З розвитком електрифікованої залізниці в напрямку високої швидкості, стабільності та безпеки висуваються все більш високі вимоги до експлуатації повітряної контактної лінії залізниці. Однак через серйозне забруднення навколишнього середовища часто відбувається спалах ізолятора, що призводить до ненормальної системи електропостачання. Тому вкрай необхідно забезпечити безперервне та стабільне живлення системи тягового електропостачання та усунути явище спалаху ізолятора.
1. Аналіз причин спалаху ізолятора
Спалах в основному включає спалах забруднення, спалах туману та обмерзання, включаючи дощ, росу, іній, туман, вітер та інші кліматичні ефекти, або пил, відпрацьований газ, природну сіль, пил, гуано та інші забруднюючі речовини, а також пил, відпрацьований газ, природна сіль, пил, гуано та інші забруднення. Процес забруднення ізолятора зазвичай поступовий, але може бути і швидким.
1.1 Спалах забруднення
Звичайні ізолятори, прикріплені до ізоляторів, не проводять електрику в сухих умовах, і ізолятори будуть змиті. Однак у районах із серйозним забрудненням навколишнього середовища, поблизу джерела забруднення, хімічна сировина в повітрі та хімічні речовини, що розповсюджуються поблизу заводу, такі як вуглецевий порошок, цементний порошок, кислота, лужність і властивості золота, будуть прилипати до ізолятора протягом тривалого часу. довго формувати корж. Сильна адгезія, яку важко очистити дощем, залишкова поверхня, у випадку мряки, туману, роси та інших погодних умов поверхня ізолятора, прикріплена до цієї частини бруду, буде вологою, електропровідність значно покращується, в результаті чого збільшення струму витоку. Коли електричне поле струму витоку є достатньо сильним, щоб викликати іонізацію поверхневого повітря при зіткненні, коронний або тліючий розряд негайно починається навколо залізного ковпака, що призводить до тонкої синьо-фіолетової лінії через великий струм витоку в цей час. Коронний або тліючий розряд можна легко перетворити на дугу яскравого каналу. Під час туману та роси вологість шару бруду збільшується, струм витоку збільшується, і місцева довжина може підтримуватися за певних електричних умов. Коли локальна дуга досягає певної критичної довжини, а температура дугового каналу стає дуже високою, подальше подовження дугового каналу більше не вимагає більшої напруги та автоматично продовжується через два етапи, що призводить до розряду ізолятора та спалаху.
1.2 Аналіз причин спалаху туману (мокрого).
При тривалому періоді туманної (вологої) погоди на поверхні керамічного ізолятора поступово утворюється шар води. Через втрату гідрофобних властивостей і нерівномірний розподіл напруженості поля композитних ізоляторів на поверхні композитних ізоляторів також буде утворюватися водна плівка. При цьому поверхня ізолятора вкрита забрудненнями, а склад туманної води складний. Кінці ізолятора спочатку утворюють коронний і частковий дуговий розряд. Через підвищення вологості повітря напруженість поля пробою повітря значно зменшиться. Через розрив дуги між порцеляновими спідницями на кінцях ізоляторів, як тільки перша спідниця буде зруйнована, друга спідниця вироблятиме вищу напругу, повторюючи процес тільки зараз, тому що дуга згасне, коли напруга змінного струму перевищує нуль, тому в цьому випадку дуга згасне, коли напруга змінного струму перевищить нуль. Генерація спалаху ізолятора залежить від розвитку дуги та потоку іонізованого повітря. Якщо туман (вологість) відносно стабільний і дуга знову запалюється, вона може спалахнути швидко, тоді як якщо потік повітря швидший, іонізаційний канал швидко зникне і не перетвориться на спалах.
1.3 Аналіз причин обмерзання
Це в основному визначається метеорологічними умовами, є комплексним фізичним явищем, що визначається температурою, вологістю, конвекцією холодного та теплого повітря, навколишнім середовищем і швидкістю вітру та іншими факторами. Дрібним переохолодженим крапелькам води важко змінити структуру через малий діаметр і великий поверхневий натяг. Також важко зустріти конденсацію пилу, хоча температура нижче нуля градусів за Цельсієм, але все одно зі швидкістю спадає, повільно опускаючись на землю, утворюючи «крижаний дощ». Така переохолоджена вода дуже нестійка. Коли крапля контактує з холодним об’єктом (наприклад, ізолятором) на землі, ударна вібрація спричинить деформацію переохолодженої краплі, і ступінь вигину поверхні краплі зменшується, а поверхневий натяг відповідно зменшується. Ефект конденсації на поверхні ізолятора подібний ефекту конкрецій. Після деформації рідкі переохолоджені краплі води прикріплюються, так що краплі охолоджуючої води конденсуються на поверхні ізолятора в ребристий або ребристий лід, так що поверхня ізолятора покривається на поверхні ізолятора у формі RIM або RIM. Таким чином, ізоляційна здатність ізолятора знижується, що призводить до спалаху ізолятора.
2. Обговорення правила спалаху
2.1 Сукупні фактори забруднення
(1) Тип ізолятора. Для ізоляторів чим більший середній діаметр, тим більша здатність накопичувати забруднення. За однакових умов забруднення ізолятори контактної мережі з похилим монтажем більш придатні для накопичення забруднень, ніж горизонтальні ізолятори через свої конструктивні характеристики та площу видалення пилу, тому ймовірність спалаху більша. Верхня поверхня одного ізолятора більш схильна до забруднення, ніж інші ізолятори, і верхня поверхня легко спалахує.
