Samba isolaatori purunemise ohutusõnnetuste suur esinemissagedus

Sambaisolaator mängib toitesüsteemis isoleerivat kihti ja edendavat rolli ning on oluline tagatis toitesüsteemi turvaliseks ja stabiilseks tööks. Pikaajalise tugeva elektromagnetilise keskkonna, mehaaniliste seadmete koormuse ja polaarilma mõjul muutuvad sammaste isolaatorite mehaanilised omadused aga teataval määral halvaks, mis võib isegi põhjustada rebenemist ja põhjustada tõsiseid kahjulikke mõjusid. Viimastel aastatel on sammaste isolaatorid lõhkenud ohutusavariisid, mis on toonud kaasa riske elektrivõrgu ohutule toimimisele.

State Grid Corporationi samba isolaatori õnnetuse uurimise aruande kohaselt ületab isolaatori ohutusavarii põhjaosa lõunapiirkonda, eriti kirdepiirkonda, madala temperatuuri ning suure päeva- ja öötemperatuuri erinevusega. Suvine temperatuur on 30 kraadi C lähedal, madal temperatuur on alla -30 kraadi C ja aastane temperatuuride erinevus ületab 60 kraadi C. Kui temperatuur on erinev, tekib erinevate toorainete liideses soojusdeformatsioon ja kuumakahanemine, mille tulemuseks on suhteliselt suur mehaaniline ja seadmete pinge. Seetõttu on teaduslikel uuringutel oluline roll välistemperatuuri mõjus samba isolaatori mehaanilisele toimimisele.

Praeguse uurimisdünaamikast lähtudes on samba isolaatori elektrostaatiline väli uurimispunkt, kuid selle mehaanilise jõudluse suhtelisest uurimisest ei piisa. Simulatsiooni ja katsete abil paljastatakse portselanist sammasisolaatorite pinge deformatsioonijõud paindevõime paindevõimes; selles käsitletakse sammaste isolaatorite rikkemehhanismi ja selgitatakse pragude mõju portselanist sammaste isolatsiooni mehaanilise jõudluse langusele. Ta käivitas portselanist kolonniisolaatorite temperatuuri tsirkulatsioonisüsteemi katse. Pärast temperatuuri tsirkulatsioonisüsteemi katsetamist ladestus ääriku ühenduskohas veekindel tihendusliim ning äärikuketta ja portselankorpuse vaheline geelkondensaat lekkis. Selle olukorra pingeanalüüsi aga ei ole ja mõranemise peamist põhjust ei ole edasi väljendatud. Tegelikult ei saa samba isolaatori töös lisaks seadme lisaseadmete koormusele tähelepanuta jätta ka looduskeskkonna temperatuuri tsentraliseeritud pinget. Kuid praeguses etapis on asjaomaste sammaste seisukorras mehaanilise jõudluse teaduslikud uuringud vähem teaduslikud.

Riiklike standardite kohaselt simuleeritakse portselanist kolonni isolatsiooni katsemeetodit. Portselansambaisolaatori pinge portselansammaste painde- ja väändekandevõimes erinevatel temperatuuridel on hajutatud üle kogu, mis annab kindla aluse samba isolaatori tugevuse projekteerimisskeemile.

40,5KV portselan-tüüpi isolaatorite mehaanilised omadused erinevates temperatuuritingimustes hõlmavad pingete tsentraliseerimise oleku muutusi, mis on põhjustatud temperatuurimuutusest ning painde- ja väändekoormuse muutumisest erinevates temperatuurikeskkondades. Simulatsiooni simulatsiooni kohaselt on selgitatud, et portselanist täidisega rebenemise ohutuse õnnetused on enamasti portselani juure juurtes. Konkreetsed tulemused on näidatud allpool:

1. Kandevõime väänamise mõjul tekib portselansammaste ja A-jooneliste seelikute juurtes kontsentreeritud pinge. Samal ajal muutub temperatuuri muutumisega ka samba isolaatori vasaku ja parema juure pinge. Ülemise portselansamba pinge suureneb temperatuuri langusega oluliselt, kuid see ei järgi temperatuuri tõusu. Temperatuuri tõusuga suurenes märkimisväärselt samba pinge, kuid kui temperatuur langes, suurenes portselanist kolonni pinge temperatuuri tõusuga oluliselt ja transformatsioon ei olnud silmatorkav.

2. Temperatuurimuutus põhjustab ka portselanist samba isolatsiooni pinget, eriti betooni häälestuse, malmist ääriku ja portselanist isolatsiooni vahelises ühenduses.