Šiuo metu kompozitinių izoliatorių naudojimas yra didžiulis. Jei šerdies strypo procesas nėra gerai kontroliuojamas, jame bus palikti defektai, o veikiant izoliatoriui trūks stygos ir gedimai. Siekiant pašalinti pumpuro gedimus, labai svarbu anksti diagnozuoti kompozitinio izoliatoriaus šerdies strypo defektus. Operaciniam blokui tiesioginio aptikimo metodas yra geriausias būdas atsižvelgti į patikimumą ir įrangos būsenos suvokimą. Šiuo metu gana veiksmingi ir brandūs kompozitinių izoliatorių tiesioginio aptikimo metodai yra infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių bandymai.
1 Infraraudonųjų spindulių vidinių defektų diagnostika
1.1 Infraraudonųjų spindulių vidinių defektų charakteristikos
Kompozitinių izoliatorių šilumos šaltiniai daugiausia apima poliarizacijos praradimą, dalinį iškrovimą, nuotėkio srovę ir kt. Pirmuosius du sukelia per didelė elektrinio lauko koncentracija, kurią sukelia defektai; nuotėkio srovės įkaitimas labiau būdingas izoliatoriaus gaubto paviršiaus nusidėvėjimui, o nuotėkio srovė koncentruojasi nusidėvėjusioje dalyje ir yra didelis temperatūros skirtumas tarp detalės ir aplinkos. Paprastai oro tarpas ir karbonizuoto kanalo galas dėl dalinio iškrovimo taps „karštaisiais taškais“, o vidurinėje kanalo dalyje temperatūra būna žemesnė dėl silpno elektrinio lauko.
1 pavyzdys: galas tampa drėgnas.
Daugelio kompozitinių izoliatorių 500 kV linijoje temperatūra pakilo 2-4K. Temperatūros kilimo bandymas esant kintamajai ir nuolatinei įtampai buvo atliktas laboratorijoje. Paduodamos įtampos amplitudė lygi maksimalios darbinės įtampos amplitudei (1,1Um/).
Savybės: kai naudojama kintamosios srovės aukšta įtampa, esant didelei drėgmei temperatūros kilimas yra apie 4-5K, o tai yra žymiai didesnis nei temperatūros kilimas esant žemai drėgmei. Atliekant nuolatinės srovės aukštos įtampos bandymą, izoliatoriaus temperatūros kilimas yra beveik nepastebimas;dėl temperatūros kilimo skirtumo esant skirtingam drėgnumui aptikimo vietoje temperatūra pakyla, o kartais temperatūra pakyla labai, o kartais nekyla.(Nuoroda: Drėgmės įtaka kompoziciniam izoliatoriaus apvalkalui nenormaliam temperatūros kilimui pabaigoje)
2 pavyzdys: karbonizacijos kanalas
Vienas iš 500 kV linijos bokšto dvigubų V formos kompozitinių izoliatorių buvo sulūžęs, o nutrūkusio izoliatoriaus šerdies strypas turėjo daug skylių, o viduje susidarė elektros korozijos kanalas. Sugedęs izoliatorius A ir ta pati izoliatoriaus B partija buvo įjungta į darbinę įtampą infraraudonųjų spindulių temperatūrai matuoti.
Nustatyta, kad temperatūra izoliatoriaus A viduryje buvo 14,8 laipsnio, aukštesnė nei izoliatoriaus B, kuris buvo 12,9 laipsnio. Bandymo metu buvo nustatyta, kad blokų temperatūra 45-46 izoliatoriaus A viduryje (pirmasis blokas žemos įtampos gale yra pirmasis blokas, o atkarpa tarp blokų {{6} } yra jungties taškas tarp šerdies strypo korozijos ir nekorozijos) yra didesnis nei izoliatoriaus B (1,9 laipsnio). Abiejų izoliatorių A ir B aukštos įtampos galų temperatūros yra apie 15 laipsnių, su nedideliu skirtumu.
Yra izoliatorių su elektros korozijos kanalais infraraudonųjų spindulių ypatybės:
(1) Aukštos įtampos elektros korozijos kanalo galas ir nepažeisto šerdies strypo ribinė sritis yra sritys, kuriose temperatūra akivaizdžiai kyla;
(2) Palyginti su izoliatoriais be elektrinio korozijos kanalo, temperatūros kilimas gali būti nedidelis (tik 1,9 laipsnio);
(3) Temperatūros skirtumas tarp skirtingų paties izoliatoriaus padėčių yra akivaizdus.
(Tiesą sakant, izoliatorius B taip pat turi vidinių defektų ir yra blogai surištas.)
1.2 Bandomasis sprendimas
Vietoje veikiančių kompozitinių izoliatorių infraraudonųjų spindulių diagnostikos kriterijus yra I.2 priedas DL/T664 Taikomosios srovės įrangos infraraudonųjų spindulių diagnostikos taikymo specifikacijos. Kai paties kompozitinio izoliatoriaus temperatūrų skirtumas viršija 0.5-1.0 K, į tokį skirtumą reikia atkreipti dėmesį.
