S rýchlym rozvojom vysokonapäťovej elektrickej siete v Číne sa v prenosových vedeniach široko používajú kompozitné izolátory s malou veľkosťou, dobrou elasticitou, ľahko sa poškodzujú, majú nízku hmotnosť a vysokú mechanickú pevnosť pre ich vynikajúce flasmodické vlastnosti proti znečisteniu, ľahkosť, pohodlné inštaláciu a údržbu. Kompozitné izolátory, ako je znázornené na obrázku 1, sa skladajú z kompozitného plášťa dáždnika, oceľovej pätky, oblúkovej gule, štítu a ďalších častí [1]. Avšak v závislosti od rôznych úrovní sieťového napätia, rôznych geografických prostredí a rozdielov v chápaní existujú rôzne spôsoby inštalácie krúžku vyrovnávania napätia kompozitných izolátorov. V porovnaní s tradičnými porcelánovými alebo sklenenými izolátormi je pri inštalácii ešte jedno príslušenstvo -- na vyrovnávanie napätia.
1. Funkcia krúžku zdieľania tlaku kompozitného izolátora
Ako už názov napovedá, funkciou krúžku na vyrovnávanie napätia je rovnomerne rozložiť napätie cez reťazec izolátora. Zvyčajne dva konce izolátora alebo izolačného reťazca sú potenciál vodiča a geodetický potenciál, to znamená fázové napätie. Vplyvom vodiča na uzemňovaciu väzbovú kapacitu a fázovú kapacitu medzi vodičmi sa fázové napätie javí nerovnomerne rozložené na celom reťazci izolátora. Distribučný zákon je nasledujúci: pokles napätia na izolátore v blízkosti konca drôtu je najväčší a pokles napätia na izolátore ďaleko od konca drôtu sa postupne znižuje. Keď je izolátor blízko priečneho ramena veže, pokles napätia stúpa. V dôsledku toho sa môže vyskytnúť koróna. Princíp krúžku na vyrovnávanie napätia spočíva v tom, že inštalácia krúžku vyrovnávania napätia na koniec drôtu izolátora alebo reťazca izolátorov je ekvivalentná inštalácii paralelného kondenzátora, čím sa zvyšuje kapacita izolátora voči drôtu a zlepšuje sa rozloženie napätia.
Krúžok na vyrovnávanie napätia kompozitného izolátora má funkcie, ako je indukcia oblúka (výbojový preskok medzi dvoma krúžkami na linke na ochranu plášťa dáždnika pred spálením), zabránenie vzniku kovovej koróny, zlepšenie rozloženia napätia a zníženie intenzity poľa na konci mandel. Jadro kompozitného izolátora je vyrobené z organického materiálu, takže rovnomerný tlakový krúžok môže znížiť intenzitu poľa vysokotlakovej jadrovej tyče a do určitej miery oddialiť starnutie jadrovej tyče.
V skutočnej prevádzke, ak kompozitný izolátor nie je inštalovaný s napäťovým vyrovnávacím krúžkom, je nesporným faktom, že rozloženie napätia intenzity povrchového poľa je extrémne nerovnomerné, ale montážna poloha a štruktúra vyrovnávacieho napäťového krúžku kompozitného izolátora má veľký vplyv na zlepšenie rozloženia napätia kompozitného izolátora. Keď nie je nainštalovaný krúžok na vyrovnávanie napätia, intenzita poľa kompozitného izolátora v blízkosti živého konca je najvyššia na spojení medzi izolátorom a kovovým nástavcom na konci a rozložené napätie na prvom plášti v blízkosti živého konca je aj najvyšší. Ak je rovina telesa homogenizačného prstenca v rovnakej výške ako spojenie izolátora a kovového príslušenstva na konci, homogenizačný prstenec sotva zohráva úlohu homogenizačného tlaku.
2. Typy krúžkov na vyrovnávanie tlaku
Podľa rôznych použití možno krúžok na vyrovnávanie napätia rozdeliť na krúžok na vyrovnávanie napätia bleskozvodu, krúžok na vyrovnávanie napätia na ochranu pred bleskom, krúžok na vyrovnávanie napätia izolátora, krúžok na vyrovnávanie napätia transformátora, krúžok na vyrovnávanie napätia testovacieho zariadenia vysokého napätia, krúžok na vyrovnávanie napätia prenosovej linky atď. .
Podľa rôznych materiálov možno rovnomerný prítlačný krúžok rozdeliť na hliníkový rovnomerný prítlačný krúžok, rovnomerný prítlačný krúžok z nehrdzavejúcej ocele, železný rovnomerný prítlačný krúžok atď.
Existujú dva druhy tieniaceho krúžku a tieniaceho krúžku s podobnými názvami.
V súčasnosti sa homogenizovaný tlakový krúžok používaný v čínskych vysokonapäťových elektrických spotrebičoch a energetických systémoch (rozvodňa, vysokonapäťové vedenia atď.) spracováva hlavne hliníkovou zliatinou. Všeobecnou požiadavkou je vyleštiť povrch homogenizovaného tlakového krúžku, aby sa dosiahol hladký povrch bez otrepov.
