Odată cu dezvoltarea căii ferate electrificate către direcția de mare viteză, stabilitate și siguranță, sunt prezentate cerințe din ce în ce mai mari pentru funcționarea liniei de contact aeriene feroviare. Cu toate acestea, din cauza poluării grave a mediului, izolatorul are loc frecvent, ducând la un sistem de alimentare anormal. Prin urmare, este imperativ să se asigure alimentarea continuă și stabilă a sistemului de alimentare cu energie de tracțiune și să se elimine fenomenul de izolație.
1. Analiza cauzei fulgerului izolatorului
Flashover include în principal erupția de poluare, ceață și înghețare, inclusiv ploaie, rouă, îngheț, ceață, vânt și alte efecte climatice sau praf, gaz rezidual, sare naturală, praf, guano și alți poluanți, precum și praf, gaze reziduale, sare naturală, praf, guano și alte poluări. Procesul de contaminare a izolatorului este de obicei gradual, dar poate fi și rapid.
1.1 Flash de poluare
Izolatoarele obișnuite atașate la izolatoare nu conduc electricitatea în condiții uscate, iar izolatoarele vor fi spălate. Cu toate acestea, în zonele cu poluare gravă a mediului, în apropierea sursei de poluare, materiile prime chimice din aer și substanțele chimice difuze în apropierea fabricii, cum ar fi pulberea de carbon, pulberea de ciment, proprietățile acidului, alcalinității și aurului, vor adera la izolator pentru o perioadă de timp. mult timp pentru a forma aglomerare. Aderență puternică, nu este ușor de curățat de ploaie, suprafață reziduală, în cazul burniței, ceață, rouă și alte condiții meteorologice, suprafața izolatoare atașată la această parte a murdăriei va fi umedă, conductivitatea electrică este mult îmbunătățită, rezultând în cresterea curentului de scurgere. Când câmpul electric al curentului de scurgere este suficient de puternic pentru a provoca ionizarea prin coliziune a aerului de suprafață, descărcarea corona sau descărcarea strălucitoare începe imediat în jurul capacului de fier, rezultând o linie subțire albastru-violet din cauza curentului de scurgere mare în acest moment. Corona sau descărcarea strălucitoare pot fi ușor transformate într-un arc de canal luminos. În vreme de ceață și rouă, umiditatea stratului de murdărie crește, curentul de scurgere crește, iar lungimea locală poate fi menținută în anumite condiții electrice. Odată ce arcul local atinge o anumită lungime critică și temperatura canalului arcului este foarte mare, extinderea ulterioară a canalului arcului nu mai necesită o tensiune mai mare și se extinde automat prin cele două trepte, rezultând descărcarea izolatorului și flashover.
1.2 Analiza cauzelor fulgerului de ceață (umedă).
Într-o perioadă lungă de vreme ceață (umedă), se formează treptat un strat de apă pe suprafața izolatorului ceramic. Datorită pierderii proprietății hidrofobe și distribuției neuniforme a intensității câmpului izolatoarelor compozite, peliculă de apă se va forma și pe suprafața izolatoarelor compozite. În același timp, suprafața izolatorului este acoperită cu impurități, iar compoziția apei de ceață este complexă. Capetele izolatoarelor formează mai întâi descărcări corona și arc parțial. Datorită creșterii umidității aerului, intensitatea câmpului de defalcare a aerului va fi redusă semnificativ. Din cauza ruperii arcului dintre manșoanele de porțelan de la capetele izolatoarelor, odată ce prima manșonă este distrusă, cea de-a doua manșă va produce o tensiune mai mare, repetând procesul chiar acum, deoarece arcul se va stinge când tensiunea de curent alternativ. depășește zero, deci în acest caz arcul se va stinge atunci când tensiunea AC depășește zero. Generarea fulgerului izolatorului depinde de dezvoltarea arcului și de fluxul de aer ionizat. Dacă ceața (umiditatea) este relativ stabilă și arcul se reaprinde, acesta poate clipi rapid, în timp ce dacă fluxul de aer este mai rapid, canalul de ionizare va dispărea rapid și nu se va dezvolta într-un flashover.
