العوازل هي واحدة من المعدات الهامة في معدات نقل وتحويل الطاقة ذات الجهد العالي. إنها تلعب أدوارًا مهمة في عزل ودعم وتعليق وتمديد موصلات النقل. يلعب أداء العوازل دورًا حيويًا في سلامة واستقرار شبكة الكهرباء. يعد وميض التلوث هو الخطأ الأكثر شيوعًا للعوازل، والذي يهدد بشكل خطير التشغيل المستقر لشبكة الطاقة. ولذلك، فإن استكشاف وتطبيق تكنولوجيا وميض العازل المضاد للتلوث أمر لا مفر منه.
1 تحليل أسباب وميض التلوث العازل
1.1 هناك عيوب في حد ذاته
أثناء عملية إنتاج العوازل، بسبب مشاكل عملية الإنتاج، يكون الهيكل الخزفي الداخلي للعازل غير متساوٍ، وتنخفض القوة الميكانيكية للعازل بشدة. نظرًا للتأثير المشترك طويل المدى للحمل الميكانيكي والجهد العالي، يستمر جهد انهيار العازل في الانخفاض، مما يؤدي إلى انخفاض القيمة. عازل أو عازل ذو قيمة صفر. بالإضافة إلى ذلك، قد تترك العوازل شقوقًا وندبات بسبب الاصطدامات أثناء النقل والتركيب. عندما يدخل الغاز إلى الشقوق، سيتم تشويه توزيع المجال الكهربائي. وبما أن الثابت الكهربائي للغاز أصغر من ثابت العزل الكهربائي للصلب، فإن التفريغ الجزئي يحدث بشكل مستمر في الغاز. العوازل المتدهورة. عندما يدخل الماء إلى شقوق العازل، في الطقس البارد، سوف يتكثف الماء ويتحول إلى جليد ويتوسع، مما يزيد من الشقوق ويتكرر الدورة لتكوين عازل منخفض القيمة. عندما تكون هناك عوازل ذات قيمة منخفضة أو ذات قيمة صفرية في سلسلة العازل، فإن ذلك يعادل تقليل المسافة الكهربائية بين الموصل وإمكانات الأرض وزيادة جهد التوزيع لكل وحدة طول للعازل. لذلك، سوف تحدث حوادث وميض كهربائي تحت الجهد الزائد أو حتى جهد التشغيل.
1.2 تأثير العوامل البيئية
الغالبية العظمى من المعدات الكهربائية في شبكة الطاقة هي معدات خارجية. وتتسبب مصادر التلوث مثل النفايات الصناعية والرماد المتطاير والملح الطبيعي وفضلات الطيور في تلويث العوازل بدرجات متفاوتة. وتشمل المكونات الرئيسية لهذه الملوثات أكسيد القلويات، والسيليكون، وأكسيد الكبريت، والألومينا، وأكسيد الكالسيوم، والفوسفات، وأملاح البوتاسيوم وغيرها من المواد، خاصة أن الرذاذ الملحي في المناطق الساحلية يحتوي على كمية كبيرة من أكسيد الصوديوم. تتمتع هذه الملوثات بمقاومة عالية في الظروف الجافة وليس لها أي ضرر على حالة عزل العازل. ومع ذلك، بمجرد أن تصبح مبتلة، سيتم تحسين الأداء بشكل كبير، وتقليل مقاومة العزل للمعدات، ومن السهل التسبب في فشل وميض العازل.
1.3 تأثير الظروف الجوية
ترتبط حوادث Flashover ارتباطًا وثيقًا بالظروف الجوية. مقاومة الأوساخ على سطح العوازل تكون عالية جداً في الطقس الجاف ومن الصعب تشكل وميض كهربائي. في حالة هطول الأمطار الغزيرة، ليس من السهل تكوين وميض كهربائي عندما تغسل مياه الأمطار الأوساخ. في الظروف الجوية مثل الضباب الكثيف والرذاذ وعودة الرطوبة وذوبان الثلوج، تكون رطوبة الهواء عالية جدًا، والأوساخ الموجودة على سطح العزل تمتص الرطوبة. تذوب بعض الأوساخ في الماء، وتشكل طبقة مائية موصلة بالكهرباء، مما يحسن بشكل كبير أداء العزل للعازل. يزداد تيار التسرب على السطح بشكل كبير. عندما يزيد تيار التسرب إلى مستوى معين، فإنه سوف يتطور إلى حادث فلاش.
