S rychlým rozvojem vysokonapěťové elektrické sítě v Číně byly v přenosových vedeních široce používány kompozitní izolátory s malou velikostí, dobrou elasticitou, snadným poškozením, nízkou hmotností a vysokou mechanickou pevností pro jejich vynikající flasmodické vlastnosti proti znečištění, lehkost, pohodlné instalace a údržba. Kompozitní izolátory, jak je znázorněno na obrázku 1, se skládají z kompozitní deštníkové sukně, ocelové patky, obloukové koule, štítu a dalších částí [1]. Podle různých úrovní síťového napětí, různých geografických prostředí a rozdílů v chápání však existují různé způsoby instalace napěťového vyrovnávacího kroužku kompozitních izolátorů. Ve srovnání s tradičními porcelánovými nebo skleněnými izolátory je zde ještě jedno příslušenství při instalaci -- vyrovnávací kroužek napětí.
1.Funkce kroužku sdílejícího tlak kompozitního izolátoru
Jak název napovídá, funkcí napěťového vyrovnávacího kroužku je rozdělovat napětí rovnoměrně po celé izolátorové větvi. Obvykle jsou dva konce izolátoru nebo izolátorové větve potenciálem vodiče a geodetickým potenciálem, tj. fázovým napětím. Vlivem vodiče na zemnící vazební kapacitu a fázovou kapacitu mezi vodiči se fázové napětí jeví nerovnoměrné rozložení na celém řetězci izolátoru. Distribuční zákon je následující: úbytek napětí na izolátoru blízko konce drátu je největší a úbytek napětí na izolátoru daleko od konce drátu se postupně snižuje. Když je izolátor blízko příčného ramene věže, úbytek napětí stoupá. V důsledku toho může vzniknout koróna. Princip napěťového vyrovnávacího kroužku spočívá v tom, že instalace napěťového vyrovnávacího kroužku na konec drátu izolátoru nebo izolačního řetězce je ekvivalentní instalaci paralelního kondenzátoru, čímž se zvýší kapacita izolátoru k drátu a zlepší se rozložení napětí.
Napěťový vyrovnávací kroužek kompozitního izolátoru má funkce, jako je indukce oblouku (výbojový přeskok nastává mezi dvěma kroužky na lince, aby se chránil plášť deštníku před spálením), prevence kovové koróny, zlepšení rozložení napětí a snížení intenzity pole na konci mandel. Jádro kompozitního izolátoru je vyrobeno z organického materiálu, takže rovnoměrný přítlačný kroužek může snížit intenzitu pole tyče jádra na vysokotlaké straně a do určité míry zpozdit stárnutí tyče jádra.
Ve skutečném provozu, pokud kompozitní izolátor není instalován s napěťovým vyrovnávacím kroužkem, je nesporným faktem, že rozložení intenzity napětí povrchového pole je extrémně nerovnoměrné, ale montážní poloha a struktura napěťového vyrovnávacího kroužku kompozitního izolátoru má velký vliv na zlepšení rozložení napětí kompozitního izolátoru. Když není nainstalovaný kroužek pro vyrovnávání napětí, intenzita pole kompozitního izolátoru v blízkosti živého konce je nejvyšší na spoji mezi izolátorem a kovovým nástavcem na konci a rozložené napětí na prvním plášti poblíž živého konce je také nejvyšší. Pokud je rovina tělesa homogenizačního prstence ve stejné výšce jako spojení izolátoru a kovového příslušenství na konci, nehraje homogenizační prstenec téměř roli homogenizačního tlaku.
2. Typy kroužků pro vyrovnávání tlaku
Podle různých použití lze prstenec pro vyrovnávání napětí rozdělit na prstenec pro vyrovnávání napětí bleskojistky, prstenec pro vyrovnávání napětí na ochranu před bleskem, prstenec pro vyrovnávání napětí izolátoru, prstenec pro vyrovnávání napětí transformátoru, prsten pro vyrovnávání napětí vysokonapěťového testovacího zařízení, prsten pro vyrovnávání napětí přenosové linky atd. .
Podle různých materiálů lze rovnoměrný přítlačný kroužek rozdělit na hliníkový rovnoměrný přítlačný kroužek, rovnoměrný přítlačný kroužek z nerezové oceli, rovnoměrný přítlačný kroužek ze železa atd.
Existují dva druhy stínícího kroužku a stínícího kroužku s podobnými názvy.
V současné době se homogenizovaný tlakový kroužek používaný v čínských vysokonapěťových elektrických spotřebičích a energetických systémech (rozvodna, vysokonapěťová vedení atd.) zpracovává hlavně z hliníkové slitiny. Obecným požadavkem je vyleštit povrch homogenizovaného přítlačného kroužku, aby se dosáhlo hladkého povrchu bez otřepů.
