Aparamenta de alto-voltajeEs una pieza crítica del equipo en el sistema eléctrico y su rendimiento de aislamiento afecta directamente el funcionamiento seguro y estable de la red eléctrica. Los tipos, causas y consecuencias de fallas de aislamiento comunes son los siguientes:
Cortocircuito
Los animales pequeños, como serpientes y ratas, pueden ingresar al tablero a través de orificios en la zanja de cables, provocando puentes entre las barras colectoras o las barras colectoras dentro del tablero y provocando cortocircuitos entre fase-a-fase o monofásicos-a-tierra. Esto puede hacer que el interruptor se dispare y pierda energía, afectando el funcionamiento seguro de la red eléctrica.
Humedad y contaminación de superficies de componentes aislantes
El cuadro contiene muchos componentes aislantes hechos de resina epoxi (como casquillos, transformadores, aisladores de poste, etc.). Debido a que el equipo en sí no está completamente sellado, su resistencia a la humedad y la contaminación es deficiente. Además, la resina epoxi tiende a absorber agua. En clima lluvioso con alta humedad, la humedad en la superficie de los componentes aislantes puede penetrar rápidamente en el interior de los componentes bajo la influencia de un campo eléctrico, lo que lleva a una disminución significativa en la resistencia del aislamiento y un aumento en la corriente de fuga superficial, lo que potencialmente causa una descarga de corona o de arco, como se muestra en la Figura 1, donde se produce una descarga de fase-a-entre los componentes aislantes.
Distancias de seguridad eléctrica insuficientes
El análisis estadístico de los casos de mantenimiento del aislamiento de las aparamentas reveló un problema común: el espaciamiento insuficiente de las fases. Tomando como ejemplo el tablero de distribución de 35 kV de la serie KYN61, las mediciones mostraron que la distancia entre los contactos móviles trifásicos era de 250 mm y la distancia máxima entre los cables trifásicos era de 295 mm. El espacio libre de aire entre fases y entre fases y tierra era insuficiente, ya que no cumplía con el requisito de al menos 300 mm para el espacio libre de distribución de energía interior según lo estipulado en las "Dieciocho medidas de prevención de accidentes graves de la Corporación Estatal de Redes de China".
Los equipos de alto-voltaje se descargan a través de deflectores aislantes
Para reducir el tamaño de la aparamenta y los costos de producción, los fabricantes generalmente agregan una resina epoxi o un deflector aislante SMC entre fases para alterar la distribución del campo eléctrico y mejorar el aislamiento de la interfase. Sin embargo, esto no mejora fundamentalmente la estructura de aislamiento del cuadro. Los altos niveles de humedad dentro del cuadro provocan la acumulación de polvo y humedad. Combinado con las propiedades de absorción de humedad-de la resina epoxi o del deflector aislante SMC, bajo voltaje de frecuencia eléctrica a largo plazo-, esto aumenta la probabilidad de descarga, acelerando el deterioro de los materiales aislantes circundantes. Este deterioro del aislamiento distorsiona aún más la distribución del campo eléctrico circundante, creando un círculo vicioso que gradualmente forma canales conductores y, en última instancia, conduce a un accidente.
Descarga del contacto del disyuntor
La descarga de los contactos móviles y estacionarios del disyuntor se debe principalmente a un contacto deficiente entre los contactos móviles y estacionarios. El desgaste de los contactos, el desplazamiento, la corrosión, el óxido o la inserción insuficiente del contacto móvil pueden afectar gravemente a la conductividad de los contactos. Una resistencia de contacto excesiva puede provocar que los contactos se calienten e incluso provocar que el armario de distribución se queme y explote. La Figura 2 muestra el fenómeno de descarga en la superficie de la caja de contactos del carro de mano.
Descarga de barra colectora a buje
Los cuadros antiguos utilizan casquillos sin diseño de blindaje, lo que genera espacios entre la barra colectora y el casquillo. El casquillo y la barra colectora no tienen el mismo potencial. Después de que el cuadro ha estado en funcionamiento durante un período de tiempo, el casquillo (resina epoxi) absorbe humedad, reduciendo su rendimiento de aislamiento. Esto provoca una descarga parcial en pequeños huecos (como se muestra en la Figura 3), afectando gravemente el funcionamiento seguro de la red eléctrica.
Malas técnicas de instalación y construcción.
La disposición irracional de los componentes dentro de la aparamenta y el incumplimiento-de las especificaciones de instalación también son factores importantes que causan accidentes en la aparamenta, que se manifiestan principalmente en los siguientes aspectos:
(1) Aunque las barras colectoras y los componentes dentro del gabinete han sido biselados, todavía hay bordes afilados y rebabas, que pueden formar fácilmente un campo eléctrico muy desigual, provocando así una descarga puntual;
(2) Los pernos en la conexión de la barra colectora son demasiado largos;
(3) Las varillas aislantes que fijan los deflectores aislantes no están instaladas según las especificaciones y están demasiado cerca de las barras colectoras, provocando descargas.
Medidas de Prevención y Detección
Fortalecer el diseño de aislamiento
Seleccione todos los-materiales aislantes en condiciones (como revestimientos anti-flashover).
Optimice la distribución del campo eléctrico y emplee tecnología de blindaje.
Control ambiental
Instale calentadores, ventiladores o deshumidificadores.
Selle el recinto para evitar que entren animales pequeños.
Inspección y mantenimiento regulares
Detección de Descargas Parciales: Monitoreo en línea Ultrasónico y UHF.
Prueba de resistencia de aislamiento: mida periódicamente la resistencia del circuito principal y los componentes de aislamiento.
Termometría Infrarroja: Detecta defectos de aislamiento por sobrecalentamiento.
Limpieza y ajuste: Retire la suciedad y compruebe si hay pernos flojos.
Protección contra sobretensión
Instalar pararrayos y dispositivos de absorción de sobretensiones.
Resumen
Los fallos de aislamiento en aparamenta-de alta tensión suelen ser causados por la combinación de múltiples factores relacionados con la electricidad, el calor y el medio ambiente. Es mejor prevenir que curar. Se recomienda centrarse en los tres puntos de riesgo principales: descarga parcial, humedad y contaminación mediante el monitoreo en línea combinado con un mantenimiento regular, y controlar estrictamente la selección de equipos, los procesos de instalación y la gestión ambiental. Para equipos más antiguos, se pueden realizar actualizaciones o reemplazos de aislamiento gradualmente para mejorar la confiabilidad general.
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