particulier les brouillards salins dans les zones côtières, contiennent une grande quantité d'oxyde de sodium. Ces contaminants ont une résistance élevée dans des conditions sèches et ne nuisent pas à l’état d’isolation de l’isolant. Cependant, une fois mouillés, les performances sont considérablement améliorées, la résistance d'isolation de l'équipement est réduite et il est facile de provoquer une défaillance par contournement de l'isolateur.
1.3 Influence des conditions atmosphériques
Les accidents par contournement éclair sont étroitement liés aux conditions atmosphériques. La résistance de la saleté à la surface des isolants est très élevée par temps sec et il est difficile de former un contournement. En cas de fortes pluies, il n'est pas facile de former un contournement lorsque la saleté est emportée par l'eau de pluie. Dans des conditions météorologiques telles qu'un épais brouillard, une bruine, un retour d'humidité et la fonte des neiges, l'humidité de l'air est très élevée et la saleté sur la surface de l'isolation absorbe l'humidité. Une partie de la saleté se dissout dans l'eau, formant un film d'eau électrolytique conducteur, ce qui améliore considérablement les performances d'isolation de l'isolant. Le courant de fuite en surface augmente considérablement. Lorsque le courant de fuite augmente jusqu’à un certain niveau, cela se transforme en un accident de contournement.
Le phénomène de contournement le long de la surface sale de l'isolant n'est pas une simple rupture par contournement de l'air, mais un processus d'équilibre thermodynamique impliquant l'ionisation du gaz sur la surface sale et l'apparition et le développement d'arcs locaux liés à des facteurs mécaniques, électriques, thermiques, chimiques et autres. . Le mouillage de l'isolant augmente la conductivité de sa surface, provoquant une augmentation du courant de fuite superficiel de l'isolant. En raison de l'effet thermique du courant, l'augmentation du courant de fuite superficiel provoque un échauffement de la couche conductrice de l'isolant. D'une part, en raison du chauffage et du séchage par le courant, la conductivité superficielle de l'isolant se détériore et les performances d'isolation sont améliorées ; d'autre part, les ions conducteurs se dissolvent à la surface de l'isolant et l'énergie cinétique augmente avec l'augmentation de la température. La dissociation thermique s'intensifie, la conductivité devient plus forte et les performances d'isolation diminuent. Étant donné que la répartition de la contamination le long de la surface de l'isolant est souvent inégale, même si la répartition tend à être uniforme, en raison de la répartition du champ électrique, les trajets du courant de fuite sont irrégulièrement répartis, ce qui rend la densité de courant de fuite dans chaque section de l'isolant différente, ce qui rend l'isolant. La surface est chauffée de manière inégale, formant une zone relativement sèche et une zone humide, ce qui modifie la répartition de la tension sur la surface de l'isolant. La zone sèche supportera la majeure partie de la tension appliquée en externe. Une fois la zone sèche formée sur la surface de l’isolant, le processus physique de la relation entre le courant de fuite de surface et la contamination de l’isolant dépend principalement de la tension appliquée. Lorsque la tension appliquée est élevée, la tension dans la zone sèche ionise l'air et se développe en décharge partielle d'arc. L'arc a des caractéristiques d'arc. La résistance de l'arc local est très faible et court-circuite la zone sèche de dérivation, provoquant une diminution significative de la résistance totale de la surface de l'isolant et formant ainsi un contournement. On peut voir que le contournement de l'isolant est étroitement lié à la tension appliquée, à la ligne de fuite de la surface de l'isolant, à la conductance de la couche de pollution, etc.
3 Inspection de l'isolant
Les isolants de faible valeur ou de valeur nulle sont une cause importante de contournement de l’isolant. Les méthodes de détection d'isolateurs comprennent : sur la base du principe de différentes distributions de tension entre les isolateurs défectueux et les isolateurs intacts dans la chaîne d'isolateurs, la méthode de l'éclateur, la méthode du voltmètre électrostatique et la méthode des impulsions acoustiques sont étudiées ; sur la base du principe du courant de fuite provoquant un échauffement de la surface de l'isolant, la peinture à changement de couleur est étudiée Méthode, méthode de mesure de la température infrarouge ; une méthode de détection par ultrasons étudiée sur la base du principe selon lequel de minuscules fissures dans des isolants défectueux provoquent une décharge partielle produisant des ondes ultrasonores électromagnétiques et des courants de bruit. Ces dernières années, des caméras thermiques infrarouges ont été utilisées pour convertir la répartition de la température à la surface des isolateurs en images et les afficher sous forme de cartes thermiques intuitives, rendant ainsi la méthode de détection des isolateurs défectueux plus simple, plus pratique et plus rapide.