إن ظاهرة وميض الهواء على طول السطح المتسخ للعازل ليست مجرد انهيار وميض هواء بسيط، ولكنها عملية توازن ديناميكي حراري تتضمن تأين الغاز على السطح المتسخ وحدوث وتطور أقواس محلية تتعلق بالعوامل الميكانيكية والكهربائية والحرارية والكيميائية وغيرها . يؤدي ترطيب العازل إلى زيادة موصلية سطحه، مما يؤدي إلى زيادة تيار التسرب السطحي للعازل. بسبب التأثير الحراري للتيار، فإن الزيادة في تيار التسرب السطحي تؤدي إلى تسخين الطبقة الموصلة للعازل. من ناحية، بسبب التسخين والتجفيف بالتيار، تصبح الموصلية السطحية للعازل أسوأ ويتم تحسين أداء العزل؛ ومن ناحية أخرى تذوب الأيونات الموصلة على سطح العازل، وتزداد الطاقة الحركية مع زيادة درجة الحرارة. يزداد التفكك الحراري، وتصبح الموصلية أقوى، وينخفض أداء العزل. لأن توزيع التلوث على طول سطح العازل غالبا ما يكون متفاوتا، حتى لو كان التوزيع يميل إلى أن يكون موحدا، بسبب توزيع المجال الكهربائي، فإن مسارات تيار التسرب تتوزع بشكل غير منتظم، مما يجعل كثافة تيار التسرب في كل منها يختلف قسم العازل مما يجعل سطح العازل يسخن بشكل غير متساو وتشكل منطقة جافة نسبيا ومنطقة رطبة مما يغير توزيع الجهد على سطح العازل. ستتحمل المنطقة الجافة معظم الجهد المطبق خارجيًا. بعد تشكيل المنطقة الجافة على سطح العازل، تعتمد العملية الفيزيائية للعلاقة بين تيار تسرب السطح وتلوث العازل بشكل أساسي على الجهد المطبق. عندما يكون الجهد المطبق مرتفعًا، فإن الجهد الكهربي في المنطقة الجافة يؤين الهواء ويتطور إلى تفريغ جزئي قوسي. القوس له خصائص القوس. مقاومة القوس المحلي صغيرة جدًا وتؤدي إلى قصر دائرة المنطقة الجافة الالتفافية، مما يتسبب في انخفاض المقاومة الإجمالية لسطح العازل بشكل ملحوظ وبالتالي تشكيل Flashover. يمكن ملاحظة أن وميض العازل يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالجهد المطبق، ومسافة زحف سطح العازل، وموصلية طبقة التلوث، وما إلى ذلك.
3 فحص العازل
تعد العوازل ذات القيمة المنخفضة أو العزل ذو القيمة الصفرية سببًا مهمًا لميض العازل. تشمل طرق الكشف عن العوازل ما يلي: بناءً على مبدأ توزيعات الجهد المختلفة بين العوازل المعيبة والعوازل السليمة في سلسلة العازل، تتم دراسة طريقة فجوة الشرارة وطريقة الفولتميتر الكهروستاتيكي وطريقة النبض الصوتي؛ استناداً إلى مبدأ تسرب التيار المسبب لتسخين سطح العازل، تتم دراسة طريقة الطلاء المتغير اللون، وطريقة قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء؛ تمت دراسة طريقة الكشف بالموجات فوق الصوتية بناءً على مبدأ مفاده أن الشقوق الصغيرة في العوازل المعيبة تسبب تفريغًا جزئيًا لإنتاج موجات فوق صوتية كهرومغناطيسية وتيارات ضوضاء. في السنوات الأخيرة، تم استخدام كاميرات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لتحويل توزيع درجات الحرارة على سطح العوازل إلى صور وعرضها في خرائط حرارية بديهية، مما يجعل طريقة اكتشاف العوازل المعيبة أبسط وأكثر ملاءمة وأسرع.
4 الوقاية والعلاج من وميض التلوث العازل
لتعزيز عمل العوازل المضادة للتلوث، يجب تحديد الظروف الجوية ودرجة التلوث وطبيعة البيئة، ومن ثم يجب تحديد فترة التلوث ومستوى التلوث للمعدات، ويجب صياغة أساليب مكافحة التلوث بناء على الوضع الفعلي.
