Brotinn strengur af samsettum einangrunarefnum, orsakir þess og samsvarandi greiningaraðferðir
Sem stendur er mikill fjöldi samsettra einangrunartækja notaðir í raforkuflutningslínum, sem eru um það bil 50 prósent af neyslu einangrunarlína. Meðal þeirra eru línulegir turnar fyrir hærra hlutfalli. Næstum allir línulegir turnar á mjög menguðum svæðum nota samsetta einangrunarefni. Samsetti einangrunarbúnaðurinn hefur leyst mengunarvandamálið sem hefur plagað raforkukerfið í mörg ár með frábærum mengunarvarnarafköstum sínum, en vandamálið við að strengjabrot kemur upp af og til. Fyrir einstrengja turna, þegar strengur af samsettum einangrunarefnum brotnar, veldur það oft því að línan fellur, sem mun hafa mikla ógn við félagslegt öryggi. Fyrir fjölraða staurturna, þegar strengurinn slitnar, mun hann einnig hafa áhrif á turnana og aðra einangrunarbúnað, sem hefur áhrif á áreiðanleika línunnar. Þar sem umferðarhraði vegna mengunar yfirfalls hefur minnkað mikið á undanförnum árum, hefur strengjabrot orðið mikilvægt vandamál sem samsettar einangrunarefni standa frammi fyrir.
Margar orsakir leiða til brotins samsetts einangrunarstrengs og það er mikill munur á útliti og prófunarniðurstöðum. Þegar brotið hefur átt sér stað er mjög mikilvægt að finna nákvæmlega ástæðuna fyrir síðari meðferð. Jafnframt skal draga saman orsakir brotsins sem hafa mikilvæga þýðingu fyrir einangrunartæki sem tengjast raforkukerfinu. Þess vegna, ásamt formum brotinna strengja sem einstaklingar hafa haft samband við, munum við tala um orsakir strengjabrotna og hvernig á að greina og sannreyna þær. Það geta verið ástæður fyrir slitnum strengjum sem eru ekki huldar. Þér er velkomið að skilja eftir skilaboð eða senda tölvupóst til að ræða málin.
1. Flokkun og broteiginleikar brotinna samsettra einangrunarstrengja
Brotið strengjaform samsettra einangrunarefna má skipta í þrjá flokka: utanaðkomandi afl að rífa, brothætt brot og rotið brot. Meðal þeirra eru mjög fá tilfelli af sliti utanaðkomandi krafts og brothættir og rotnir brot eru helstu tegundir brotinna strengja.
1.1 Rífandi ytri kraftur
Orsakir þess að utanaðkomandi kraftur rifnar eru oft mjög sterkur vindur, mikil ísing á línum og afísingarstökk.
Í heild er vélrænni styrkstýrði hluti einangrunarbúnaðarins yfirleitt háls kúluhaussins, það er að segja þegar það er aðeins fyrir togstreitu er kúluhausinn oft sá fyrsti sem brotnar. Hins vegar, þegar það verður fyrir samsettri virkni snúningsálags, togálags eða þrýstiálags, er tengihlutinn milli málmfestingarinnar og kjarnastangar samsettra einangrunarbúnaðarins viðkvæmastur, þannig að brotstaðan er brothættust.oft staðsett við tengihluta festingarinnar og kjarnastöngina.
Kjarnastöngin er úr sterkum glertrefjum. Þegar það er að hluta til skemmt og síðan rifið undir samsettri virkni snúningsálags og togálags,brot á kjarnastöng er oft ójafnt, sumar trefjar eru kústlaga og brotið hefur engin ummerki um kolefni.Mynd 1.
Mynd 1 Dæmigert brot vegna slits utanaðkomandi krafts
1.2 Brotbrot (spennutæring)
Brotbrot er helsta tegund strengsbrots í fyrstu beitingu samsettra einangrunarefna og beinbrotaferlinu fylgir streitutæringarferli.Staðsetning brotsins er hugsanlega inni í endafestingum og nálægt tengingu endafestinga og kjarnastangar.
Augljósasti eiginleiki brothættu brotsins er að megnið af brotinu er flatt og slétt og hlutinn er hornréttur á ás kjarnastangarinnar.Dæmigerð brotaform er sýnd á mynd 2.
(a) Flatt brot
(b) Brotið er þrepað og hvert þrep er flatt.