Atsižvelgiant į tai, kad infraraudonųjų spindulių aptikimą vietoje lengvai veikia išorinis šviesos atspindys, kampas ir židinio aiškumas, sunku kontroliuoti bandymo klaidą. Todėl daugelis padalinių (įskaitant Kinijos elektros energijos tyrimų institutą ir provincijos įmones) sušvelnino aukščiau nurodytus kriterijus iki 2.{2}}K atliekant bandymą vietoje.
Įtariamų izoliatorių atveju reikia atlikti kelis sekimo bandymus ir fazių palyginimus, kad būtų lengviau nuspręsti.
1.3. Atsargumo priemonės atliekant bandymą
a. Venkite saulės spindulių ir kitų matomų šviesų poveikio.
Kadangi kompozitinis izoliatorius yra įtampos sukeltas šildymo įrenginys, jo temperatūros lauko bandymą lengvai veikia išorinė aplinka. Kai saulės šviesa ir matoma šviesa yra stipri, atsiranda temperatūros skirtumas tarp saulėtosios ir galinės izoliatoriaus pusės, todėl skirtingų šerdies strypo pusių temperatūrų skirtumas.Kaip parodyta 3 pav., tą dieną bandymo metu saulės šviesa buvo stipri. Tuo metu aukščiausias infraraudonųjų spindulių temperatūros matavimo taškas buvo sijono paviršiuje su stipriu saulės šviesos atspindžiu. Saulės šerdies pusės matavimo taško (SP1) ir galinės pusės matavimo taško (SP2) temperatūra yra atitinkamai 27,9 laipsniai ir 25.{6}} laipsniai, o temperatūros skirtumas siekia 2,9 K. Labai tikėtina, kad saulės spindulių sukeltas temperatūros skirtumas panardins galimas karštąsias vietas šerdies strypo viduje, todėl sprendimas nebus priimtas.Todėl geriau testą atlikti debesuotą dieną.
b. Protingai nustatykite bandymo atstumą, atspindį, vėjo greitį ir kitus parametrus. Atspindėjimo koeficientas turėtų būti nustatytas tarp {{0}},85 ir 0,95, o bandymo atstumas turi būti nustatytas pagrįstai lipant į bokštą arba po bokštu (įrangą, pvz., nuotolio ieškiklį, anemometrą ir kt., galima neštis į išmatuoti bandymo aplinkos parametrus);
c. Bandymo metu geriau rinkitės kampą, statmeną izoliatoriaus šerdies strypui, ir tuo pat metu atkreipkite dėmesį į fokusavimą. Pernelyg neaiškios infraraudonųjų spindulių nuotraukos turėtų būti atmestos. Norint nustatyti temperatūros kilimą, šerdies strypo karštoji vieta turėtų būti lyginama su kitomis nutolusiomis šerdies strypo padėtimis. Žemiau parodytas kampas yra geresnis:
d. Bandymo metu užrašykite laiką, aplinkos drėgmę ir temperatūrą ir gaukite infraraudonųjų spindulių nuotraukas tolesnei analizei.
e. Jei nustatomi infraraudonųjų spindulių nuotraukos bandymo parametrai neteisingi (bendrojo infraraudonųjų spindulių prietaiso programinė įranga turi bandomojo vaizdo inversijos funkciją), naudokite programinę įrangą, kad pakeistumėte bandymo parametrus ir perskaičiuotumėte temperatūros kilimą. Tai gali tam tikru mastu sumažinti poveikį, kurį sukelia neteisingas bandymo parametrų nustatymas. (Tačiau tikslumas vis dar prastas, palyginti su teisingu parametrų nustatymu tikrajam bandymui).
f. Jei bokštas yra per aukštas, bandymo atstumas yra toli, o infraraudonųjų spindulių prietaiso skiriamoji geba yra ribota, negalima išmatuoti temperatūros pakilimo. Bandymo atstumą galima padidinti pridedant fokusavimo objektyvą.
2 Ultravioletinė vidinių defektų diagnostika
2.1 Vidinių defektų ultravioletinės charakteristikos
Kai vainiką sukelia kompozitinio izoliatoriaus defektai, tokie kaip karbonizacijos kanalai, korozija ir kt., vainiką galima stebėti naudojant ultravioletinį vaizdo aparatą. Ultravioletinio metodo privalumai: (1) aptikimo atstumas yra ilgas; (2) aptikimo jautrumas koronai yra didelis, o tai padeda anksti nustatyti defektus; (3) laidumo defektų aptikimo jautrumas yra didesnis nei infraraudonųjų spindulių metodo.UV metodo trūkumas: defektų, kuriuos galima aptikti, tipai yra riboti, o ne visi defektai sukuria stabilią vainiką. Pavyzdžiui, įtrūkimas šerdies strypo paviršiuje sukuria vainiką tik tada, kai jis yra šlapias, tačiau šiuo metu izoliatoriaus paviršiuje esantys lietaus lašai taip pat gali generuoti vainiką.Ultravioletinis metodas turi tam tikrus reikalavimus apšvietimui ir aukštus reikalavimus aptikimo vietai. Iškrovos vaizdą galima gauti tik priekinėje iškrovos pusėje.Todėl lokalūs izoliatorių defektai šiuo metodu nustatomi daugiausia pagalbinėje padėtyje ir dažniausiai naudojami kartu su infraraudonųjų spindulių metodu.
