Эксплуатационный контроль изоляторов

Основной причиной выхода из строя изоляторов является образование трещин в диэлектрике под шапкой изолятора, в месте наибольших механических напряжений. Появление в фарфоре (стекле) трещин, постепенно увеличивающихся под действием механических напряжений вплоть до пробоя изолятора при рабочем напряжений, связано главным образом с ударными механическими воздействиями и колебаниями температуры. Своевременное обнаружение дефектных изоляторов значительно сокращает количество аварийных отключений.

Метод контроля изоляторов, основанный на измерении распределения напряжения по гирляндам или колонкам, достаточно эффективен и не требует отключения электроустановки. Сущность метода заключается в сравнении измеренных падений напряжения на каждом элементе с нормальными падениями напряжения, измеренными в отсутствие поврежденных изоляторов. Эксплуатационный опыт энергосистем показывает, что падение напряжения на дефектном изоляторе составляет 50% нормального или меньше.

Распределение напряжения измеряется с помощью специальных устройств (измерительных головок), снабженных изолирующими штангами, рассчитанными на соответствующее напряжение. Простейшая измерительная головка представляет собой шаровой искровой промежуток с указателем расстояния между шарами, отградуированным в киловольтах. Для измерения падения напряжения шаровой промежуток с помощью металлических щупов подключают параллельно изолятору и сближают шары до возникновения между ними пробоя. Расстояние между шарами изменяют с помощью шнура из изоляционного материала или поворотом изолирующей штанги и связанного с ней подвижного измерительного шара.

Контроль состояния изоляции посредством измерения распределения напряжения позволяет обнаружить изоляторы только с достаточно развитыми дефектами. Для обнаружения малых дефектов, например микротрещин, используют метод, основанный на измерении частичных разрядов, возникающих в газе, заполняющем микротрещины. Такие изоляторы, как правило, выдерживают рабочее напряжение, но постепенное развитие микротрещин неминуемо приводит к пробою изолятора. Кроме того, частичные разряды создают радиопомехи.

Для выявления дефектных изоляторов, создающих сильные радиопомехи, применяют измеритель помех. Поскольку помехи создают не только изоляторы, но и корона на проводах, то для выявления дефектного изолятора применяют поочередное шунтирование изоляторов в гирлянде (колонке), пока не будет обнаружено прекращение или резкое ослабление помех.

Наиболее эффективным методом контроля состояния изоляции является испытание повышенным напряжением. Подавая на изоляцию напряжение выше того, что возникает в процессе эксплуатации, можно проверить запас электрической прочности изоляции и выявить в ней слабые места.

Повышенные напряжения рекомендуется применять при Профилактических испытаниях одноэлементных изоляторов, а также при сомнениях в эффективности. других методов. При проверке изоляции одновременно несколькими методами рекомендуется испытание повышенным напряжением проводить в качестве завершающего.

К эксплуатационным мероприятиям, повышающим надежность работы подстанционной изоляции в условиях сильных загрязнений, наряду с рассмотренными выше профилактическими испытаниями относятся обмывка загрязненных изоляторов водой и очистка струёй сжатого воздуха с примесью абразивных веществ. В некоторых случаях производится также ручная очистка. В любом случае это очень трудоемкий процесс.

Для увеличения интервалов между чистками изоляторов применяются гидрофобные покрытия типа вазелина. Такие покрытия помимо водоотталкивания обладают способностью обволакивать осевшие на поверхности изолятора твердые частицы, препятствуя увеличению поверхностной проводимости и снижению разрядного напряжения изоляторов. Гидрофобное покрытие ослабляет также сцепление загрязнения с поверхностью изолятора и облегчает проведение очистки. Замена гидрофобного покрытия производится через каждые 1,5— 2 года.

Следует отметить, Что при эксплуатации перекрытия изоляторов чаще происходят не при дожде, а при утренних туманах и росе, когда вся поверхность изоляторов оказывается полностью увлажненной. Пока нет достаточных данных о разрядных характеристиках изоляторов и гирлянд при тумане и росе. Накопление этих данных позволит конструировать изоляторы и выбирать их число в гирляндах с учетом требований туманостойкости.

Рекомендуемая литература

1. Техника высоких напряжений. Под ред. М.В. Костенко. Учебное пособие для вузов. М., « Высшая школа », 1973.

2. Техника высоких напряжений. Под ред. В.П. Ларионова-М.: Энергоиздат, 1982.

Контрольные задания для СРС (тема 3) [1,2,3]

1 Условия эксплуатации изоляторов

2 Возможность восстановления изоляторов после пробоя