Экология СПРАВОЧНИК

Основные параметры загрязнения, определяющие работу изоляции. Частицы пыли, ссаждаясь из воздуха, создают на поверхности изолятора слой загрязнения. Содержащиеся в загрязнении ионообразующие вещества, (кислоты, щелочи, соли), соединяясь с атмосферной влагой, осевшей на изолятор, образуют электролит, вследствие чего увеличивается поверхностная проводимость изолятора. Величина поверхностной проводимости определяет величину тока, протекающего по поверхности изолятора в начальной стадии развития разряда, и является одним из факторов, определяющих разрядное напряжение изоляторов. Проводимость поверхностного слоя в основном зависит от количества растворимых проводящих примесей, находящихся на поверхности изолятора, т. е. от общего количества осевших загрязнений и относительного содержания, в них ионообразующйх веществ. В зависимости от конкретных условий количество загрязнений, оцениваемое обычно по средней поверхностной плотности загрязнения, меняется в пределах 10-1—102 мг/см2.

Далее

Увлажнение атмосферной влагой увеличивает проводимость слоя загрязнения на поверхности изоляторов и тем самым снижает их изолирующую способность. Наряду с этим атмосферная влага способствует повышению разрядных напряжений изоляторов вследствие обмыва поверхности, т. е. уменьшения количества загрязнения, а также вымывания из загрязняющего вещества растворимых проводящих примесей. Следовательно, поведение изоляторов в естественных условиях зависит не только от характера загрязнения, но в значительной степени и от вида атмосферных осадков. Таким образом, как определение уровня изоляции в различных районах, так и выбор оптимальной конструкции изоляторов для этих районов требуют изучения климатических условий, присущих данной местности, и, в первую очередь, характеристик атмосферных осадков.

Далее

Изучение процессов развития разряда производилось в НИИПТ при всех основных воздействиях, воспроизводящих работу загрязненной изоляции в эксплуатации: 1) увлажнение загрязненных изоляторов, находящихся под рабочим на пряжением; 2) включение под рабочее напряжение предварительно увлажненных и загрязненных изоляторов; 3) приложение импульса, воспроизводящего воздействие коммутационных перенапряжений, на предварительно загрязненные и увлажненные изоляторы. Увлажнение загрязненных изоляторов, находящихся под длительным воздействием рабочего напряжения, воспроизводит наиболее часто встречающийся режим работы ВЛ и ОРУ, который изучался наиболее тщательно и рассматривается ниже.

Далее

Определение изолирующей способности в условиях эксплуатаций необходимо для выбора уровня изоляции, обеспечивающего надежную работу ВЛ и ОРУ, для сопоставления разрядных характеристик изоляторов - разных типов и обоснования необходимости профилактических мероприятий, повышающих надежность работы изоляции.

Далее

В то же время импульсы тока утечки даже при одной степени загрязнения и увлажнения подвержены значительному статистическому разбросу (рис. 2-2). Поэтому наиболее правильно производить сопоставление состояния поверхности изоляторов по количеству импульсов и кривой распределения их по амплитудам. Попытки сравнивать состояние изоляторов только по амплитуде наибольшего импульса тока утечки за рассматриваемый период без учета частоты их появления являются необоснованными. Измеренная на разных объектах одна и та же величина амплитуды тока утечки может соответствовать существенно разной вероятности перекрытия изоляторов.

Далее

Однако эти исследования являются трудоемкими, и для получения достоверных результатов требуется длительное время. Поэтому во многих случаях, например при оценке новых конструкций изоляторов, необходимая предварительная информация может быть получена при искусственном загрязнении. Такие испытания, в частности, дают возможность выявить особенности развития разряда по отдельным конструкциям и отобрать наиболее перспективные из них для дальнейших испытаний в естественных условиях. Поскольку в эксплуатации на изоляторы осаждается влага повышенной проводимости, соответствующие испытания также должны быть предусмотрены в лабораторной практике.

Далее

В ГОСТ 10390—71 рекомендованы следующие методы проведения испытаний: 1) приложение длительного напряжения к сухому изолятору с последующим длительным увлажнением, 2) приложение толчком длительного напряжения к предварительно увлажненному изолятору, 3) плавный подъем напряжения на предварительно увлажненном изоляторе. В двух последних случаях увлажнение прекращается перед приложением напряжения. Испытания изоляторов, предварительно загрязненных слоем твердого вещества допускается выполнять по любой из перечисленных методик, а испытания при увлажнении соленым туманом нормированы только при длительном воздействии напряжения. В [28] при испытании изоляторов с предварительным загрязнением рекомендуется длительное напряжение включать толчком на предварительно увлажненный изолятор, причем после приложения напряжения увлажнение изоляторов продолжается.

Далее

Обычно кф определяется методом графического интегрирования. Методика аналитического расчета ф для тарелочных и стержневых изоляторов дана в [34]. Значения основных типов линейных тарелочных изоляторов (в том числе отдельно верхних и нижних поверхностей) приведены в табл. 2-2.

