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La auto-rotura de valor cero es una característica típica de los aisladores de vidrio. Se refiere a la destrozación automática de la falda del aislante de vidrio cuando se convierte en un aislante de valor cero. El personal de mantenimiento puede detectar fácilmente los aisladores auto-rotos a distancia.

1. mecanismo de vidrio aislador auto-rotura:
El componente de vidrio de un aislante de vidrio está hecho de vidrio templado, caracterizado por tensión de compresión superficial y tensión de tracción interna. Estas tensiones resultan de los cambios de temperatura durante el proceso de fabricación. Cuando el componente de vidrio se calienta a su temperatura de reblandecimiento (760-780 °C) y luego se enfría rápidamente, la capa superficial se contrae debido al rápido enfriamiento, mientras que la temperatura interna permanece alta y en un estado expandido. Esto hace que la contracción de la capa superficial se vea limitada, dejando tensión de compresión en la superficie. A medida que la temperatura interna cae y la capa interna comienza a contraerse, la capa superficial endurecida resiste esta contracción, generando tensión de tracción en el interior. Estas tensiones se vuelven permanentes después del enfriamiento completo y la desaparición del gradiente de temperatura. Cuando se interrumpe el equilibrio entre las tensiones de compresión y tracción en el vidrio, las grietas pueden desarrollarse rápidamente bajo estrés, lo que lleva a la rotura del componente de vidrio, conocido como auto-rotura.

2. características del aislador de vidrio auto-rotura:
1) Exposición temprana y disminución gradual: a diferencia de la tasa de envejecimiento de los aisladores de cerámica y compuestos, los aisladores de vidrio exhiben "exposición temprana y disminución gradual" en las tasas de auto-rotura. A través de diferentes líneas de producción utilizadas en las redes de transmisión de China, la auto-rotura típicamente alcanza su punto máximo en los primeros 1-3 años de operación y luego disminuye gradualmente, estabilizándose con el tiempo.

2) Análisis de ubicaciones de auto-roturas: Se analizó la distribución de ubicaciones de auto-roturas en la cadena de aisladores, que van desde el extremo del conductor hasta el extremo de la torre. La mayoría de los incidentes de auto-rotura ocurren en los extremos del conductor y la torre de la cuerda, con menos en el medio. La distribución de auto-rotura a lo largo de la cuerda generalmente forma una "forma de silla de montar", que se alinea estrechamente con la distribución del campo eléctrico en la superficie aislante. Esto indica que la intensidad del campo eléctrico afecta significativamente a la auto-rotura.
Los niveles más altos de voltaje dan como resultado campos eléctricos más fuertes en el mismo lugar, lo que aumenta la probabilidad de auto-rotura. Para abordar esto, se instalan anillos de clasificación en los extremos de las cadenas de aisladores para mejorar la distribución del campo eléctrico y reducir la tasa de deterioro del primer aislador.

3) Bajo riesgo de falla de la cadena: para los aisladores de suspensión de tipo disco, las fallas de la cadena ocurren principalmente con aisladores de cerámica, mientras que los aisladores de vidrio rara vez experimentan fallas de la cadena.
En los aisladores cerámicos, defectos como micro-grietas en la pieza de cabeza pueden permitir la entrada de humedad durante la operación, reduciendo la resistencia de aislamiento (resultando en un aislador de valor cero). Si la cuerda del aislante es golpeada por un rayo o experimenta un flashover por otras razones, la mayor parte de la energía de descarga fluye a través de la pieza de cabeza debido a su baja resistencia, causando que el aislante cerámico explote y resulte en una falla de la cuerda.

Por el contrario, la auto-rotura en aisladores de vidrio no causa incidentes de caída de conductor. Esto se debe a que:

Las piezas de vidrio rotas de la falda o la cabeza permanecen firmemente acuñadas en la tapa de hierro debido a la fuerza de expansión de la auto-rotura, reteniendo suficiente resistencia residual para mantener la cuerda intacta y evitar la caída del conductor. El canal de descarga se conecta directamente desde el borde de la tapa de hierro al eje del pasador de acero, evitando la explosión del aislante o los accidentes por caída del conductor. Sin embargo, si la humedad entra en la cabeza de un aislante de vidrio, reduciendo significativamente su resistencia, el aumento de la energía de descarga a través de la pieza de cabeza puede provocar una explosión y un posible fallo de la cadena, particularmente si la corriente de descarga de cortocircuito es alta. Por lo tanto, los aisladores de vidrio auto-roto con 'auto-rotura de valor cero' deben reemplazarse rápidamente para reducir el riesgo de falla de la cadena.

4) Riesgos de seguridad de los fragmentos destrozados:
Si bien la auto-rotura de valor cero tiene muchas ventajas, también tiene un inconveniente: los fragmentos de vidrio rotos pueden representar un peligro para la seguridad, especialmente en áreas densamente pobladas como las ciudades. Por esta razón, algunas compañías de redes eléctricas recomiendan usar aisladores de cerámica en áreas urbanas o de alto tráfico.