3. Krúžok na vyrovnávanie napätia kompozitného izolátora zlyhá
3.1 Nie je nainštalovaný krúžok na vyrovnávanie tlaku alebo je neplatný
Keď je kompozitný izolátor v skutočnej prevádzke, nie je nainštalovaný s krúžkom na vyrovnávanie napätia, alebo chyba inštalácie krúžku na vyrovnávanie napätia, deformácia a posunutie krúžku na vyrovnávanie napätia sa súhrnne označujú ako porucha. Ak zlyhá krúžok na vyrovnávanie napätia, v prípade zlyhania krúžku vyrovnávania napätia je intenzita poľa kompozitného izolátora v blízkosti živého konca najvyššia na spoji medzi izolátorom a kovovým nástavcom na konci a rozložené napätie na prvá sukňa v blízkosti živého konca je najvyššia. Posunutím krúžku na vyrovnávanie tlaku je rovina, v ktorej sa nachádza teleso krúžku, a spojenie medzi izolátorom a kovovým príslušenstvom na konci v rovnakej výške, takže krúžok na vyrovnávanie tlaku môže len ťažko hrať úlohu vyrovnávania tlaku. Ak krúžok vyrovnávania napätia zlyhá, lokálna intenzita poľa bude príliš vysoká, čo povedie k elektrokorózii a intenzita elektrického poľa a rozloženie napätia na povrchu kompozitného izolátora bude veľmi nerovnomerné, čo bude mať za následok tepelnú rozťažnosť plášťa kompozitného izolátora a výskyt bleskového výboja na povrchu izolátora, čím sa znižuje bezpečná a stabilná prevádzka elektrickej siete.
3.2 Súčasná konštrukcia krúžku na vyrovnávanie tlaku
V praxi má krúžok na vyrovnávanie tlaku horný krúžok na vyrovnávanie tlaku (strana nízkeho tlaku) a dolný krúžok na vyrovnávanie tlaku (strana vysokého tlaku). Aby sa lepšie rozložilo fázové napätie a intenzita poľa rovnomerne cez plášť kompozitného izolátora, na každom kompozitnom izolátore 220 kV prenosovej linky sú teraz nainštalované dvojité krúžky na vyrovnávanie napätia. Horný krúžok na vyrovnávanie tlaku je väčšinou navrhnutý v polovici, zatiaľ čo spodný krúžok na vyrovnávanie tlaku je krúžkový. Ak je proces inštalácie krúžku na vyrovnávanie nižšieho tlaku nekvalifikovaný alebo ak je štruktúra krúžku na vyrovnávanie tlaku abnormálna, krúžok na vyrovnávanie tlaku zlyhá. Konštrukcia a inštalácia krúžku na vyrovnávanie napätia nielenže spôsobí, že krúžok na vyrovnávanie napätia 220 kV kompozitných izolátorov stratí svoju náležitú úlohu. Okrem toho, keď prstenec na vyrovnávanie nižšieho napätia spadne na vodič, vibrácie vodiča spôsobené sezónnym vetrom spôsobia, že prstenec na vyrovnanie nižšieho napätia bude naďalej opotrebovávať vodič, spôsobí vážne miestne zahrievanie a dokonca spáli vodič, čo vedie k zlomenie drôtu prenosového vedenia, čo má za následok vážnu nehodu zakopnutia o drôt. Preto pád krúžku vyrovnávania nižšieho napätia na drôt povedie nielen k mimoriadne vážnym následkom.
3.3 Spôsob údržby po odpadnutí krúžku na vyrovnávanie tlaku
Ak krúžok na vyrovnávanie napätia spadne na vodič a opotrebuje vodič, je potrebné ho nahradiť novým krúžkom na vyrovnávanie napätia. Pre rôzne opotrebované drôty by sa mali použiť rôzne metódy vystuženia. Kompozitný izolátor by mal byť odstránený z drôtu a nahradený novým krúžkom na vyrovnávanie napätia, aby sa resetoval kompozitný izolátor, čo nielen zvyšuje náročnosť a riziko operácie, ale tiež výrazne zvyšuje fyzické požiadavky operátorov. Existujú určité bezpečnostné riziká.
Ako zabezpečiť, aby krúžok na vyrovnávanie nižšieho napätia nespadol na drôt, keď odpadne? Tento dokument teda ponúka dve metódy zlepšenia.
4. Zlepšiť metódy
Prijala sa nová metóda návrhu krúžku na vyrovnávanie tlaku a nižší krúžok na vyrovnávanie tlaku je tiež navrhnutý tak, aby bol polovičný. Keď je proces inštalácie krúžku na vyrovnávanie nižšieho tlaku nekvalifikovaný alebo je konštrukcia abnormálna, upevňovacia skrutka krúžku na vyrovnávanie nižšieho tlaku sa uvoľní a krúžok na vyrovnávanie tlaku spadne priamo na zem. Nezostane na drôte, nespôsobí poruchu drôtu. A znížiť náročnosť operácií údržby.
Krúžok zdieľania nižšieho napätia kompozitného izolátora môže byť privarený priamo ku kovovému miestu inštalácie kompozitného izolátora. Tento dizajn bude lepšie hrať úlohu krúžku na vyrovnávanie tlaku a požiadavky na údržbu na minimum. Tento dizajn však zvýši požiadavky výrobcov a na prepravu vyšších požiadaviek bude preprava zaberať väčší objem.
5.Zhrňte
Krúžok na zdieľanie napätia pod kompozitným izolátorom prenosovej linky 220 kV využíva zadnú štruktúru, ktorá sa ľahko inštaluje a výrazne znižuje spotrebu pracovnej sily, materiálnych zdrojov a času.
Štruktúra krúžku na zdieľanie napätia 220 kV kompozitného izolátora typu tupého typu je jednoduchá, efekt zdieľania napätia je lepší ako kruh zdieľania napätia v uzavretej štruktúre.
Nový dizajn a technológia a dobrá kontrola kvality môžu zabezpečiť, že krúžok na vyrovnávanie napätia na zadku môže spĺňať požiadavky prenosových vedení 220 kV.