1. El problema crítico con las fallas de la cadena del aislante cerámico radica en la ocurrencia de defectos de valor cero. Las causas de los valores bajos o cero en los aisladores cerámicos incluyen mala calidad, múltiples impactos de sobretensión de rayos y estrés mecánico externo excesivo.
2. las medidas específicas para abordar el problema de bajo valor cero en aisladores de cerámica incluyen mejorar la detección de valor cero, implementar medidas de protección contra rayos de desviación y mejorar el nivel de resistencia a los rayos de la línea.
La rotura espontánea de los aisladores de vidrio resulta de la interrupción del equilibrio entre las tensiones de compresión y tracción en el componente de vidrio. Las causas comunes de una alta tasa de rotura espontánea incluyen partículas de impurezas residuales dentro del aislante y contaminación externa excesiva.
4. rotura espontánea causada por partículas de impurezas internas es más probable que ocurra dentro de los primeros tres años de operación y disminuye gradualmente a partir de entonces. La probabilidad de rotura es la misma a través de diferentes posiciones dentro de la cadena aislante. Si los fragmentos de la tapa restante son radiales, la rotura es probablemente causada por impurezas internas. Para la rotura causada por contaminación severa, la probabilidad es mayor en los extremos de alta tensión y baja tensión de la cuerda en comparación con el medio, y existe una correlación entre las ocurrencias de rotura y las variaciones en las fuentes de contaminación.
5. en casos extremos, la rotura espontánea de aisladores de vidrio también puede conducir a fallas de cadena. En regiones con alta actividad de rayos, los aisladores rotos espontáneamente deben reemplazarse rápidamente.
6. la corrosión de los pernos de acero y de los casquillos de acero en los aisladores de DC resulta de la corrosión del ánodo debido a la corrosión electrolítica, con la capa mojada en la superficie de la placa de la vertiente que actúa como el electrólito. La corrosión de la tapa de acero se concentra alrededor del borde de la tapa, mientras que la corrosión del pasador de acero se concentra donde entra en contacto con el cemento. La oxidación de los pasadores de acero y las tapas de acero en los aisladores de CA generalmente es causada por la oxidación después de una operación prolongada.
7. los pernos de acero del aislador de DC se deben equipar de las mangas del cinc, y los casquillos de acero deben tener anillos del cinc. Si los pasadores de acero de los aisladores de CA se corroen, deben reemplazarse lo antes posible.
Defectos comunes en los aisladores de discos de porcelana
Aisladores de porcelanaPuede experimentar grietas, defectos de esmalte, pinchazos y problemas de expansión de cemento durante el servicio a largo plazo.
1.Cracking del cuerpo de porcelana
Uno de los defectos más comunes es el agrietamiento dentro del cuerpo cerámico.
Las posibles causas incluyen:
Defectos de fabricación
Sobrecarga mecánica
Daños en el transporte
Estrés térmico
Impactos de instalación
Incluso pequeñas grietas pueden reducir la resistencia dieléctrica y acelerar el fallo.
2. Porcelana Punción
La punción ocurre cuando la descarga eléctrica penetra a través del cuerpo de porcelana.
Las causas comunes incluyen:
Excesiva sobretensión
Defectos materiales internos
Aislamiento de envejecimiento
Olas de relámpagos
A diferencia de los aisladores de vidrio, las unidades de porcelana perforada pueden permanecer visualmente intactas, lo que dificulta la detección.
3.Glaze Peeling y daños en la superficie
El esmalte protege la superficie de cerámica de la humedad y la contaminación.
Los defectos incluyen:
Agrietamiento de esmalte
Peeling de superficie
Imperfecciones de fabricación
Estos problemas pueden aumentar la acumulación de contaminación y la corriente de fuga.
4.Crecimiento y expansión del cemento
Con el tiempo, la penetración de humedad y las reacciones químicas pueden causar la expansión de la capa de cemento entre la carcasa de porcelana y los accesorios metálicos.
Las consecuencias potenciales incluyen:
Estrés interno
Cracking
Debilitación mecánica
Defectos comunes en aisladores de disco de vidrio
Aisladores de vidrioSe ven afectados principalmente por la auto-rotura, daños en la superficie, inclusiones y defectos de ajuste mecánico.
1.Self-Shattering (Auto-Explosión)
Self-shattering es una característica única de los aisladores de vidrio templado.
A diferencia de la punción de porcelana, las unidades de vidrio dañadas se rompen visiblemente, lo que permite al personal de mantenimiento identificar rápidamente los aisladores defectuosos.