UV aptikimo atvejis:
Nustatytas kompozitinio izoliatoriaus temperatūros kilimas 500 kV perdavimo linijoje, tuo pačiu metu atlikti infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių bandymai, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
Sudėtinio izoliatoriaus su pažeistu apvalkalu, suskilusiu apvalkalu išilgai šerdies strypo ir šliaužiančiais galais ultravioletiniai vaizdai parodyti 6-8 pav.
Yra izoliatorių su trūkumais infraraudonųjų spindulių ypatybių:
(1) Izoliatoriaus su nulaužto šerdies strypu, kai infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių aptikimas atliekamas tuo pačiu metu, plotas, kuriame izoliatoriaus iškrova yra neįprasta, atitinka sritį, kurioje temperatūros kilimas viršija standartą; (Jei vienu metu kyla temperatūra ir ultravioletiniai spinduliai, defekto tikimybė yra labai didelė.)
(2) Iš dalies pažeisto apvalkalo gale ir pailgos įtrūkusios apvalkalo gale bus daug ultravioletinių spindulių;
Be to, dėl rimtos vietinės taršos galinis šliaužimas taip pat sugadins izoliatoriaus apvalkalą. Kompozitiniams izoliatoriams, jei atliekant UV testą aptinkama koncentruota ir stabili iškrova apvalkalo paviršiuje, reikia atsižvelgti į apvalkalo pažeidimo galimybę ir atidžiai apžiūrėti. Jei apvalkalas pažeistas, izoliatorių reikia kuo greičiau pakeisti.
2.2 Bandomasis sprendimas
Ultravioletinės spinduliuotės tyrimo standartas: DL/T 345-2010 Energizuojamos įrangos ultravioletinės diagnostikos technologijos taikymo gairės“;
Diagnostikos metodas apima pačios įrangos vertinimą ir trifazės įrangos palyginimą. Paprastai, kai iškrova stipri, ultravioletinių fotonų skaičius yra didelis, o tai nesunku įvertinti. Jei skaičius yra mažas ir nestabilus, reikia atlikti keletą takelių aptikimo ir fazių palyginimo.
2.3. Atsargumo priemonės atliekant bandymą
(1) Nustatykite pagrįstą pelną
Kai stiprinimas nustatytas per mažas, aptikimo jautrumo nepakanka, o jei stiprinimas nustatytas per didelis, jį lengva sutrukdyti išoriniam optiniam pluoštui. Paprastai bandymo pradžioje stiprinimas nustatomas iki didžiausios vertės, o stiprinimas palaipsniui koreguojamas pagal fotonų skaičiaus prisotinimą;
(2) Vėjo greitis neturi būti didesnis nei 5 m/s;
Kai vėjo greitis bus per didelis, tai turės įtakos stebimų ultravioletinių fotonų skaičiui;
(3) Venkite užsikimšimų ir elektromagnetinių trukdžių;
(4) Patartina tikrinti naktį arba debesuotą dieną;
(5) Jei paviršius per daug nešvarus ir kompozitinio izoliatoriaus hidrofobiškumas prarandamas, taip pat bus generuojami ultravioletiniai signalai, kuriuos reikia atskirti.
3 Išvada
(1) Jei įtariama, kad izoliatoriai turi šerdies strypo defektus, tuo pačiu metu turi būti atliekami infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių patikrinimai. Jei vienu metu kyla temperatūra ir ultravioletiniai iškrovimai, defektų tikimybė yra labai didelė;
(2) Infraraudonųjų spindulių bandymui reikia nustatyti pagrįstus parametrus, kad būtų užtikrintas bandomojo vaizdo aiškumas; priešingu atveju bandymo rezultatai labai nukryps, o lipimo į bokštą bandymo rezultatas bus žymiai geresnis nei bandymo po bokštu;
(3) Elektrinio korozijos kanalo vieta, kurioje generuojami neįprasti infraraudonieji ir ultravioletiniai signalai, dažnai yra kanalo galas;
(4) Temperatūros kilimas, kurį sukelia vidiniai defektai, nėra akivaizdus pradiniame etape ir turėtų būti galutinai patvirtintas atliekant kelis stebėjimo bandymus ir fazių palyginimą;
(5) Ultravioletinis bandymas yra jautresnis šerdies strypo lūžimo defektams, tačiau vidinių defektų aptikimas daugiausia priklauso nuo infraraudonųjų spindulių bandymo.