1.3 Analiza cauzei fulgerului de gheață
Este determinat în principal de condițiile meteorologice, este un fenomen fizic cuprinzător determinat de temperatură, umiditate, convecție a aerului rece și cald, mediu și viteza vântului și alți factori. Picăturile mici de apă suprarăcită sunt dificil de schimbat din cauza diametrului lor mic și a tensiunii superficiale mari. De asemenea, este dificil să se întâlnească condensul prafului, deși temperatura este sub zero grade Celsius, dar încă în ritmul de scădere, căzând încet la pământ, formând o „ploaie înghețată”. Această apă suprarăcită este foarte instabilă. Când o picătură intră în contact cu un obiect rece (cum ar fi un izolator) de pe sol, vibrația de impact va provoca deformarea picăturii suprarăcite, iar gradul de îndoire a suprafeței picăturii scade, iar tensiunea superficială scade în consecință. Efectul de condensare pe suprafața izolatorului este similar cu cel al nodulilor. După deformare, picăturile de apă lichidă suprarăcită se atașează, astfel încât picăturile de apă de răcire se condensează pe suprafața izolatorului în gheață cu nervuri sau nervuri, astfel încât suprafața izolatorului să fie acoperită pe suprafața izolatorului sub formă de RIM sau RIM. Astfel, capacitatea de izolație a izolatorului este redusă, ducând la erupția izolatorului.
2. Discuție despre regula flashover
2.1 Factori cumulativi de poluare
(1) Tipul de izolator. Pentru izolatori, cu cât diametrul mediu este mai mare, cu atât este mai mare capacitatea de a acumula poluare. În aceleași condiții de poluare, izolatoarele catenare cu instalație înclinată sunt mai potrivite pentru acumularea de poluare decât izolatoarele orizontale datorită caracteristicilor lor structurale și a zonei de îndepărtare a prafului, astfel încât este mai probabil să apară erupție. Suprafața superioară a aceluiași izolator este mai predispusă la murdărire decât alți izolatori, iar suprafața superioară este ușor de fulgerat.
(2) Influenţa surselor de poluare
În vecinătatea echipamentelor de linii electrice, există curți, fabrici de ciment, centrale electrice și centrale de cocsificare, care pot acumula poluare pe suprafața izolatorului și pot provoca cu ușurință flashover. Cu cât transportul feroviar de marfă este mai dens, este, de asemenea, ușor să provoace izolarea unui izolator unul dintre principalele motive. Motivul principal este că atunci când trenul circulă cu o viteză de 60 ~ 100 km/h, praful va zbura în sarcină, iar praful metalic cauzat de frecarea roților și șinei se va împroșca și pe izolator. Atunci când poluarea este gravă, va fi cauzată o erupție a izolatorului. Studiul a mai constatat că izolatoarele podelei podului se află în intervalul de evaporare a râului pentru o lungă perioadă de timp, umiditatea relativă a izolatoarelor este ridicată, iar rezistența la apă a izolatoarelor scade de la an la an. Pe o perioadă lungă de timp, pe suprafața izolatorului se formează o peliculă de apă.
2.2 Factori sezonieri
(1) Influența vremii
Precipitațiile au un efect evident asupra murdării izolatorului. În Shandong, acumularea de poluare cu izolatori a scăzut vara și toamna (iulie, august și septembrie) și a atins maximul la sfârșitul iernii (ianuarie, februarie și martie). Din cauza umidității ridicate și a ploilor și zăpezii frecvente în zonele de coastă, este posibil să apară, de asemenea, fulgerări de ceață izolatoare și gheață pe 1 și 2 martie.
(2) Influența temperaturii și a mediului
Vârful erupției se produce dimineața devreme, astfel încât cel mai bun moment pentru formarea de ceață și zăpadă maximă sunt, de asemenea, cel mai scăzut moment pentru izolarea suprafeței izolatorului, iar probabilitatea de apariție a erupției este mare. În general, când apare soarele, stratul de inversare dispare, ceața se risipește încet, iar flashover-ul poate fi redus.