Далее

Эти направления конструирования изоляторов являются в некоторой степени противоречивыми. Изоляторы с более развитой поверхностью (увеличенной длиной пути утечки) имеют более высокие разрядные напряжения, чем изоляторы простой конфигурации (при равной степени загрязнения), но в реальных условиях загрязняются более сильно. Поэтому окончательное заключение о сравнительных характеристиках изоляторов различного типа можно получить только после их всесторонних испытаний, в первую очередь, при загрязнении в реальных условиях, а также после накопления достаточно обширного опыта эксплуатации.

Далее

В литературе опубликована обширная информация по разрядным характеристикам изоляторов различной конфигурации. Большинство исследований выполнено при искусственном равномерном загрязнении и увлажнении изоляторов или равномерном увлажнении чистых изоляторов проводящей влагой. Сравнение результатов, полученных разными исследователями, оказывается не всегда возможным вследствие разнотипности испытуемых изоляторов и отличия методик определения разрядных характеристик. Сведения по разрядным характеристикам изоляторов, загрязненных в реальных условиях, гораздо более скудные, и по существу стали накапливаться только в последние годы.

Далее

Изоляторы, используемые на ВЛ высокого напряжения (35— 750 кВ), могут быть подразделены на два основных типа: тарелочные, комплектуемые в гирлянды из отдельных элементов, и стержневые. Наибольшее распространение нашли тарелочные изоляторы (с шарнирным соединением электродов — шапки и стержня). Изоляторы стержневого типа широко применяются только в некоторых странах Западной Европы. В Советском Союзе на линиях электропередачи напряжением 35—750 кВ почти исключительно применяют изоляторы тарелочного типа.

Далее

Перекрытия подстанционной изоляции, работающей в условиях загрязнения, приводят обычно к особенно тяжелым последствиям, так как при этом возможны повреждения дорогостоящих высоковольтных аппаратов, вводов силовых трансформаторов, разрядников и т. п. Усиление аппаратной изоляции в процессе эксплуатации обычно встречает серьезные трудности. Поэтому задача повышения надежности работы загрязненной подстанционной изоляции чрезвычайно актуальна. Однако исследования загрязненной подстанционной изоляции как в Советском Союзе, так и за рубежом явно отстают от исследований линейной изоляции и по существу разворачиваются только в последние годы. В значительной мере это отставание связано со сложностью постановки лабораторных исследований загрязненной крупногабаритной аппаратной изоляции, а стенды для испытаний такой изоляции весьма сложны и дороги. Поэтому для аппаратной изоляции еще в большей степени, чем для линейной критерием, определяющим их сравнительные характеристики, является опыт эксплуатации. Наиболее подробно исследованы характеристики загрязненных и увлажненных под-станционных опорных изоляторов.

Далее

В основу нормативов по выбору изоляции должен быть положен опыт эксплуатации действующих ВЛ и ОРУ, дополненный результатами исследований изоляции в естественных условиях. Поскольку изолирующая способность зависит в первую, очередь от степени загрязнения изоляторов, в нормах по выбору изоляции должны быть даны рекомендации для различных условий загрязнения. В связи с этим одним из наиболее важных вопросов при составлении нормативов является выбор принципа (критерия) разбивки районов по условиям загрязнения.

Далее

Результаты исследований в натурных условиях дают дополнительный материал при разработке нормативов по выбору изоляции. Они позволяют определить расстояние, на которое распространяется загрязняющее вещество от источника загрязнения и разбить территорию на зоны с различной степенью загрязнения атмосферы. Исследования дают возможность измерить изменение загрязнения во времени и определить максимально возможную в данных условиях степень загрязнения. На основе полученных данных могут быть сопоставлены условия работы изоляции в разных районах и выявлены районы с аналогичными условиями загрязнения. Это позволяет распространить уровни изоляции, определенные на основании длительного опыта эксплуатации в одних районах, на районы, где условия загрязнения близки.

Далее

Районы, не подверженные интенсивным загрязнениям, занимают подавляющую часть территории Советского Союза, за исключением побережий морей, океанов и других засоленных водоемов, местностей с засоленной почвой (среднее содержание водорастворимых солей в почве более 0,5%) и районов, непосредственно примыкающих к источникам промышленных загрязнений. Такие районы по [1] классифицируются как районы с 0 и I степенями загрязненности атмосферы.

Далее

Уровни изоляции, обеспечивающие надежную работу электроустановок, могут быть определены путем использования специальной расчетной методики, основанной на данных натурных исследований. В • процессе экспериментальных исследований, в первую очередь, должны быть получены значения разрядных напряжений изоляторов, соответствующие реальным условиям эксплуатации (на стендах или опытных ВЛ). Однако методика таких исследований в настоящее время еще находится в стадии освоения. Поэтому основными исходными данными при выборе изоляции следует считать разрядные напряжения изоляторов с естественным загрязнением, определенные в лабораторных условиях при искусственном увлажнении. Некоторые исследователи предлагают определять разрядные напряжения не прямыми измерениями, а косвенным путем, измеряя в реальных условиях такие характеристики, как токи утечки по поверхности изоляторов или поверхностную проводимость. В этом случае в определении разрядных напряжений возможны серьезные ошибки.

Далее