أوضاع الفشل المحتملة للعوازل المركبة
2023-03-18 18:30تمتلك العوازل المركبة مزايا معينة على أنواع السيراميك وقد نما معدل استخدامها بسرعة. على سبيل المثال ، في الصين ، تشير التقديرات إلى أن العوازل المركبة تمثل الآن أكثر من ثلث عدد العوازل في جميع خطوط النقل. في حالة الخطوط الجديدة ، فإن نصيبها من جميع العوازل المركبة يكون أقرب إلى 50٪ وعندما يتعلق الأمر بـ UHV فهي إلى حد بعيد النوع السائد.
تم استخدام أقدم عوازل مركب السيليكون في الخدمة الآن لأكثر من 40 عامًا بينما في الصين تاريخ خدمتهم حوالي 30 عامًا. نظرًا لاستخدامها المتصاعد وسنوات عديدة في الخدمة ، فقد اكتسب البحث في منهجيات المراقبة أثناء الخدمة للعيوب أو الأضرار أهمية قصوى. هناك عدد من أوضاع الفشل المحتملة التي تمثل تهديدات خفية محتملة للتشغيل الآمن للعوازل المركبة ، بما في ذلك الفلاش ، والشيخوخة ، والفشل الميكانيكي.
من بين الفئة الأولى ، يعد وميض الصواعق هو التهديد الأكثر شيوعًا لهذه العوازل بشكل أساسي لأنه يعتمد على مسافة القوس الجاف مع القليل من العلاقة مع مادة العازل. إذا كانت مسافة القوس الجاف للعازل المركب هي نفسها تلك الموجودة في خيط البورسلين أو الزجاج ، فإن لها أساسًا نفس مقاومة وميض البرق. في حين أن العوازل المركبة لا يمكنها زيادة جهد وميض البرق ، فإنها بالتأكيد لن تخفض أداء البرق للخط. على أي حال ، عادةً ما يكون إعادة الإغلاق التلقائي ناجحًا ، وبالتالي فإن هذه المشكلة المحتملة لها تأثير ضئيل نسبيًا على موثوقية الشبكة.
نظرًا للخاصية الفائقة للكارهة للماء والكره للماء لأغلفة مطاط السيليكون ، توفر العوازل المركبة أداء تلوثًا ممتازًا. يُترجم هذا إلى عدد قليل نسبيًا من ومضات التلوث ، وهو أحد الأسباب الرئيسية لتطبيقها على نطاق واسع. من ناحية أخرى ، تمثل مشاعل الضوء الناتجة عن براز الطيور مشكلة أكبر بكثير بشكل رئيسي لأن الطيور الكبيرة تطلق `` غاسلات '' بالقرب من قمم العوازل ، أي ما يعادل بشكل أساسي قسمًا من الموصل `` يطفو في الهواء '' ، مما يؤدي إلى تشويه كبير للعازل. التوزيع الميداني. علاوة على ذلك ، إذا كان غاسل الطيور قريبًا من حافة العازل ، فإن التشويه في المجال الإلكتروني يكون أكبر وأكثر عرضة للتسبب في وميض. تكون العوازل المركبة أكثر عرضة للوميض بسبب شرائط الطيور مقارنة بالخيوط المصنوعة من البورسلين أو الزجاج نظرًا لأن أقطارها أصغر. في الواقع ، من بين حالات فشل وميض الضوء التي تم تسجيلها على أنها ناتجة عن سبب غير محدد ، فمن المرجح أن تكون الطيور هي من تسببها.
الفئة الرئيسية الثانية من التهديد للعوازل المركبة - الشيخوخة - تتضمن حدوث ظواهر سطحية مثل التشقق أو الجوع تحت التجوية الطبيعية. غالبًا ما يكون تقادم مطاط السيليكون مصحوبًا بانخفاض في مقاومة الماء وتقليل مماثل في مقاومة وميض التلوث. ومع ذلك ، يمكن أن تكون الشيخوخة أيضًا بسبب عوامل أخرى مثل نقر الطيور الذي يمكن أن يتلف حظائر السيليكون أو الرياح القوية المستمرة التي يمكن أن تمزق السقائف اعتمادًا على القطر والتصميم. العطل الميكانيكي ، الفئة الرئيسية الثالثة من المشاكل المحتملة ، ينطوي أساسًا على الكسر الأساسي للعازل المركب ، مما يتسبب في سقوط الموصل.
بشكل أساسي ، تتضمن المراقبة أثناء الخدمة للعوازل المركبة فحصًا لتحديد نوع ومدى الضرر المرتبط بأنماط الفشل المحتملة هذه. في حالة وميض البرق ، يتوفر عادةً نظام موقع البرق الذي يمكن أن يساعد موظفي الصيانة في تحديد موقع البرج المتأثر. في الصين ، تتمثل سياسة مرافق الإمداد بالطاقة في تحديد العازل المركب الذي عانى من وميض البرق واستبداله من أجل القضاء على أي خطر ناتج عن ضرر خفي. بعد ذلك ، يتم استخدام مراقبة تيار التسرب عبر الإنترنت عادةً لتقييم مقاومة التلوّث. فيما يتعلق بالحواجز الضوئية التي تسببها حواجز الطيور ، يتم استخدام الفحص المار للبحث عن أعشاش على الأبراج أو وجود طيور كبيرة بالقرب من الخطوط. وبالمثل ، عندما يتعلق الأمر بالشيخوخة والأضرار التي لحقت بسقائف السيليكون ،
يمثل الفشل بسبب كسر في قضيب اللب الداخلي FRP أخطر وضع فشل محتمل للعازل المركب وهو أيضًا الأكثر صعوبة في المراقبة. لجعل الموقف أكثر تعقيدًا ، تم الآن تحديد نوعين مختلفين من الكسور. أحدهما هو الكسر الهش الكلاسيكي ، والذي كان محور الكثير من الأبحاث على مر السنين وتمت محاكاته بنجاح في المختبر. النوع الآخر حدث عدة مرات في الصين في السنوات الأخيرة وينتج عنه قسم كسر بمظهر مختلف تمامًا. على سبيل المثال ، تمت إزالة عازل مركب مع وضع الفشل هذا من خط تيار متردد بجهد 500 كيلو فولت في مقاطعة قويتشو. قبل شهر واحد من حدوث الكسر ، اكتشفت قياسات الأشعة تحت الحمراء زيادة في درجة الحرارة الموضعية على هذا العازل. عندما تم تطبيق الجهد على العازل المكسور في المختبر ، تم الكشف عن التفريغ في الموقع الذي ترتفع فيه درجة الحرارة. يوضح هذا أن هذا الوضع الجديد لفشل الكسر يمكن اكتشافه من خلال الفحص الميداني المار باستخدام مزيج من التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء وكاميرا الأشعة فوق البنفسجية. في الواقع ، تستخدم العديد من البلدان الآن فحص طائرات الهليكوبتر بكلا النوعين من المعدات.
على الرغم من وجود مجموعة متنوعة من طرق المراقبة أثناء الخدمة للعوازل المركبة ، إلا أن القليل منها يلبي جميع معايير كونها بسيطة وفعالة ومريحة. لذلك يجب أن يستمر البحث لإيجاد تقنيات مراقبة محسنة أثناء الخدمة لضمان التشغيل الموثوق به على المدى الطويل لعدد السكان المتزايد من العوازل المركبة.