4 Prévention et traitement du contournement de la pollution des isolants
Pour renforcer le travail anti-pollution des isolateurs, les conditions atmosphériques, le degré de pollution et la nature de l'environnement doivent être déterminés, puis la période de pollution et le niveau de pollution de l'équipement doivent être déterminés, et des méthodes anti-pollution doivent être formulées. en fonction de la situation réelle.
4.1 Nettoyage des isolateurs pour détecter l'accumulation de saletés Un nettoyage régulier ou irrégulier des isolateurs est un moyen important pour éliminer les conditions de contournement des isolateurs, restaurer la capacité antisalissure de l'isolation externe et empêcher le contournement de l'isolation externe de l'équipement. Les normes industrielles actuelles de mon pays concernant la ligne de fuite de l'isolation externe en porcelaine électrique ne peuvent pas atteindre l'objectif d'empêcher l'embrasement de la pollution sans nettoyer la plupart des équipements, mais sont basées sur le nettoyage des tests de protection contre la foudre chaque printemps. . Il existe essentiellement trois méthodes de nettoyage : le nettoyage direct manuel en cas de panne de courant, le nettoyage mécanique électrifié isolé et le rinçage à l'eau électrifié à haute pression.
4.2 Augmenter la ligne d'isolement spécifique
Généralement, plus la ligne de fuite d’un isolateur est longue, plus sa capacité à résister à l’embrasement de pollution est élevée. L'augmentation de la ligne de fuite peut être obtenue en augmentant le diamètre du disque ou les nervures, en augmentant le nombre d'isolateurs et en utilisant des isolateurs résistants à la pollution. L'installation d'une jupe augmentant le fluage en caoutchouc de silicone sur la surface des pièces en porcelaine de l'équipement qui a été mise en service peut améliorer efficacement la capacité anti-pollution des équipements électriques et constitue une mesure corrective efficace pour empêcher l'embrasement de la pollution des équipements.
4.3 Pulvérisation de peinture antifouling
Lorsque les exigences anti-pollution ne sont toujours pas respectées après avoir renforcé le nettoyage et augmenté la distance de rampement, l'équipement susceptible de souffrir d'un contournement de pollution doit être recouvert d'une peinture hydrophobe anti-pollution pour éviter la pollution et l'humidité. La surface de la porcelaine électrique est une surface à haute énergie et est hydrophile. Par temps humide, l'humidité à la surface de la porcelaine électrique formera un film d'eau conducteur. Lorsque la surface est recouverte de peinture hydrophobe, l'eau se condense en gouttelettes d'eau et un film d'eau conducteur continu ne se forme pas, permettant à la surface de l'isolant de maintenir une résistance d'isolation plus élevée, limitant l'augmentation du courant de fuite, empêchant ainsi efficacement la pollution. flashover. Cependant, en raison de l'influence de divers facteurs externes, le revêtement se décollera et se fissurera progressivement, et les performances hydrophobes diminueront. Il existe donc un besoin urgent d’améliorer la stabilité chimique des revêtements antifouling.
4.4 Utiliser des isolants composites
Les isolateurs composites sont composés d'une tige centrale constituée de tiges de fibre de verre époxy et d'un isolant en caoutchouc de silicone. Les isolateurs composites présentent les avantages d'une tension de contournement plus élevée que les isolateurs en porcelaine, d'une grande ligne de fuite, d'une bonne résistance à la pollution, d'une petite taille, d'un poids léger et d'une difficulté à casser, et ont été largement utilisés dans la construction de lignes ces dernières années.
4.5 Remplacer les isolateurs non qualifiés conformément à la réglementation
5. Conclusion
Utilisez un équipement de mesure précis et des méthodes de détection scientifiques pour surveiller et suivre strictement les isolateurs, enregistrer en détail les données de densité de sel et les données de tension de claquage des isolateurs, et utiliser ces données comme base pour déterminer des mesures anti-pollution. Sur la base d'une accumulation continue d'expérience, renforcer l'organisation de discussions techniques spéciales, améliorer les mesures anti-embrasement de pollution et prévenir fondamentalement l'apparition d'accidents d'embrasement de pollution afin d'assurer la sécurité du système électrique.