3. Napěťový vyrovnávací kroužek kompozitního izolátoru selhal
3.1 Není nainstalován žádný vyrovnávací kroužek tlaku nebo je kroužek pro vyrovnávání tlaku neplatný
Když je kompozitní izolátor ve skutečném provozu, není nainstalován s kroužkem pro vyrovnávání napětí, nebo chyba instalace kroužku pro vyrovnávání napětí, deformace a posunutí kroužku pro vyrovnávání napětí jsou souhrnně označovány jako porucha. Pokud selže prstenec pro vyrovnávání napětí, v případě poruchy prstence pro vyrovnávání napětí je intenzita pole kompozitního izolátoru v blízkosti živého konce nejvyšší na spojení mezi izolátorem a kovovým nástavcem na konci a rozložené napětí na první sukně poblíž živého konce je nejvyšší. Posunutím kroužku pro vyrovnávání tlaku je rovina, kde je umístěno těleso kroužku, a spojení mezi izolátorem a kovovým příslušenstvím na konci ve stejné výšce, takže kroužek pro vyrovnávání tlaku může jen stěží hrát roli vyrovnání tlaku. Pokud napěťový vyrovnávací prstenec selže, místní intenzita pole bude příliš vysoká, což povede k elektrokorozi, a intenzita elektrického pole a rozložení napětí na povrchu kompozitního izolátoru bude velmi nerovnoměrné, což povede k tepelné roztažnosti pláště kompozitního izolátoru a výskyt bleskového výboje na povrchu izolátoru, čímž se snižuje bezpečný a stabilní provoz elektrické sítě.
3.2 Současná konstrukce kroužku pro vyrovnávání tlaku
V praxi má vyrovnávací kroužek horní vyrovnávací kroužek tlaku (strana nízkého tlaku) a spodní kroužek vyrovnávání tlaku (strana vysokého tlaku). Aby se lépe rozložilo fázové napětí a intenzita pole rovnoměrně přes plášť kompozitního izolátoru, jsou nyní na každém kompozitním izolátoru přenosového vedení 220 kV instalovány dvojité kroužky pro vyrovnání napětí. Horní prstenec pro vyrovnávání tlaku je většinou navržen v polovině, zatímco spodní prstenec pro vyrovnávání tlaku je prstencový. Pokud je proces instalace spodního vyrovnávacího kroužku nekvalifikovaný nebo je struktura vyrovnávací kroužku tlaku abnormální, vyrovnávací kroužek selže. Konstrukce a instalace napěťového vyrovnávacího kroužku nejenže způsobí, že napěťový vyrovnávací kroužek 220kV kompozitních izolátorů ztratí svou náležitou roli. Navíc poté, co vyrovnávací kroužek nižšího napětí spadne na drát, vibrace drátu způsobené sezónním větrem způsobí, že vyrovnávací kroužek nižšího napětí bude drát nadále opotřebovávat, způsobovat vážné místní zahřívání a dokonce spálit drát, což vede k přerušení vodiče přenosového vedení, což má za následek vážnou nehodu zakopnutí vodiče. Proto pád prstence pro vyrovnání nižšího napětí na vodič povede nejen k extrémně vážným následkům.
3.3 Způsob údržby po odpadnutí kroužku pro vyrovnávání tlaku
Pokud napěťový vyrovnávací kroužek spadne na drát a opotřebí drát, je třeba jej vyměnit za nový vyrovnávací kroužek. Pro různé opotřebované dráty by měly být použity různé metody vyztužení. Kompozitní izolátor by měl být odstraněn z drátu a nahrazen novým kroužkem pro vyrovnání napětí, aby se kompozitní izolátor resetoval, což nejen zvyšuje obtížnost a riziko operace, ale také výrazně zvyšuje fyzické požadavky operátorů. Existují určitá bezpečnostní rizika.
Jak zajistit, aby vyrovnávací kroužek nižšího napětí nespadl na drát, když odpadne? Tento článek tedy předkládá dvě metody zlepšení.
4. Zlepšit metody
Je přijata nová metoda návrhu kroužku pro vyrovnávání tlaku a kroužek pro vyrovnávání nižšího tlaku je také navržen jako poloviční. Když je proces instalace spodního vyrovnávacího kroužku tlaku nekvalifikovaný nebo je konstrukce abnormální, uvolní se upevňovací šroub spodního vyrovnávacího kroužku a vyrovnávací kroužek spadne přímo na zem. Nezůstane na drátu, nezpůsobí selhání drátu. A snížit obtížnost operací údržby.
Kroužek pro sdílení nižšího napětí kompozitního izolátoru může být přivařen přímo na kovové místo instalace kompozitního izolátoru. Tato konstrukce bude lépe plnit roli kroužku pro vyrovnávání tlaku a požadavky na údržbu na minimum. Tato konstrukce však zvýší požadavky výrobců a pro přepravu vyšších požadavků bude přeprava zabírat větší objem.
5.Shrňte
Kroužek pro sdílení napětí pod kompozitním izolátorem přenosového vedení 220 kV využívá tupo strukturu, která se snadno instaluje a výrazně snižuje spotřebu pracovní síly, materiálových zdrojů a času.
220 kV kompozitní izolátor s tupým typem prstencové struktury pro sdílení napětí je jednoduchá, efekt sdílení napětí je lepší než u uzavřené struktury prstence pro sdílení napětí.
Nový design a technologie a dobrá kontrola kvality mohou zajistit, že prstenec pro vyrovnání napětí na tupo může splňovat požadavky přenosových vedení 220 kV.