Mynd.2 Dæmigerð brotaform brotsbrots á samsettum einangrunarefni
1.3 Brot vegna tæringar (kjarna stangir kolsýring)
Brot vegna tæringar hefur orðið helsta form samsettra einangrunarstrengsbrota á undanförnum árum og strengjabrot hans fylgir langtíma innri losunarferli.Brotið er almennt staðsett nálægt háspennuenda samsetta einangrunarbúnaðarins.
Helstu útlitseiginleikar rotna brotsins eru veruleg kolsýring (svörtun) á kjarnastönginni og á sama tíma er brotið ójafnt og augljós vírteikning.Dæmigerð brotaform er sýnd á mynd 3.
Mynd 3 Dæmigert brotformgerð brotsbrots á samsettum einangrunarefni
2. Orsakir og þróunarferli brotna strengja
Meðal þriggja tegunda af slitnum strengjum eru líkurnar á að ytri kraftur rifni afar litlar og ferlið er einfalt og auðvelt að greina við erfiðar veðurskilyrði. Þess vegna kynnir þessi grein aðeins orsakir, þróunarferli og greiningaraðferðir brothættra beinbrota og rotins brota.
2.1 Brotbrot
Brothættu brotinu fylgir almennt streitutæringarferli. Einangrunarbúnaðurinn ber þyngd vírsins og er undir spennu. Þegar kjarnastöngin kemur inn í súra vökvann af einhverjum ástæðum mun súrvökvinn tæra kjarnastöngina. Ósýruþolna kjarnastöngin sem notuð var í fyrstu samsettu einangrunartækjunum er undir spennu. Undir samsettri virkni tæringar koma smám saman sprungur í kjarnastöngina og sprungurnar stækka smám saman þar til kjarnastöngin sem eftir er þolir ekki togkraftinn og brotnar.
Það má sjá af ofangreindu að það eru tvö meginskilyrði fyrir brothættu broti: innsigli bilun og kjarnastöngin er ósýruþolin kjarnastöngAuk þess flýtir myndun sprungna mjög á tilviki brothættra brota. Samkvæmt raunverulegum tilfellum hefur þróunarferli brothættra beinbrota eftirfarandi tvo flokka:
(1) Lokunarbilun - kjarnastöngin er rök - innri losun myndast - sýruefnið er framleitt - streitutæring - kjarnastöngin verður fyrir brothættum;
(2) Framleiðslugallar eftir á endanum (fleygbygging) - bilun í innsigli - innkoma súrra efna í andrúmsloftið - streitutæring - brothætt brot á kjarnastönginni.
Fleygbyggingin þarf að reka fleyg inn í endann á kjarnastönginni, sem er auðvelt að skilja eftir örsmáar sprungur í kjarnastönginni. Þegar þéttingin er eðlileg er stækkun örsmáu sprunganna mjög hæg. Þegar þéttingin mistekst verða ofangreindar sprungur upphafspunktur álagstæringar. Sérstök gerð fleygbyggingar er að finna í annarri grein minniUppbygging gírlínueinangrunarbúnaðar-1 (fjöðrunareinangrunarefni úr postulíni/glerdiski, samsettur fjöðrunareinangrari af stangargerð).
(a) Innri fleygbygging
(b) Innri fleygurinn er knúinn til að kljúfa kjarnastöngina.
Mynd 4 Innri fleygbygging og skemmd á kjarnastöng
Það eru þrjár gerðir af innsigli bilun:
(1)Bilun í lok innsigli:Þéttiefnið er sprungið, eða endinn er skemmdur við uppsetningu, sem veldur því að innsiglið bilar.
(2)Innsigli bilun vegna bilunar slíður:
A. Slíðurefnið er lélegt og slíðurinn er tærður af ytri losun; það verður kórónulosun á yfirborði samsetta einangrunarbúnaðarins í rigningarveðri og endinn brennur auðveldlega af háhitaboga þegar eldingu verður fyrir honum. Í ofangreindum tilvikum er auðvelt að sprunga, sem veldur því að kjarnastöngin blotnar.
B. Óviðeigandi uppsetning jöfnunarhringsins mun valda alvarlegri kórónuútskrift og eyða slíðrinu; ef jöfnunarhringurinn er ranglega settur upp eða færibreytur eru ekki vel valdar, mun háspennuendinn framleiða alvarlega kórónuútskrift og langtímaáhrifin skemma slíðrið og valda því að kjarnastöngin verður rak.
(3) Það er vandamál við tengi slíður-kjarna stangarinnar, og raki fer inn í kjarnastöngina með dreifingu.
