مع التطور السريع لشبكة الطاقة ذات الجهد العالي في الصين ، تم استخدام العوازل المركبة ذات الحجم الصغير ، والمرونة الجيدة ، وسهولة التلف ، والوزن الخفيف والقوة الميكانيكية العالية على نطاق واسع في خطوط النقل لخصائصها الممتازة المضادة للتلوث ، والخفة ، والراحة التركيب والصيانة. تتكون العوازل المركبة ، كما هو موضح في الشكل 1 ، من تنورة مظلة مركبة ، ومسمار قدم فولاذي ، وكرة قوسية ، ودرع وأجزاء أخرى [1]. ومع ذلك ، وفقًا لمستويات جهد الخط المختلفة ، والبيئات الجغرافية المختلفة والاختلافات في الفهم ، هناك طرق مختلفة لتثبيت حلقة معادلة الجهد للعوازل المركبة. مقارنة بالعوازل التقليدية المصنوعة من البورسلين أو الزجاج ، يوجد ملحق آخر أثناء التثبيت -- حلقة موازنة الجهد.
1. وظيفة حلقة تقاسم الضغط من عازل مركب
كما يوحي الاسم ، فإن وظيفة حلقة معادلة الجهد هي توزيع الجهد بالتساوي عبر سلسلة العازل. عادةً ما يكون طرفا سلسلة العازل أو سلسلة العازل هما جهد الموصل والجهد الجيوديسي على التوالي ، أي جهد الطور. نظرًا لتأثير السلك على سعة اقتران الأرض وسعة الطور بين الأسلاك ، يظهر جهد الطور توزيعًا غير متساوٍ على سلسلة العازل بالكامل. قانون التوزيع على النحو التالي: انخفاض جهد العازل بالقرب من نهاية السلك هو الأكبر ، وينخفض جهد العازل بعيدًا عن طرف السلك تدريجياً. عندما يكون العازل بالقرب من الذراع المتقاطعة للبرج ، يرتفع انخفاض الجهد. نتيجة لذلك ، قد تحدث الهالة. مبدأ حلقة معادلة الجهد هو أن تركيب حلقة معادلة الجهد على طرف السلك لعزل أو سلسلة عازل يعادل تركيب مكثف متوازي ، وبالتالي زيادة سعة العازل على السلك وتحسين توزيع الجهد.
تحتوي حلقة موازنة الجهد للعازل المركب على وظائف مثل تحريض القوس (يحدث وميض التفريغ بين حلقتين على الخط لحماية تنورة المظلة من الاحتراق) ، ومنع الهالة المعدنية ، وتحسين توزيع الجهد ، وتقليل شدة المجال في نهاية الماندل. يتكون قلب العازل المركب من مادة عضوية ، لذلك يمكن لحلقة الضغط المنتظمة أن تقلل من شدة المجال لقضيب اللب الجانبي ذي الضغط العالي وتؤخر شيخوخة قضيب اللب إلى حد ما.
في التشغيل الفعلي ، إذا لم يتم تثبيت العازل المركب بحلقة معادلة الجهد ، فمن الحقائق التي لا جدال فيها أن توزيع جهد شدة مجال السطح غير متساوٍ للغاية ، لكن موضع التثبيت وهيكل حلقة موازنة الجهد للعازل المركب لهما تأثير كبير على تحسين توزيع الجهد للعازل المركب. عندما لا يتم تثبيت حلقة موازنة الجهد ، تكون شدة المجال للعازل المركب بالقرب من الطرف المباشر هي الأعلى عند الاتصال بين العازل والمرفق المعدني في النهاية ، والجهد الموزع على التنورة الأولى بالقرب من الطرف المباشر هو أيضا الأعلى. إذا كان مستوى جسم الحلقة المتجانسة في نفس ارتفاع اتصال العازل والملحقات المعدنية في النهاية ، فإن الحلقة المتجانسة بالكاد تلعب دور الضغط المتجانس.
2. أنواع حلقات موازنة الضغط
وفقًا للاستخدامات المختلفة ، يمكن تقسيم حلقة موازنة الجهد إلى حلقة موازنة مانع الصواعق للجهد ، وحلقة موازنة الجهد لحماية البرق ، وحلقة موازنة الجهد العازل ، وحلقة موازنة الجهد الكهربائي لمعدات اختبار الجهد العالي ، وحلقة موازنة الجهد لخط النقل ، إلخ. .
وفقًا للمواد المختلفة ، يمكن تقسيم حلقة الضغط الموحدة إلى حلقة ضغط موحدة من الألومنيوم ، وحلقة ضغط موحدة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وحلقة ضغط موحدة حديدية ، إلخ.
هناك نوعان من حلقات التدريع وحلقة التدريع بأسماء متشابهة.
في الوقت الحاضر ، يتم معالجة حلقة الضغط المتجانسة المستخدمة في الأجهزة الكهربائية عالية الجهد وأنظمة الطاقة الصينية (المحطة الفرعية ، خطوط الجهد العالي وما إلى ذلك) بشكل أساسي باستخدام سبائك الألومنيوم. المطلب العام هو تلميع سطح حلقة الضغط المتجانسة لتحقيق سطح أملس بدون نتوء.