4.1 تنظيف العوازل من تراكم الأوساخ يعد التنظيف المنتظم أو غير المنتظم للعوازل وسيلة مهمة للتخلص من ظروف وميض العوازل، واستعادة القدرة المضادة للقاذورات للعزل الخارجي، ومنع وميض العزل الخارجي للمعدات. لا يمكن لمعايير الصناعة الحالية في بلدي الخاصة بمسافة زحف العزل الخارجي للبورسلين الكهربائي أن تحقق غرض منع وميض التلوث دون تنظيف معظم المعدات، ولكنها تعتمد على تنظيف اختبارات الحماية من الصواعق كل ربيع. . هناك ثلاث طرق أساسية للتنظيف: التنظيف اليدوي المباشر أثناء انقطاع التيار الكهربائي، والتنظيف الميكانيكي المكهرب المعزول، والتنظيف المكهرب بالمياه ذات الضغط العالي.
4.2 زيادة مسافة الزحف المحددة
بشكل عام، كلما زادت مسافة الزحف للعازل، زادت قدرته على مقاومة ومضات التلوث. ويمكن تحقيق زيادة مسافة الزحف عن طريق زيادة قطر القرص أو أضلاعه، وزيادة عدد العوازل، واستخدام العوازل المقاومة للتلوث. إن تركيب تنورة تزيد من الزحف من مطاط السيليكون على سطح الأجزاء الخزفية للمعدات التي تم تشغيلها يمكن أن يحسن بشكل فعال قدرة مكافحة التلوث للمعدات الكهربائية وهو إجراء علاجي فعال لمنع وميض تلوث المعدات.
4.3 رش الطلاء المضاد للحشف
عندما لا يتم استيفاء متطلبات مكافحة التلوث بعد تعزيز التنظيف وزيادة مسافة الزحف، يجب طلاء المعدات التي قد تعاني من وميض التلوث بطلاء مضاد للتلوث كاره للماء لمنع التلوث والرطوبة. سطح الخزف الكهربائي هو سطح عالي الطاقة ومحب للماء. في الطقس الرطب، ستشكل الرطوبة الموجودة على سطح الخزف الكهربائي طبقة مائية موصلة. عندما يتم طلاء السطح بطلاء كاره للماء، سوف يتكثف الماء في قطرات الماء، ولن يتم تشكيل طبقة مياه موصلة مستمرة، مما يسمح لسطح العازل بالحفاظ على مقاومة عزل أعلى، مما يحد من الزيادة في تيار التسرب، وبالتالي منع التلوث بشكل فعال. مضة كهربائية. ومع ذلك، بسبب تأثير العوامل الخارجية المختلفة، فإن الطلاء سوف يتقشر ويتشقق تدريجيًا، وسوف ينخفض الأداء الكاره للماء. ولذلك، هناك حاجة ملحة لتحسين الاستقرار الكيميائي للطلاءات المضادة للحشف على السفن.
4.4 استخدام العوازل المركبة
تتكون العوازل المركبة من قضيب أساسي مصنوع من قضبان الألياف الزجاجية الإيبوكسي وعازل مصنوع من مطاط السيليكون. تتميز العوازل المركبة بمزايا الجهد الكهربي العالي مقارنة بالعوازل الخزفية، ومسافة الزحف الكبيرة، ومقاومة التلوث الجيدة، والحجم الصغير، والوزن الخفيف، وليس من السهل كسرها، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في بناء الخطوط في السنوات الأخيرة.
4.5 استبدال العوازل غير المؤهلة وفقاً للوائح
5. الخلاصة
استخدم معدات قياس دقيقة وطرق كشف علمية لمراقبة العوازل وتتبعها بدقة، وتسجيل بيانات كثافة الملح وبيانات الجهد الكهربي للعوازل بالتفصيل، واستخدام ذلك كأساس لتحديد تدابير مكافحة التلوث. على أساس التراكم المستمر للخبرة، تعزيز تنظيم المناقشات الفنية الخاصة، وتحسين تدابير مكافحة التلوث، ومنع حدوث حوادث وميض التلوث بشكل أساسي لضمان سلامة نظام الطاقة.