Разряд по загрязненной поверхности изолятора

Загрязнение поверхности изоляторов полупроводящими осадками является одной из главных причин перекрытий изоляторов при рабочем напряжении. Загрязнение в сухом состоянии обычно не снижает U_{р .}, однако под действием влаги слой загрязнения приобретает ионную проводимость. Проводимость этого слоя значительно выше проводимости дождевой воды. Механизм разряда по загрязненной поверхности аналогичен разряду по увлажненной поверхности. Под действием токов, протекающих по проводящей пленке, подсушиваются отдельные участки поверхности, что создает резко неравномерное распределение напряжения по поверхности и приводит к образованию дужек, растягивающихся вплоть до искрового перекрытия изоляторов.

Увлажнение слоя загрязнения происходит особенно интенсивно во время туманов, росы, моросящего дождя, таяния снега и гололеда. Благоприятные условия для отложения загрязнений имеют место при небольших скоростях ветра не превышающих 1…4 м/с. Весьма часты перекрытия изоляции в ранние утренние часы, когда при восходящем солнце на изоляторы выпадает роса. Поскольку перекрытия происходят при загрязнениях и увлажнениях, говорят о грязеразрядном напряжении U_{г.р .} и влагоразрядном напряжении U_{в.р .} изоляторов.

Особенно опасными для изоляции являются уносы котельных, химических, металлургических, цементных заводов, брызги морской воды и пыль почвы, обильно содержащей соли. Радиус зоны интенсивного загрязнения, если считать от источника, составляет 1…2 км, а для химических заводов доходит до 2,5 км.

В полевых условиях возникает загрязнение изоляции при выветривании почвы (эрозия почвы).

Основным конструктивным фактором, влияющим на U_p увлажненного изолятора, является длина пути утечки, которая может регулироваться в широких пределах. Поэтому для увеличения U_м.p. нормируется длина пути утечки, которая связывается с проводимостью слоя загрязнения и его удельной электропроводностью. Нормируется минимально допустимая длина пути утечки изоляции l_ут.

Необходимо чтобы, выполнялось неравенство:

,

где L_ут.эф – эффективная длина пути утечки изоляции (с учетом поправочного коэффициента k_ут £ 1);

U_ф – рабочее фазное напряжение.

В сетях с изолированной нейтралью увеличивается удельная длина пути утечки на 15…30 %. Это объясняется тем, что вероятность совпадения однофазных замыканий U_в.р. в этой сети и неблагоприятных погодных условий небольшая. Интенсивные загрязнения поверхности изолятора ведут также к снижению U_p при коммутационных и грозовых импульсах.

5.7. Меры, предотвращающие перекрытия по поверхности
изоляторов вследствие их загрязнения

К числу мер, предотвращающих перекрытие по поверхности изоляторов, вследствие их загрязнения, можно отнести:

1. Очищение атмосферы (золоуловители, фильтры, повышение высоты дымовых труб, переход на газовое топливо).

2. Увеличение длины пути утечки изоляторов (увеличение L_эф путем увеличения числа изоляторов в гирлянде).

3. Увеличение L_эф и коэффициента формы k_ф путем конструирования специальных изоляторов с увеличенным числом ребер (туманостойкие изоляторы); увеличение вылета ребер k_ф = l_ут/h > 1,3, где h – строительная высота изолятора.

4. Переход с ОРУ на ЗРУ.

5. Переход с ВЛ на КЛ.

6. Очистка изоляции от загрязнений струей сжатого воздуха, струей воды под высоким давлением или импульсной струей воды с высокой удельной проводимостью воды.

7. Непрерывное дождевание изоляторов слабыми струями воды.

8. Защитное покрытие изоляторов гидрофобной пастой один раз в 3…6 месяцев.

9. Периодическое определение интенсивности загрязнения путем измерения тока утечки на изоляторе под рабочим напряжением и его нормирование (устанавливается предельное значение тока утечки).