Las posibles causas incluyen:
Concentración de estrés interno
Inclusiones de sulfuro de níquel
Imperfecciones de fabricación
Choque térmico
Impacto mecánico
Aunque a menudo se percibe como un defecto, la auto-rotura en realidad mejora la eficiencia de la inspección.
2.Surface Chipping y daño de borde
El daño puede ocurrir durante:
Transporte
Almacenamiento
Instalación
Operaciones de mantenimiento
Los chips pequeños pueden convertirse en puntos de concentración de estrés y acelerar fallas futuras.
3. Inclusiones internas
Pequeñas partículas extrañas atrapadas dentro del vidrio durante la fabricación pueden convertirse en puntos débiles.
Inclusiones típicas incluyen:
Partículas de sulfuro de níquel
Burbujas de aire
Materias primas sin fundir
Los sistemas avanzados de control de calidad reducen significativamente estas ocurrencias.
4. Shell de vidrio roto
El impacto severo de objetos externos puede fracturar la carcasa de vidrio.
Los ejemplos incluyen:
La caída de las ramas de los árboles
Escombros voladores
Accidentes de construcción
Vandalismo
Defectos relacionados con accesorios de metal
La corrosión, la deformación del ajuste y las fallas de galvanización pueden afectar tanto a los aisladores de porcelana como a los de vidrio.
1. corrosión de casquillos y alfileres
La corrosión es particularmente común en:
Regiones costeras
Zonas industriales
Entornos de alta humedad
La mala calidad de la galvanización acelera el deterioro.
2. deterioro del recubrimiento de zinc
La galvanización por inmersión en caliente insuficiente puede conducir a:
Formación de óxido
Vida útil de ajuste reducida
Aumento de los requisitos de mantenimiento
3. deformación mecánica
Sobrecarga mecánica puede deformar:
Accesorios de bola
Accesorios de socket
Accesorios de horquilla
Accesorios de lengua
Esto puede comprometer la integridad de la cuerda y la seguridad mecánica.
Causas ambientales de los defectos del aislante
La contaminación, las condiciones climáticas, la exposición a los rayos UV y la contaminación por sal contribuyen a la degradación del aislante a largo plazo.
1. Contaminación industrial
Los contaminantes comunes incluyen:
Polvo de cemento
Cenizas de carbón
Emisiones químicas
Partículas de metal
La contaminación pesada aumenta el riesgo de flashover.
2. contaminación de sal costera
Los depósitos de sal atraen la humedad y aumentan la conductividad de la superficie.
Esta es una preocupación importante para:
Líneas de transmisión offshore
Subestaciones costeras
Las redes eléctricas de la isla
3. Ciclo de la temperatura
El calentamiento y el enfriamiento repetidos pueden generar estrés interno durante décadas de operación.
4. relámpagos y sobretensiones de conmutación
Los eventos eléctricos de alta energía pueden debilitar los sistemas de aislamiento y acelerar el envejecimiento.
Defectos de fabricación y desafíos de control de calidad
Las malas materias primas, el control inadecuado del proceso y las pruebas insuficientes pueden crear defectos latentes.
Los defectos comunes relacionados con la fabricación incluyen:
1. Impurezas de la materia prima
Puede conducir a:
Débil rendimiento dieléctrico
Puntos de estrés interno
Fallo prematuro
2. templado incorrecto del vidrio
Las tasas de enfriamiento incorrectas pueden causar:
Desequilibrio de estrés residual
Aumento del riesgo de auto-destrozamiento
3. cocción de cerámica incompleta
Un control de disparo deficiente puede resultar en:
Fuerza reducida
Aumento de la porosidad
Menor rendimiento dieléctrico
4. Defectos de la Asamblea
Los ejemplos incluyen:
Accesorios desalineados
Curado inadecuado del cemento
Mala calidad de unión
Métodos de inspección para la detección de defectos aislantes
Las tecnologías de inspección modernas ayudan a las empresas de servicios públicos a identificar defectos antes de que ocurran fallas.
Los métodos de inspección comunes incluyen:
1. Inspección visual
Útil para detectar:
Unidades de vidrio roto
Grietas superficiales
Corrosión
2. termografía infrarroja
Identifica patrones de calentamiento anormales asociados con aisladores defectuosos.
Detección UV Corona
Detecta la actividad de descarga eléctrica antes de que se produzca flashover.
