Предимства и недостатъци на различни видове изолатори за електропроводи, Електропроводими смазки
В съвременната енергийна индустрия въздушните електропроводи (TL) с напрежение до 750 kV и по-високи се използват за пренос на електроенергия от местата на нейното производство до потребителите. Изключително важна е надеждността на работата на електропроводите и целия комплекс от оборудване: трансформатори, генератори, комутационна апаратура, компенсаторни устройства и др. Решаването на този проблем до голяма степен се улеснява от висококачествената работа на изолацията на електрически системи и оборудване, включително разумен подход при избора на разнообразие от изолатори, предназначени за работа на проектираната линия.
В зависимост от това от какво е направен диелектрикът, изолаторите се делят на порцеланови, стъклени и полимерни.
Най-използвани в момента са порцелановите и стъклени изолатори, като вторите (от закалено стъкло) се използват по-често. В крайна сметка те имат много предимства пред порцелановите: технологичният процес на тяхното производство може да бъде напълно автоматизиран и механизиран; поради прозрачността на стъклото, малки повреди и различни вътрешни дефекти могат лесно да бъдат открити по време на външен преглед; с помощта на този тип изолатори е възможно да не се извършват периодични превантивни тестове на гирлянди под напрежение по време на работа, тъй като при повреда на закалено стъкло изолационната плоча се унищожава, което лесно се открива при проверка на електропроводи от оперативния персонал.
Полимерните (фибростъкло) изолатори са най-механично издръжливи, поради което е доста обещаващо да се използват, особено при свръхвисоки напрежения, които често се срещат в енергетиката. Също така едно от предимствата на полимерните изолатори може да се посочи устойчивостта на замърсяванеатмосфера, невъзможност за намокряне, лекота на монтаж, повишена устойчивост на пренапрежения и вандали. В допълнение, полимерните изолатори тежат много малко - те са повече от 90% по-леки от стъклото или порцелана.
Но полимерните изолатори имат не само предимства, но и недостатъци - тяхното производство все още не е достигнало достатъчна стандартизация и освен това няма общоприета унифицирана производствена система. Няма материал, който да отговаря напълно на всички стандарти и този изолатор няма опит в дългосрочна експлоатация.
Различни публикации и уеб ресурси обсъждат предимствата и начините за преодоляване на недостатъците, присъщи на полимерните изолатори. Съдейки по направения анализ и изводите, направени от него, чуждестранните експерти по-сериозно обмислят масовото използване на полимерни изолатори, по-често събират информация за ситуации на аварии и повреди на изолатори от този тип. На негова основа те анализират, систематизират и класифицират причините за повреди и дефекти, възникващи при използването на полимерни изолатори.
Много хора, работещи с електрическо оборудване, често обсъждат издръжливостта на полимерния изолатор. Сега в чужбина, за да се проучат характеристиките на издръжливостта на неговата работа, се изследва изкуственото стареене на фибростъкло. Трябва да се отбележи, че резултатите са поразително различни от наблюдаваните в практиката.
Проведените експерименти показаха, че дълготрайността силно зависи от степента на чистота на повърхността на изолаторите, поради което, за да се удължи експлоатационният живот, все още е необходимо тя да се почиства от получените замърсители. Те почистват изолатори по различни начини - измиват твърди и модулни полимерни изолатори под високо налягане, за много дизайни използват суха вода от време на времепочистване, чийто материал може да се използва обикновена натрошена царевица. Ако повърхността на защитната обвивка на изолатора е твърде замърсена, можете да я почистите с парцал или влажна мека четка. Много от експертите спорят за високата устойчивост на замърсяване на полимерните изолатори, въпреки че всъщност на места с чиста атмосфера повърхността на работещ полимерен изолатор, окачен в гирлянда от въздушни линии, все още е обект на замърсяване.
Едно от положителните качества на полимерните изолатори е надеждността и лекотата на транспортиране. Но дори и тук не беше без нюанси. Например, поради дългия престой на ребрата в деформирано състояние, тяхната геометрична конфигурация може да бъде нарушена; агресивни и замърсяващи вещества, нетипични за експлоатационно замърсяване, попадайки върху защитната обвивка на изолатора, могат напълно или частично да го лишат от експлоатационните му качества; механичните въздействия върху херметичната обвивка могат да понижат налягането или да я повредят, да счупят пръта и по този начин да повредят изолатора. Поради това е по-добре да се транспортира в специални контейнери, като плътни или кабелни кутии, морски или железопътни контейнери или специално проектирани контейнери, които не позволяват преминаването на агресивни вещества (като киселини, основи, разтворители, морска вода и др.), както и за предотвратяване на замърсяване и повреда на компонентите, опаковката и транспортните контейнери на производителя. Чуждестранни експерти предложиха идеята за транспортиране на един изолатор в контейнер, изработен от тръба от PVC материал, но, за съжаление, този метод е доста неудобен.
