Зміст статті

Выполнить достоверную оценку технического состояния фарфоровых подвесных изоляторов (гирлянд изоляторов) по результатам тепловизионной диагностики не представляется возможным. Это обусловлено незначительными изменениями их теплового состояния при реально возможных дефектах (электрический пробой в шапке изолятора — т. н. "нулевые" изоляторы; снижение электрического сопротивления изолятора из-за дефектов в изоляции силового узла (шапки) изолятора; загрязнение поверхности изоляторов и гирлянд промышленными, солевыми и другими уносами) и значительным влиянием на результаты диагностирования большого количества трудно учитываемых факторов (особенно это касается гирлянд подвесных изоляторов). К числу таких факторов относятся следующие:

  1. температуры отдельных изоляторов в гирлянде прямо связаны с мощностью диэлектрических потерь в их силовых узлах (шапках) и потерь, обусловленных поверхностной проводимостью изоляторов. Указанные потери, в свою очередь, зависят от распределения напряжения по отдельным изоляторам гирлянды и токов, протекающих через каждый из них, которые, в свою очередь, зависят от сопротивлений отдельных изоляторов гирлянды и паразитных емкостей изоляторов на провод и заземленную опору.

На рис. 5 приведены электрические схемы замещения подвесного изолятора, гирлянды изоляторов и расчетные распределения напряжений по отдельным изоляторам гирлянды. Как видно из этого рисунка, схема замещения гирлянды достаточно сложна.
схемы замещения подвесного изолятора и гирлянды изоляторов
Рис. 5. Электрические схемы замещения подвесного изолятора и гирлянды изоляторов, расчетные распределения напряжений по отдельным изоляторам гирлянды

Это приводит к нелинейному расчетному распределению напряжений и токов по отдельным изоляторам гирлянды, которые зависят от параметров ее схемы замещения. На практике эти параметры могут изменяться в весьма широких пределах (например, разброс активных сопротивлений отдельных изоляторов в гирлянде без дефектов может колебаться от 300 Мом — норма по ГКД 34.20.302-2002, до десятков тысяч мегаом). Таким образом, кривые распределения напряжения по отдельным изоляторам гирлянды, приведенные на рис. 79в, как для гирлянды без дефектных изоляторов, так и для гирлянды с дефектными изоляторами, имеют чисто теоретическое значение.
В реальных гирляндах с исправными изоляторами характер распределения напряжения вполне может выглядеть так, как будто в гирлянде имеются изоляторы со сниженным сопротивлением.

  1. загрязнение и увлажнение поверхности изоляторов, которое носит случайный характер;
  2. солнечное излучение и ветер.

Учитывая, что реальная разница температур между исправным изолятором в гирлянде и изолятором со сниженным сопротивлением или пробитым изолятором составляет десятые доли градуса, это еще больше усложняет выявление дефектных изоляторов в гирлянде.
Попытки однозначно связать сопротивления изоляторов в гирлянде с температурами их элементов (шапок и тарелок), предпринятые в некоторых публикациях   имеют общий характер и выглядят неубедительно, поэтому выявление дефектов в гирляндах подвесных изоляторов средствами инфракрасной техники на настоящий момент проблематично, для уточнения существующих методик требуются дальнейшие лабораторные и натурные исследования.
Для выявления дефектов в опорно-стержневых, подвесных изоляторах и особенно в многоэлементных изоляционных конструкциях и гирляндах изоляторов перспективным представляется проведение обследований, включающих совместное применение тепловизора и ультрафиолетового дефектоскопа. При этом "ультрафиолетовый" дефектоскоп применяют в сухую погоду (когда применение тепловизора для выявления дефектов в изоляторах малоэффективно) и выявляют им коронные и частичные разряды по поверхности загрязненных изоляторов и гирлянд, а также в районе кольцевых и поперечных микротрещин в изоляторах и армировочных швах. Во влажную погоду применяют тепловизор, которым уверенно выявляются продольные трещины, заводские дефекты фарфора, внутренние пробои в одноэлементных изоляторах. Как показывает опыт, совместное применение тепловизора и ультрафиолетового дефектоскопа весьма эффективно, т. к. они взаимно дополняют друг друга, что позволяет с большей достоверностью диагностировать дефекты в изоляторах и многоэлементных изоляционных конструкциях.

Температуры нагрева и соответствующие превышения температуры частей проходных изоляторов переменного тока частоты 50 или 60 Гц на напряжение свыше 1000 В при продолжительном протекании номинального тока не должны превышать норм нагрева по ГОСТ 8024-90.

Рекомендуемые сроки локализации и/или устранения дефектов опорно-стержневых изоляторов приведены в таблице 1.
Таблица 1. Рекомендуемые сроки локализации и/или устранения дефектов опорно-стержневых изоляторов



п/п

Возможная причина дефекта

Рекомендуемые сроки устранения дефектов

1.

2.

3.

1.

Некачественное изготовление изолятора (неоднородности и заводские дефекты фарфора)

Провести обследование изолятора (ультразвуковое или другими методами) или заменить изолятор в течение 30 дней

2.

Трещины фарфора и пробой изолятора

Провести замену изолятора по аварийной заявке

Тепловизионная диагностика стеклянных изоляторов в данной статье не рассматривается, т. к. дефекты их изоляции сопровождаются разрушением юбок изоляторов, в результате чего дефектные изоляторы видны визуально.