Quelles sont les caractéristiques typiques deIsolateurs en verre: Auto-rupture de valeur zéro
L'auto-rupture à valeur zéro est une caractéristique typique des isolateurs de verre. Il se réfère à l'éclatement automatique de la jupe de l'isolant de verre lorsqu'il devient un isolant de valeur zéro. Le personnel de maintenance peut facilement repérer les isolateurs auto-cassés à distance.
1. mécanisme de verre isolant auto-rupture:
Le composant en verre d'un isolant en verre est en verre trempé, caractérisé par une contrainte de compression de surface et une contrainte de traction interne. Ces contraintes résultent des changements de température pendant le processus de fabrication. Lorsque le composant de verre est chauffé à sa température de ramollissement (760-780 °C), puis refroidi rapidement, la couche de surface se contracte en raison du refroidissement rapide, tandis que la température interne reste élevée et dans un état expansé. Cela provoque la contraction de la couche superficielle à être contraint, laissant une contrainte de compression sur la surface. Lorsque la température interne baisse et que la couche interne commence à se contracter, la couche de surface durcie résiste à cette contraction, générant une contrainte de traction à l'intérieur. Ces contraintes deviennent permanentes après refroidissement complet et disparition du gradient de température. Lorsque l'équilibre entre les contraintes de compression et de traction dans le verre est perturbé, des fissures peuvent se développer rapidement sous contrainte, entraînant la rupture du composant de verre, appelée auto-rupture.
2. caractéristiques de verre isolant auto-rupture:
1) Exposition précoce et déclin progressif: Contrairement au taux de vieillissement des isolateurs céramiques et composites, les isolants en verre présentent une «exposition précoce et un déclin progressif» des taux d'auto-rupture. Sur différentes lignes de production utilisées dans les réseaux de transmission de la Chine, l'auto-rupture atteint généralement un sommet au cours des 1 à 3 premières années d'exploitation, puis diminue progressivement, se stabilisant avec le temps.
2) Analyse des emplacements d'auto-rupture: La distribution des emplacements d'auto-rupture dans la chaîne d'isolant a été analysée, allant de l'extrémité du conducteur à l'extrémité de la tour. La plupart des incidents d'auto-rupture se produisent aux extrémités du conducteur et de la tour de la chaîne, avec moins au milieu. La distribution de l'auto-rupture le long de la chaîne forme généralement une «forme de selle», qui s'aligne étroitement avec la distribution du champ électrique sur la surface de l'isolant. Cela indique que l'intensité du champ électrique a un impact significatif sur l'auto-rupture.
Des niveaux de tension plus élevés entraînent des champs électriques plus forts au même endroit, ce qui augmente la probabilité d'auto-rupture. Pour résoudre ce problème, des anneaux de calibrage sont installés aux extrémités des chaînes d'isolateur pour améliorer la distribution du champ électrique et réduire le taux de détérioration du premier isolateur.
3) Faible risque de défaillance de la chaîne: Pour les isolateurs de suspension de type disque, les défaillances de la chaîne se produisent principalement avec des isolateurs en céramique, tandis que les isolants en verre connaissent rarement une défaillance de la chaîne.
Dans les isolants en céramique, des défauts tels que des microfissures dans le casque peuvent permettre la pénétration d'humidité pendant le fonctionnement, réduisant la résistance d'isolement (résultant en un isolant de valeur zéro). Si la chaîne d'isolant est frappée par la foudre ou subit un embrasement pour d'autres raisons, la majeure partie de l'énergie de décharge traverse le casque en raison de sa faible résistance, provoquant l'explosion de l'isolant en céramique et la défaillance de la chaîne.
En revanche, l'auto-rupture dans les isolateurs de verre ne provoque pas d'incidents de chute de conducteur. C'est parce que:
Les morceaux de verre brisés de la jupe ou de la tête restent coincés étroitement dans le chapeau de fer dû à la force d'expansion de l'auto-rupture, maintenant la force résiduelle suffisante pour maintenir la ficelle intacte et pour empêcher la chute de conducteur. Le canal de décharge se relie directement du bord du chapeau de fer à l'axe en acier de goupille, évitant l'explosion d'isolateur ou les accidents de baisse de conducteur. Cependant, si l'humidité pénètre dans la tête d'un isolant en verre, réduisant considérablement sa résistance, une énergie de décharge accrue à travers le casque peut entraîner une explosion et une défaillance potentielle des cordes, en particulier si le courant de décharge de court-circuit est élevé. Par conséquent, les isolateurs de verre auto-brisés avec «auto-rupture à valeur zéro» doivent être remplacés rapidement pour réduire le risque de défaillance de la chaîne.
4) Dangers pour la sécurité provenant de fragments brisés:
Bien que l'auto-rupture à valeur zéro présente de nombreux avantages, elle présente également un inconvénient: les fragments de verre brisés peuvent présenter des risques pour la sécurité, en particulier dans les zones densément peuplées telles que les villes. Pour cette raison, certaines entreprises de réseau électrique recommandent d'utiliser des isolants en céramique dans les zones urbaines ou à fort trafic.
