Analyse des causes de défaillance des isolateurs haute tension

Analyse de l'état de fonctionnement de l'isolateur haute tension

Les performances des isolateurs haute tension sont principalement déterminées par leurs propriétés électriques, mécaniques, thermiques et anti-vieillissement.

Les propriétés électriques des isolateurs haute tension comprennent principalement : les caractéristiques de contournement des isolateurs haute tension, les propriétés électriques sous diverses surtensions, les caractéristiques de contournement dues à la pollution des isolateurs haute tension et les caractéristiques de tension de claquage à fréquence industrielle dans l’huile ;

Les propriétés mécaniques des isolateurs haute tension comprennent principalement : la résistance à la flexion ; les propriétés thermiques des isolateurs haute tension comprennent principalement leurs performances à chaud et à froid.

Le « Règlement » stipule que lors de la mesure de la résistance d'isolement avec un mégohmmètre de 2500 V, la résistance d'isolement de l'isolateur à pilier multi-éléments et de chaque isolateur de suspension ne doit pas être inférieure à 300 MΩ, et la résistance d'isolement de l'isolateur de suspension de 500 kV ne doit pas être inférieure à 500 MΩ.

1. Craquage
Lorsqu'un isolateur haute tension présente une fissure, il est dangereux du point de vue de ses propriétés électriques et mécaniques et doit être remplacé sans délai. Un défaut partiel de la jupe ou de la bride ne provoque pas nécessairement d'accident, mais comme il risque de se propager en fissures, il convient de le remplacer au plus vite.

Pour les isolateurs haute tension en matériaux polymères, les causes des fissures sont les suivantes :

(1) Causes des fissures dans les isolateurs en porcelaine haute tension
UN. De petits défauts apparaissent en surface et à l'intérieur de la pièce en porcelaine lors de sa fabrication. Soumis à des contraintes mécaniques répétées, ils finissent par engendrer des fissures et des cassures au niveau du bord.
B. Un arc électrique provoqué par une surtension ou un encrassement peut endommager les pièces en porcelaine par un arc électrique et une surchauffe locale.
C. Les isolateurs haute tension sont enduits de graisse silicone, généralement utilisée comme protection contre l'encrassement. Lorsque cette graisse n'est pas renouvelée pendant une période prolongée et que l'isolateur continue d'être utilisé, des courants de fuite et des décharges partielles apparaissent en raison du vieillissement de la graisse silicone, ainsi que le décollement de l'émail à la surface de l'isolateur, des défauts de jupe et des fissures.
D. En raison du serrage excessif des fixations, certaines parties de la porcelaine sont soumises à des contraintes excessives.
ET. En raison d'une négligence lors de son utilisation, l'isolateur haute tension est endommagé par une force extérieure accidentelle ou par des dommages causés par une force extérieure telle que des jets de pierres.
F. Le manchon en porcelaine utilisé sur l'équipement, si l'équipement interne n'est pas bien adapté, peut parfois causer des dommages indirects au manchon en porcelaine.

(2) Causes des fissures dans les isolateurs polymères haute tension
UN. Les contraintes internes résiduelles générées lors du durcissement et de la contraction du matériau pendant le processus de fabrication provoqueront des fissures.
B. Le cycle thermique provoqué par le fonctionnement et l'arrêt répétés de l'équipement soumettra le produit à des contraintes thermiques cycliques dues à la différence de coefficient de dilatation thermique des différents matériaux, ce qui entraînera le décollement et la fissuration du métal incorporé dans la résine.
C. En raison de la diminution de la résistance mécanique du matériau isolant lors d'une utilisation prolongée ou de la fatigue causée par des contraintes répétées, des fissures peuvent également apparaître.
D. Les éléments de fixation des isolateurs haute tension sont trop serrés, ce qui entraîne des contraintes mécaniques excessives et des fissures.

2. Traces de rampant
Lorsque la surface d'un matériau isolant organique est contaminée et humide, le courant de fuite qui la traverse crée une zone sèche localisée à haute résistance d'isolement. Cette zone augmente la tension appliquée et génère une petite décharge. Il en résulte une carbonisation de la surface isolante, formant un chemin conducteur : la ligne de fuite. Si un isolateur haute tension présentant des lignes de fuite n'est pas traité, ces dernières se développeront progressivement et finiront par provoquer un court-circuit à la terre par contournement.

Lors du remplacement d'isolateurs haute tension présentant des traces de fuite, il est nécessaire de renforcer la gestion des problèmes tels que la contamination et l'humidité, et d'utiliser des matériaux résistants aux traces de fuite et offrant d'excellentes performances afin d'éviter la réapparition de ces traces.