2.2 Brot vegna tæringar
Sem stendur nota flestir samsettu einangrunartækin sem eru í notkun sýruþolnar kjarnastangir, þannig að líkurnar á brothættum brotum hafa minnkað verulega og rotið brot hefur orðið aðalform þess að einangrunarstrengur brotni. Rotnuninni fylgir oft langvarandi losun inni í kjarnastönginni og orkan sem myndast veldur því að uppbyggingu kjarnastangarinnar breytist smám saman. Annars vegar brotnar plastefnið sem umlykur og festir glertrefjarnar niður og glertrefjabyggingin verður mjúk. Á hinn bóginn eru glertrefjarnar kolsýrðar og vélrænni eiginleikarnir eru ótrúlegir. Farðu niður þar til kjarnastöngin þolir ekki álagið og brotnar.
Í þessu ferli þróast innri gallarnir meðfram geislamyndastefnu kjarnastöngarinnar og þróast einnig í axial átt, og innri losunarrás myndast í kjarnastönginni og rafsviðsstyrkurinn í lokin er mjög mikill, sem veldur slíðrið til að komast innan frá og út. Dæmigerð mynd er sýnd á mynd 5.
(a) Galla stækkun inni í kjarnastönginni
(b) Kýla á kjarnastangarslíður
Mynd 5 Gallaþensla innan í kjarnastöng brotnaði vegna tæringar
Samkvæmt uppruna innri losunar kjarnastöngarinnar má skipta rotnuninni í eftirfarandi tvo flokka:
(1) Lokunarbilun - kjarnastöngin er rak - innri losun myndast - sýruefnið er framleitt - streitutæring - kjarnastöngin verður fyrir brothættum;
Uppruni innri losunar þessarar tegundar beinbrota er bilun í endaþéttingu og skemmdir á slíðri og ástæðurnar eru þær sömu og fyrri brothætta brotið.Það má sjá að jafnvel þó að sýruþolna kjarnastöngin sé notuð, svo lengi sem innsiglið bilar, mun strengurinn samt slitna!
(2) Það eru innri gallar í kjarnastönginni - vatnsgengni - losun myndast inni - súr efni myndast - slíðurinn er veðraður - aukin innri losun - kolsýring á kjarnastönginni;
Innri gallar kjarnastöngarinnar eru almennt af völdum lélegs tengis kjarnastangar og slíðurs, svo sem lélegrar tengingar, loftgöt sem skilin eru eftir við tengið osfrv. Slæm tenging mun leiða til losunar og myndunar innri loftbila. Það eru eftirfarandi lykilferli fyrir slíka brotna strengi:Yfirborð slíðunnar er ósnortið en raki fer inn í kjarnastöngina.
3. Broken string greiningaraðferð
Auðvelt er að fá vísbendingar um bandslitið af völdum slits utanaðkomandi krafts úr veðurupplýsingum og því er hér aðeins fjallað um greining á brothættu og rotnu broti. Þegar brotinn strengur á sér stað skaltu fyrst ákvarða hvort brotinn strengur sé brothættur eða rotinn í samræmi við brotalögun og brotastöðu, og veldu síðan samsvarandi prófunaratriði til sannprófunar samkvæmt mögulegum ástæðum sem nefnd eru hér að ofan.
3.1 Brotbrot
Ef það er metið sem brothætt brot, samkvæmt ofangreindu, getur það stafað af bilun í innsigli auk ósýruþolinnar kjarnastöng, eða það getur stafað af framleiðslugöllum sem eftir eru í lokin auk innsiglibilunar auk ó- sýruþolinn kjarnastöng.
(1) Innsigli bilun auk ósýruþolinnar kjarnastöng
Staðfesting á bilun í lok innsigli:Sama framleiðslulota er látin gangast undir þéttleikapróf, sundurgreiningu á brotnum einangrunarfestingum og greiningu á innri ryðhlutum.
Þéttingarprófið er að beita 70 prósentum af metaðri vélrænni álagi á samsetta einangrunarbúnaðinn í 96 klukkustundir og vefja síðan endann með penetrant í 20 mínútur. Athugaðu hvort litarefnið komist inn í endann og inndýptardýpt með sjónrænni skoðun og líffærafræði. Endaþéttingar þóttu ásættanlegar svo framarlega sem inndýpt næði ekki að kjarnastönginni.