3. فشلت حلقة معادلة الجهد للعازل المركب
3.1 لم يتم تركيب حلقة موازنة للضغط أو أن حلقة موازنة الضغط غير صالحة
عندما يكون العازل المركب قيد التشغيل الفعلي ، فإنه لا يتم تثبيته بحلقة معادلة الجهد ، أو خطأ التثبيت لحلقة معادلة الجهد ، ويشار إلى تشوه حلقة معادلة الجهد وإزاحتها مجتمعة بالفشل. إذا فشلت حلقة معادلة الجهد ، في حالة فشل حلقة موازنة الجهد ، تكون شدة المجال للعازل المركب بالقرب من الطرف المباشر هي الأعلى عند الاتصال بين العازل والمرفق المعدني في النهاية ، والجهد الموزع على التنورة الأولى بالقرب من الطرف الحي هي الأعلى. يؤدي تحول حلقة موازنة الضغط إلى جعل المستوى الذي يوجد فيه جسم الحلقة والاتصال بين العازل والملحقات المعدنية في النهاية عند نفس الارتفاع ، لذلك لا يمكن لحلقة موازنة الضغط أن تلعب دور معادلة الضغط. إذا فشلت حلقة معادلة الجهد ، فإن شدة المجال المحلي ستكون عالية جدًا ، مما يؤدي إلى التآكل الكهربائي ، وستكون قوة المجال الكهربائي وتوزيع الجهد على سطح العازل المركب غير متساوٍ للغاية ، مما يؤدي إلى التمدد الحراري لحافة العازل المركب و حدوث رحلة تفريغ ومضة كهربائية على سطح العازل ، وبالتالي تقليل التشغيل الآمن والمستقر لشبكة الطاقة.
3.2 التصميم الحالي لحلقة موازنة الضغط
في الممارسة العملية ، تحتوي حلقة موازنة الضغط على حلقة موازنة للضغط العلوي (جانب الضغط المنخفض) وحلقة موازنة الضغط المنخفض (جانب الضغط العالي). من أجل توزيع جهد الطور وشدة المجال بشكل أفضل بالتساوي عبر حافة العازل المركب ، يتم الآن تثبيت حلقات معادلة الجهد المزدوج على كل عازل مركب لخط نقل 220 كيلو فولت. تم تصميم حلقة موازنة الضغط العلوي في الغالب إلى نصفين ، بينما تكون حلقة موازنة الضغط السفلي عبارة عن تصميم حلقي. إذا كانت عملية تثبيت حلقة موازنة الضغط المنخفض غير مؤهلة أو كان هيكل حلقة موازنة الضغط غير طبيعي ، فستفشل حلقة موازنة الضغط. لن يؤدي تصميم وتركيب حلقة موازنة الجهد فقط إلى فقدان حلقة موازنة الجهد لعوازل مركّبة 220 كيلو فولت دورها الواجب. بالإضافة إلى ذلك ، بعد سقوط حلقة موازنة الجهد المنخفض على السلك ، فإن اهتزاز السلك الناجم عن الرياح الموسمية سيجعل حلقة موازنة الجهد المنخفض تستمر في ارتداء السلك ، وتسبب تسخينًا محليًا خطيرًا ، وحتى حرق السلك ، مما يؤدي إلى كسر سلك خط النقل ، مما أدى إلى حادث خطير للتعثر في الأسلاك. لذلك ، فإن سقوط حلقة معادلة الجهد المنخفض على السلك لن يؤدي فقط إلى عواقب وخيمة للغاية.
3.3 طريقة الصيانة بعد سقوط حلقة موازنة الضغط
إذا سقطت حلقة معادلة الجهد على السلك وأهلكت السلك ، فيجب استبدالها بحلقة جديدة لمعادلة الجهد. يجب اعتماد طرق تقوية مختلفة للأسلاك البالية المختلفة. يجب إزالة العازل المركب من السلك واستبداله بحلقة موازنة جهد جديدة لإعادة ضبط العازل المركب ، الأمر الذي لا يزيد فقط من صعوبة العملية ومخاطرها ، بل يزيد أيضًا بشكل كبير من المتطلبات المادية للمشغلين. هناك بعض المخاطر الأمنية.
كيف تحافظ على حلقة معادلة الجهد المنخفض من السقوط على السلك عند سقوطه؟ لذلك تقدم هذه الورقة طريقتين للتحسين.
4. تحسين الأساليب
تم اعتماد طريقة التصميم الجديدة لحلقة موازنة الضغط ، كما تم تصميم حلقة موازنة الضغط المنخفض لتكون النصف. عندما تكون عملية تثبيت حلقة موازنة الضغط المنخفض غير مؤهلة أو يكون الهيكل غير طبيعي ، يصبح مسمار التثبيت لحلقة موازنة الضغط المنخفض فضفاضًا ، وستسقط حلقة موازنة الضغط مباشرة على الأرض. لن يبقى على السلك ، ولن يسبب عطل في الأسلاك. وتقليل صعوبة عمليات الصيانة.
يمكن لحام حلقة مشاركة الجهد المنخفض للعازل المركب مباشرة إلى موقع التثبيت المعدني للعازل المركب. سيلعب هذا التصميم دور حلقة موازنة الضغط بشكل أفضل ، ومتطلبات الصيانة إلى الحد الأدنى. لكن هذا التصميم سيزيد من متطلبات الشركات المصنعة ، وسيشغل النقل حجمًا أكبر لنقل المتطلبات الأعلى.
5- لخص
حلقة مشاركة الجهد تحت العازل المركب لخط نقل 220 كيلو فولت تتبنى هيكل بعقب ، وهو سهل التركيب ويقلل بشكل كبير من استهلاك القوى العاملة والموارد المادية والوقت.
220 كيلو فولت مركب عازل نوع بعقب هيكل حلقة تقاسم الجهد بسيط ، تأثير تقاسم الجهد أفضل من حلقة مشاركة الجهد هيكل مغلق.
يمكن أن يضمن التصميم الجديد والتكنولوجيا والتحكم الجيد في الجودة أن حلقة موازنة الجهد الكهربي يمكن أن تلبي متطلبات خطوط نقل 220 كيلو فولت.