3. Măsuri de prevenire și control
3.1 Clasificarea zonelor contaminate de diferite grade
Pentru a preveni aprinderea izolatorului și întreruperile de curent, este necesar să se întărească activitatea antipoluare a izolatorului. În primul rând, este necesar să stăpâniți caracteristicile poluanților și ale ciclului de poluare, să împărțiți corect zona de poluare, pentru a oferi o bază fiabilă pentru lucrul anti-flashover. În funcție de poluarea și gradul de poluare diferit, dezvoltați diferite metode de curățare și cicluri de curățare.
3.2 Curăţaţi izolatoarele în mod regulat, conform reglementărilor sezoniere
Întărirea curățării izolației este principalul mijloc de prevenire a erupției izolației. Cu toate acestea, din cauza numărului mare de izolatoare și a sarcinii grele de curățare, s-a efectuat un management dinamic al zonei contaminate, s-a efectuat investigații periodice, iar secția de poluare a fost ajustată în timp util în funcție de situația actuală. Acestea sunt listate în registru în conformitate cu standardele actuale ale zonei contaminate și sunt examinate în primul rând pentru starea curentă și schimbările din zona contaminată. Conform legii acumulării poluării izolatoare, se stabilește un ciclu științific de curățare pentru a evita întreținerea oarbă. Pentru a obține cel mai bun efect de curățare, timpul de curățare a pieselor cheie trebuie aranjat înainte de flashover-ul de înaltă frecvență. Zonele puternic poluate vor fi curățate în orice moment în funcție de situația de poluare. În plus, atunci când curățați apa izolatoare în timpul sezonului de topire de iarnă și primăvară, curățarea contaminării de pe suprafața izolatorului este foarte eficientă și poate reduce eficient acumularea de poluare pe izolator.
3.3 Înlocuiți izolatoarele compozite
Izolatoarele compozite au un efect de izolare bun și o capacitate puternică de antifouling. În primul rând, are o aversiune puternică față de înot. Fusta de alpinism cu izolator compozit are hidrofobicitate puternică. Datorită caracteristicilor materialului din cauciuc siliconic, pe suprafața izolatoarelor compozite se formează picături de apă, făcând stratul de murdărie dificil de umezit. Astfel, starea de suprafață a mediului izolator compozit este îmbunătățită, astfel încât stratul de murdărie nu este ușor să formeze un strat conductor continuu. Curentul de scurgere de suprafață al izolatorului ceramic este mic, ceea ce îmbunătățește proprietatea de aprindere a izolatorului. În al doilea rând, are funcție de autocurățare. Fusta de cățărare cu izolator compozit poate juca un rol de acoperire și poate reduce murdăria izolatorului. Fusta umbrelă în sine are o anumită pantă și o suprafață netedă, care este un material elastic moale. Sub acțiunea vântului, ploaia are o capacitate puternică de auto-curățare, iar fusta umbrelă în sine are o anumită pantă și o suprafață netedă. Prin urmare, acumularea de poluare și concentrația de sare a izolatorilor compoziți sunt reduse semnificativ, ceea ce joacă un rol antipoluare. Prin urmare, izolatoarele compozite sunt potrivite pentru zonele cu poluare intensă sau zonele de coastă umede.
Cu toate acestea, datele arată că izolatorii compoziți sunt utilizați în unele domenii datorită hidrofobicității lor excelente și migrării hidrofobice, dar stresul radial al izolatorilor compoziți (perpendicular pe linia centrală) este foarte mic deoarece au proprietăți excelente de hidrofobie și migrare hidrofobă, în timp ce izolatorii compoziți sunt utilizați în unele domenii datorită hidrofobicității lor bune și migrării hidrofobe. Proprietatea mecanică este slabă. În același timp, datorită materialului propriu, fenomenul de erupție a suprafeței izolatorului nu este evident, așa că, odată cu izolarea compozită sau deteriorarea internă, detectarea defecțiunilor nu este ușor de observat, iar recuperarea echipamentului este dificilă.