Mynd 6 Endaþéttingarpróf - líffærafræðileg skoðun á inndælingardýpt eftir innsogshylki
Lokabilun á endanum er oft dæmi um það. Innsiglunarprófið á sömu framleiðslulotu getur hugsanlega ekki fundið vandamálið. Hins vegar, ef það er þéttingarbilun í lokin, mun það taka nokkurn tíma fyrir streitutæringarferlið að eiga sér stað að fullu. Því verður tæring oft inni í endafestingum. Þess vegna eru líffærafræði brotna einangrunarenda og uppgötvun ryðhluta beinustu og áhrifaríkustu leiðin.
Sannprófun á þéttingarbilun vegna lélegs slíðurefnis: Framkvæmdu mælingar- og raftæringarþolsprófanir á regnhlífarslíðurefnum á sömu framleiðslulotu.
Regnhlífarhlífarefni viðnám við mælingar og rafmagns tæringarpróf er að skera einangrunarskúrinn í flatt sýnishorn af ákveðinni þykkt og framkvæma prófið með stöðugri mælingarspennuaðferð. Prófspennan er AC 4,5kV og sýnishornið þolir 6 klst án tæringar. Prófið telst standast ef dýpt fer ekki yfir 2,5 mm.
Mynd 7 Sýni sem voru gefin í mælingar- og raftæringarþolspróf
Sannprófun á bilun í slíðri innsigli sem stafar af óviðeigandi uppsetningu flokkahringsins:Athugaðu hvort flokkunarhringurinn sé settur upp öfugt, hvort uppsetningarstaðan sé rétt, og framkvæmdu útreikning rafsviðssannprófunar á uppsetningarkerfi flokkahringsins.
Sannprófun á bilun í innsigli af völdum lélegs tengis kjarnastangar og slíðurs:Framkvæma gegndræpisprófun kjarnastanga, vatnsdreifingarprófun á kjarnastöngum, vatnsdreifingarprófi, afltíðniþolsprófun á spennubeltishitahækkun, bratta hitahækkunarpróf fyrir sömu lotu einangrunarefna Bylgjupróf, krufning.
Sannprófun á sýruþol kjarnastanga:Framkvæmdu sýruþolsprófið á kjarnastönginni fyrir brotna einangrunarefni eða vörur úr sömu lotu.
Sýruþolspróf kjarnastangarinnar er að afhýða hluta af slíðri einangrunarbúnaðarins til að afhjúpa kjarnastöngina og vefja hana síðan með 1mól/l saltpéturssýru eftir mölun og beita ákveðinni spennu í 96 klst á sama tíma . Spennugildið er afurð svæðisins á kjarnastönginni og 300MPa, svo sem 96h. Eftir að kjarnastöngin er ekki skemmd og engin marktæk sprunga er á yfirborðinu er talið að kjarnastöngin sé nauðsynleg fyrir sýruþol. (Einnig þekkt sem sýruþolinn kjarnastöng)
Fyrir frekari upplýsingar um aðferðir og viðmið ofangreindra prófana, vinsamlegast skoðaðu "GB/T 19519-2014 skilgreiningu, prófunaraðferðir og viðmiðunarviðmið fyrir loftlínueinangrara með nafnspennu yfir 1000V fyrir straumkerfi með upphengdu og togþoli Samsett einangrunarefni".
(1) Afgangur framleiðslugalla á endanum auk innsiglisbilunar auk ósýruþolinnar kjarnastöng
Sannprófunin á innsigli bilun og ósýruþolnum kjarnastöng er sú sama og hér að ofan. Hægt er að sannreyna lokaframleiðslugallana með vélrænni skaðaálagsprófun á sömu framleiðslulotu, en lokaframleiðslugallarnir eru oft einstök tilvik og erfitt er að rekja upprunann nákvæmlega í gegnum prófið. Það er hægt að aðstoða af endabyggingu og beinbrotastöðu. Ef endinn tekur upp fleygbyggingu og brotið er staðsett inni í endafestingunni og er nálægt enda fleygsins sem verið er að reka, þýðir það að það er meiri möguleiki á framleiðslugöllum inni.
3.2 Brot vegna tæringar
Ef það er metið brothætt, samkvæmt ofangreindu, getur það stafað af innri langtímalosun af völdum innsiglisskemmda eða vegna innri galla í kjarnastönginni, sem veðrast í gegnum slíðuna innan frá. að utan, sem veldur innri langtímalosun sem veldur strengsbroti.
(1) Innsigli ásamt innri langtímalosun
Sannprófunaraðferðin fyrir bilun í lok innsigli og bilun í slíðri er sú sama og fyrri hluti 3.1.