Възможно е транспортирането на изолатори в открити каросерии на автомобили и други превозни средства, вкл. без опаковка и транспортен контейнер на производителя, при условие че има защита срещу замърсяване (например брезент ии т.н.). Ако няма транспортен контейнер, тогава е по-добре изолаторите да се съхраняват вертикално. Но винаги по време на транспортиране и съхранение е необходимо да се опитате колкото е възможно повече да изключите възможността за деформация и повреда на компонентите на изолаторите. Това може да стане, да речем, като ги закрепим всички в краищата с дървени пръти, дъски и т.н., за да не се движат и сблъскват един с друг.
Чуждестранни експерти съветват тестване преди пускане в експлоатация с напрежение 1,5 пъти работното напрежение. Тази идея възникна в резултат на случаи на застъпване на новомонтирани и въведени в експлоатация полимерни изолатори. Трябва да се каже, че чуждестранните изследователи водят статистика под формата на таблици, които описват причините за използването на полимерни изолатори. От това става ясно, че просто няма причина за въвеждането на такива изолатори в широка употреба. Освен това, според някои източници, повечето чужди страни, с изключение на европейските страни, оценяват добрите антивандалски свойства, лекотата на транспортиране и предимствата на работата в екологично неблагоприятни места, но икономическите причини не надделяват.
За съжаление всичко това е малко засегнато в българистиката. Причината за това се крие в нивото на производство на полимерни изолатори, тъй като производителят, логично, рискува да загуби пазара на продажби и следователно да скрие недостатъците, опитвайки се да попречи на потребителите да се интересуват прекалено много от проблемни въпроси.
Трябва да се каже и за сравнението на параметрите на стъклени и полимерни изолатори. Обикновено се смята, че основните недостатъци на стъклените изолатори са ненадеждното транспортиране и ниската устойчивост на механични повреди, включително вандализъм. Почти невъзможно е да ги направите по-здрави, но антивандална стабилност ивсе още могат да се обсъждат транспортни проблеми.
Проблемът с антивандализма се крие в уязвимостта на стъклените изолатори към екзекуции, по-точно умишлено стрелба по тях от оръжие, например ловна пушка. Но, според хората, които обслужват такива изолатори, този проблем е силно преувеличен. Гирлянд без изолатори или с голям брой изолатори, паднали на земята, не се среща често. Най-често гирляндът няма един, по-рядко два стъклени изолатора, разположени наблизо. Наистина на разстояние 30-40 метра ловният изстрел се разпръсква на около метър. Но за да бъдем по-точни, напълно възможно е да се повредят три или повече изолатора. Въз основа на натрупания опит може да се твърди, че изстрел или куршум, който удари реброто на полимерна изолационна пола, или ще се забие, или ще премине. И ако изстрел удари пръчката, тя ще се разхерметизира и в допълнение към това ще се повреди и черупката. Но според резултатите от изпитването на изолатор от типа FSK-70-6-27.5-A4, при липса на влага, той може да издържи изпитвателно напрежение от 140 kV, а ако е налице, ще се затвори при напрежение от порядъка на 100-105 kV. По този начин можем да заключим, че има спад в производителността с 25-28%.
В същото време е необходимо да се инспектират полимерните изолатори, засегнати от „екзекуциите“, с помощта на специални оптични устройства, които позволяват да се изследват от земята и да се идентифицират повреди, което е много трудно. Следователно, антивандалските свойства бяха наистина забележими, необходимо е да ги инсталирате на малко разстояние от повърхността на земята.
При изследване на ситуациите на повреда на линейни стъклени изолатори, които зачестиха напоследък, трябва да се има предвид, че такива изолатори са били използвани повече от 30 години и следователно трябва да бъдат заменени. Но има и други причини. Едно от тях се случи през 90-те години.20-ти век по време на разпадането на Съветския съюз. Тогава енергийната индустрия беше комерсиализирана с всички сили. Докато вниманието на обществеността беше приковано към политически въпроси, контролът беше разхлабен, което доведе до появата на много спекулантски компании, които търгуваха с „употребявани“ изолатори, представяйки ги за нови. Такива изолатори се „провалиха“ на необходимите тестове преди употреба и в продажба се появиха неликвидни, ненадеждни и фалшиви стоки. Разбира се, той влезе в експлоатация на въздушната линия. Но дори и като се вземат предвид тези факти, според сравнителните характеристики на броя на повреди на година между стъклени и полимерни изолатори, числата не се различават много.
Обобщавайки, не е възможно да не споменем, че от общия брой експлоатирани полимерни изолатори, само 1% от инсталираните изолатори на въздушни линии представляват, а повече от 90% са изолатори с класове на напрежение не по-високи от 35 и 110 kV. Стъклените изолатори се използват няколко пъти по-често от полимерните. Това означава, че броят на отказите също е по-висок. Поради това се създава впечатление за повишената им ненадеждност.