Необходимо чтобы, выполнялось неравенство:
,
где Lут.эф – эффективная длина пути утечки изоляции (с учетом поправочного коэффициента kут£ 1);
Uф – рабочее фазное напряжение.
В сетях с изолированной нейтралью увеличивается удельная длина пути утечки на 15…30 %. Это объясняется тем, что вероятность совпадения однофазных замыканий Uв.р. в этой сети и неблагоприятных погодных условий небольшая. Интенсивные загрязнения поверхности изолятора ведут также к снижению Up при коммутационных и грозовых импульсах.
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 и числа изоляторов в гирлянде.
3. Переход с открытых распределительных установок на закрытые.
4. Переход с воздушных линий на кабельные.
5. Очистка изоляции от загрязнений струей сжатого воздуха, струей воды под высоким давлением или импульсной струей воды с высокой удельной проводимостью воды.
6. Непрерывное дождевание изоляторов слабыми струями воды.
7. Защитное покрытие изоляторов гидрофобной пастой один раз в 3…6 месяцев.
8. Периодическое определение интенсивности загрязнения путем измерения тока утечки на изоляторе под рабочим напряжением и его нормирование (устанавливается предельное значение тока утечки).
Разряд вдоль увлажненной поверхности
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 вследствие обмыва поверхности, т.е. уменьшения количества загрязнения, а так же вымывания из загрязняющего вещества растворимых проводящих примесей. Следовательно, поведение изоляторов в естественных условиях зависит от вида атмосферных осадков.
Дожди большой интенсивности (десятки и сотни миллиметров в час) не являются расчетным случаем при определении опасных ситуаций для работы изоляторов, т.к. они непродолжительны (не более 15 минут) и наблюдаются в редких случаях.
Длительность дождей с интенсивностью 10 мм/ч может достигать нескольких часов. Такие дожди могут считаться благоприятными, поскольку способствуют интенсивному смыванию загрязнений с поверхности изоляторов.
К числу наиболее опасных увлажнений относятся: туман, роса и моросящие дожди. Эти явления имеют широкое распространение и могут достигать большой длительности.
Туман представляет собой взвешенные в воздухе капли воды, образовавшиеся при конденсации пара. Концентрация влаги мало изменяется с высотой,которая составляет в среднем 20-50м.
Так же широкое распространение имеет роса, представляющая собой продукт конденсации влаги на предметы, имеющие температуру ниже окружающего воздуха. Наиболее часто роса наблюдается в ночные и утренние часы в теплое время года и имеет относительно небольшую продолжительность. Увлажнение туманом и росой происходит равномерно по всей поверхности изолятора и в результате изолирующая способность снижается по сравнению с увлажнением от дождя.
Интенсивность моросящих дождей составляет 0,5-4 мм/ч. Их продолжительность может достигать нескольких часов. Дожди, в отличие от туманов и росы, могут охватывать обширные районы.
При увлажнении изоляторов мелкокапельной влагой, поверхность смачивается постепенно, и вымывание растворимых веществ происходит медленно и проявляется только при достаточном количестве влаги, накопившимся на поверхности. В этом процессе существенное значение имеет количество воды, осевшей на поверхность изоляторов. Предельным является увлажнение поверхности до насыщения. Такое состояние соответствует максимальному значению поверхностной проводимости. При слабых интенсивностях увлажнения, слой загрязнения не достигает насыщения, что приводит повышению разрядных напряжений изолятора, поскольку проводимость поверхностного слоя уменьшается из-за подсушки поверхности изолятора токами утечки.
При увлажнении по изолятору протекает ток утечки, вызванный проводимостью пленки влаги.
Величина тока утечки зависит от удельной электропроводности толщины водяной пленки (I = 5…100 мА). В местах наибольшей плотности тока (у электрода с минимальным радиусом) происходит выделение тепловой энергии. Под действием выделяющегося тепла происходит подсушивание поверхности изолятора. Это приводит к резкому возрастанию падения напряжения на подсушенном участке и его перекрытию. При этом опорная точка дуги располагается на краю водяной пленки и перемещается по мере ее высушивания (рис. 1).
Для образовавшейся цепи справедливо уравнение:
Eд(iут)l + iутR = Uo
где Eд(iут) – градиент напряжения на дуге, зависящий от тока утечки;
l – длина дуги (ширина подсушенной зоны);
R – сопротивлениенеперекрытой водяной пленки (Lут – l);
Lут – длина пути утечки.
Рис. 1. Образование частичной дуги на увлажненной поверхности изолятора: а) по увлажненной поверхности изолятора протекает ток утечки; б) высушенная зона (l) перекрыта дугой (4); 1, 2 – электроды; 3 – водяная пленка; 4 – дуга
Разрядное напряжение по поверхности изолятора при дожде называют мокрозарядным напряжением Uмр. Мокроразрядное напряжение тем ниже, чем меньше сопротивление утечки по поверхности изолятора.
Сопротивление Rу определяется по формуле:
Rу = ρвlут/p·Δ·D,
где Δ – толщина слоя водяной пленки;
D – диаметр изолятора;
ρв – удельное поверхностное сопротивление водяной пленки;
lут – длина пути утечки. (Рис. 2.)
Рис. 2. Параметры гладкого циллиндрического изолятора
Как следует из этой формулы, на мокроразрядное напряжение влияют удельное сопротивление воды ρви интенсивность дождя, от которой зависит толщина водяной пленки Δ.
Мокроразрядное напряжение изоляционных конструкций пропорционально их строительной высоте. Мокроразрядный градиент Eмр= Uмр/lст является технической характеристикой изолятора (Eмр≈ 2,8…4 кВ/см).
Меры, предотвращающие перекрытия по поверхности изоляторов вследствие их загрязнения
1. Гидрофобное покрытие изоляции - нанесенная на поверхность изоляторов смазка, препятствующая образованию на этой поверхности сплошной пленки увлажнения
2. Усиление изоляции ВЛ (добавление в гирлянду изоляторов того же типа, заменой изоляторов на изоляторы других типов).
3. Использование изоляторов, конструктивные особенности которых препятствуют полному увлажнению поверхности (тарелочные изоляторы).
Скачать реферат