(2) Вплив джерел забруднення
Поруч із обладнанням ліній електропередач знаходяться двори, цементні заводи, електростанції та коксохімічні заводи, які можуть накопичувати забруднення на поверхні ізолятора та легко спричиняти спалах. Чим більш щільний залізничний вантаж, це також легко спричинити спалах ізолятора, одну з основних причин. Основна причина полягає в тому, що коли поїзд рухається зі швидкістю 60 ~ 100 км/год, пил буде летіти в вантажі, а металевий пил, викликаний тертям коліс і рейок, також бризкатиме на ізолятор. Якщо забруднення серйозне, буде спричинено спалах ізолятора. Дослідження також виявило, що ізолятори підлоги мосту тривалий час знаходяться в зоні випаровування річкою, відносна вологість ізоляторів висока, а водовідштовхувальна здатність ізоляторів з року в рік знижується. Протягом тривалого часу на поверхні ізолятора утворюється плівка води.
2.2 Сезонні фактори
(1) Вплив погоди
Опади мають очевидний вплив на забруднення ізолятора. У Шаньдуні накопичення ізоляторного забруднення зменшувалося влітку та восени (липень, серпень та вересень) і досягало максимуму в кінці зими (січень, лютий та березень). Через високу вологість і часті дощі зі снігом у прибережних районах 1 і 2 березня також ймовірні спалахи ізоляторного туману та ожеледиці.
(2) Вплив температури та середовища
Пік спалаху припадає на ранній ранок, тому найкращий час для утворення туману та максимального снігопаду також є найнижчим часом для ізоляції поверхні ізолятора, і ймовірність спалаху висока. Загалом, коли з’являється сонце, інверсійний шар зникає, туман повільно розсіюється, і спалах може зменшитися.
3. Профілактика та заходи боротьби
3.1 Класифікація територій забруднення різного ступеня
Щоб запобігти спалаху ізолятора та відключенню живлення, необхідно посилити роботу ізолятора проти забруднення. Перш за все, необхідно оволодіти характеристиками забруднювачів і циклу забруднення, правильно розподілити зону забруднення, забезпечити надійну основу для протиспалахових робіт. Відповідно до різного забруднення та ступеня забруднення розробляйте різні методи очищення та цикли очищення.
3.2 Регулярно очищайте ізолятори відповідно до сезонних норм
Посилення очищення ізоляції є основним засобом запобігання спалаху ізоляції. Однак, через велику кількість ізоляторів і важке завдання з очищення, на забрудненій території здійснювалося динамічне управління, проводилося регулярне дослідження, а ділянку забруднення було вчасно скориговано відповідно до фактичної ситуації. Вони вносяться до журналу обліку відповідно до чинних стандартів забрудненої території та в першу чергу перевіряються на поточний стан та зміни на забрудненій території. Відповідно до закону накопичення забруднення ізолятора встановлюється науковий цикл очищення, щоб уникнути сліпого обслуговування. Щоб отримати найкращий ефект очищення, час очищення ключових частин має бути організовано перед високочастотним спалахом. Сильно забруднені території будуть очищені в будь-який час відповідно до ситуації забруднення. Крім того, під час очищення ізоляторної води під час зимового та весняного талих сезонів очищення поверхні ізолятора від забруднення є дуже ефективним і може ефективно зменшити накопичення забруднення на ізоляторі.
3.3 Замінити композитні ізолятори
Композитні ізолятори мають хороший ізоляційний ефект і сильну здатність проти обростання. По-перше, у нього сильна огида до плавання. Композитний утеплювач має сильну гідрофобність. Завдяки характеристикам силіконового каучукового матеріалу на поверхні композитних ізоляторів утворюються краплі води, що ускладнює змочування шару забруднення. Таким чином, стан поверхні композитного ізоляційного середовища покращується, так що шар забруднення нелегко утворювати безперервний провідний шар. Поверхневий струм витоку керамічного ізолятора невеликий, що покращує властивість спалаху ізолятора. По-друге, він має функцію самоочищення. Композитна спідниця ізолятора може відігравати роль покриття та зменшувати забруднення ізолятора. Сама спідниця-парасолька має певний ухил і гладку поверхню, яка є м’яким еластичним матеріалом. Під дією вітру дощ має сильну здатність до самоочищення, а сама спідниця парасольки має певний ухил і гладку поверхню. Таким чином, накопичення забруднення та концентрація солі композитних ізоляторів значно зменшуються, що відіграє роль проти забруднення. Тому композитні ізолятори підходять для сильно забруднених територій або вологих прибережних зон.
Однак дані показують, що композитні ізолятори використовуються в деяких галузях завдяки їхній чудовій гідрофобності та гідрофобній міграції, але радіальна напруга композитних ізоляторів (перпендикулярно до центральної лінії) дуже мала, оскільки вони мають відмінні водовідштовхувальні та гідрофобні міграційні властивості, в той час як композитні ізолятори використовуються в деяких областях завдяки їх хорошій гідрофобності та гідрофобній міграції. Механічна властивість слабка. У той же час, завдяки власному матеріалу, явище спалаху поверхні ізолятора неочевидне, тому після спалаху композитного ізолятора або внутрішнього пошкодження виявлення несправності нелегко спостерігати, а відновлення обладнання ускладнюється.