Inspección basada en drones
Cada vez más utilizado en:
Líneas de transmisión de larga distancia
Terreno montañoso
Redes de servicios remotos
Comparación de defectos de vidrio vs porcelana
Ambos materiales tienen modos de falla únicos y consideraciones de mantenimiento.
Tipo de defecto
|
Aislador de porcelana
|
Vidrio Aislador
|
Falla visible
|
A menudo oculto
|
Altamente visible
|
Riesgo de punción
|
Posible
|
Extremadamente raro
|
Auto-Destrozado
|
No
|
Sí
|
Detección de defectos internos
|
Difícil
|
Más fácil
|
Eficiencia de la inspección
|
Moderado
|
Alto
|
Fiabilidad mecánica
|
ExcellePor NT
|
Excelente
|
Estabilidad a largo plazo
|
Muy bueno
|
Muy bueno
|
Preguntas frecuentes: Defectos y causas de los aisladores de discos de porcelana y vidrio para líneas aéreas
¿Cuáles son los defectos más comunes que se encuentran en los aisladores de disco de porcelana?
Los defectos más comunes del aislante de porcelana incluyen:
Cuerpo de porcelana agrietamiento
Fracaso de punción
Glaze peeling o agrietamiento
Crecimiento y expansión del cemento
Daños mecánicos
Corrosión de accesorios metálicos
Estos defectos pueden reducir tanto el rendimiento del aislamiento eléctrico como la fiabilidad mecánica.
¿Cuáles son los defectos más comunes que se encuentran en los aisladores de discos de vidrio?
Los defectos típicos en los aisladores de vidrio templado incluyen:
Self-shattering (auto-explosión)
Chipping del borde
Daño por impacto en la superficie
Inclusiones internas
Conchas de vidrio roto
Corrosión de tapas y alfileres
La mayoría de los aisladores de vidrio fallidos se pueden identificar visualmente debido a su comportamiento característico de auto-rotura.
¿Por qué los aisladores de vidrio se hacen añicos durante el servicio?
Los aisladores de vidrio pueden autodestruirse debido a:
Tensión residual interna
Inclusiones de sulfuro de níquel
Imperfecciones de fabricación
Impacto mecánico
Choque térmico
Este modo de falla visible se considera realmente una ventaja porque las unidades dañadas se pueden detectar fácilmente durante las inspecciones de línea.
¿Qué causa la punción del aislante de porcelana?
La punción de porcelana generalmente ocurre cuando la tensión eléctrica penetra a través del cuerpo de cerámica.
Las causas comunes incluyen:
Relámpago sobretensión
Conmutación de sobretensiones
Defectos materiales internos
Envejecimiento a largo plazo
Incress de humedad
A diferencia de los aisladores de vidrio, las unidades de porcelana perforada pueden permanecer visualmente intactas.
¿Cómo afecta la contaminación a los aisladores de porcelana y vidrio?
Los depósitos de contaminación como la sal, el polvo industrial, las cenizas de carbón y los contaminantes químicos aumentan la conductividad de la superficie.
Esto puede resultar en:
Corriente de la fuga
Arco de banda seca
Incidentes de flashover
Rendimiento de aislamiento reducido
Los diseños de aisladores anticontaminación con distancias de fuga más largas se usan comúnmente en entornos contaminados.
¿Qué tipo de aislante es más fácil de inspeccionar en el campo: porcelana o vidrio?
Los aisladores de discos de vidrio generalmente son más fáciles de inspeccionar porque las unidades fallidas se hacen visiblemente rotas.
Los aisladores de porcelana pueden desarrollar defectos ocultos como pinchazos o grietas internas que requieren un equipo de inspección especializado para detectarse.
7. ¿Puede la corrosión de los accesorios de metal causar falla del aislante?
Sí. La corrosión de las tapas, los pines, los enchufes y otros equipos puede debilitar la integridad mecánica de la cadena del aislante.
La mala calidad de la galvanización, la exposición a la sal costera y la contaminación industrial pueden acelerar las fallas relacionadas con la corrosión.
¿Qué pruebas de calidad ayudan a prevenir defectos del aislante antes de la instalación?
Los fabricantes suelen realizar:
Pruebas de carga que fallan mecánicas
Ensayos termo-mecánicos
Frecuencia de potencia soportar pruebas
Pruebas de impulso de rayo
Inspecciones visuales
Ensayos de espesor de galvanización
Verificación dimensional
El cumplimiento de las normas IEC 60383 y ANSI ayuda a garantizar la calidad y la fiabilidad del producto.