Ef það kemur í ljós að það er gat á kjarnastönginni verður það lykilatriði að dæma hvort gatið sé af utanaðkomandi orsök sem leiðir til bilunar á slíðurþéttingunni eða sé af völdum innri galla og götunar. Við getum byrjað á samsetningu muninum á innan og utan holunnar. Almennt er sú hlið með hærra hlutfalli kolsýrðra íhluta meiri líkur á að losunartími hefjist fyrr og líklegra er að holan byrji frá þessari hlið.
(2) Gallar inni í kjarnastönginni
Undanfarin ár hafa komið upp innri galla í kjarnastönginni, aðallega af völdum lélegs sambands kjarnastangar og slíðurs.Staðfesting á gölluðu viðmóti:Framkvæma gegndræpisprófun á kjarnastangir, vatnsdreifingarprófun á kjarnastöngum, slíðri vatnsdreifingarprófi, afltíðniþolsprófun á hitastigi spennubeltishækkunar, prófun á bratta hitastigshækkun fyrir sömu lotu einangrunarefna bylgjupróf, krufning.
Gegndræpisprófið á kjarnastönginni er að skera kjarnastöngina í 10 mm langt sýni, skurðarstefnan er hornrétt á kjarnastöngina, pússa báða endana með sandpappír og setja í rauða eða fjólubláa metýlenlausn. Efri endinn kemst í gegn og tíminn fyrir lausnina að komast inn í kjarnastöngina að toppnum er mældur.
Mynd 8 Permeability Test
Vatnsdreifingarprófun á kjarnastöng með slíðri er að skera kjarnastöngina í 30mm langt sýni, skurðarstefnan er hornrétt á kjarnastöngina, pússaðu báða endana með sandpappír, sjóða í 0,1 prósent styrk NaCl lausn í 100 klst, og settu síðan á 12kV AC spennu í 1mín, mældu lekastrauminn.
Mynd 9 Vatnsdreifingarprófunarhluti
Afltíðniþolið hitastigshækkunarpróf fyrir spennubelti er að setja hæstu rekstrarspennu á einangrunartækið í 30 mínútur og nota innrauða til að mæla hitastig einangrunarbúnaðarins.
Fyrir brattbylgjuprófið var einangrunarefnið soðið í 42 klukkustundir og höggspenna með bratta 1000kV/us-1500kV/μs var beitt í 25 sinnum.
Krufningin er að fjarlægja slíðrið með hníf eða utanaðkomandi krafti og fylgjast með yfirborðsástandi kjarnastangarinnar eftir að slíðrið hefur verið afhýtt.
Mynd 10 Sýni eftir krufningu
Fyrir ítarlegri upplýsingar um ofangreindar prófanir, vinsamlegast skoðaðu "GB/T 19519-2014 skilgreiningu, prófunaraðferðir og viðmiðunarviðmiðanir fyrir loftlínueinangrunartæki með nafnspennu yfir 1000V fyrir AC kerfi með upphengdum og togþolnum samsettum einangrunarbúnaði".
Eftir að þéttingarvandamálið hefur verið útilokað, ef einhver af ofangreindum prófunum er verulega óeðlileg, má dæma að einangrunartækið sé líklegt til að hafa viðmótsvandamál.Mikilvægir óeðlilegir eiginleikar hverrar tilraunar voru:
gegndræpisprófun kjarnastanga: Metýlenlausnin kemst í gegnum prófunarhluta kjarnastangarinnar innan 15 mínútna.
kjarnastöng með slíðri vatnsdreifingarprófun: lekastraumur kjarnastangarinnar fer yfir 1mA;
Afltíðni þolir spennubeltishitahækkunarpróf: Meðan á rannsóknarstofuhermiprófinu stendur er hitastigshækkun kjarnastöngarinnar veruleg og hitastigshækkunin eykst smám saman með lengingu þrýstingstímans; ef það er aðeins örlítil hitahækkun getur verið að slíðrið sé rakt, en það er ekkert vandamál inni í kjarnastönginni.
Bratt bylgjupróf: innra sundurliðun á kjarnastönginni;
Krufning: Stórt svæði á yfirborði kjarnastangarinnar er beint útsett.
Varðandi mat á samsettum einangrunarviðmótsvandamálum er frekari upplýsingar að finna í annarri grein minni:Vandamál við samsett einangrunarviðmót og uppgötvun þeirra.