Пошкодження і діагностика ізоляторів контактної підвіски

Конструкція ізоляторів. На контактній мережі використовують тарілчасті і стрижньові ізолятори.

Тарілчастий підвісний ізолятор (мал. 5.7, а) складається з чавунної «шапки» 3, ізолюючого елементу 1 («тарілки») з фарфору або скла (стеклофарфора) і сталевого стрижня 5, що закінчується товкачем 4 або сережкою. Ізолюючий елемент сполучений з шапкою і стрижнем за допомогою цементного розчину 2. У фіксаторного тарілчастого ізолятора (мал. 5.7,6) шапка має патрубок з різьбленням для жорсткого з'єднання із стрижнем фіксатора, а стрижень закінчується сережкою 6.

Рисунок 5.7. Фарфорові тарілкові ізолятор.

Недоліком тарілчастих ізоляторів є вірогідність пробою фарфору або скла усередині шапки, що при одиночному ізоляторі приводить до КЗ, а в гірлянді - до зниження електричної міцності, причому в переважній більшості випадків пошкоджені фарфорові ізолятори неможливо виявити при огляді. Перевага ж їх полягає в тому, що в цьому випадку, як правило, не відбувається розчіплення гірлянди і контактна мережа не виходить за встановлені габарити. Проте іноді при внутрішньому пробої і великих струмах КЗ під впливом дуги в закладенні виділяється велика кількість газів, що може привести до розриву шапки і порушення кріплення. В той же час скляні тарілчасті ізолятори володіють важливою гідністю: у разі електричного пробою або сильної механічної дії тарілка із загартованого скла розсипається; по відсутності тарілки легко визначити пошкоджений ізолятор, тому діагностика їх стану не потрібна.

Стрижньовим ізолятором є фарфоровий циліндровий стрижень з кільцевими ребрами (спідницями), армований по кінцях двома шапками з ковкого чавуну (мал. 5.8). Стрижньові ізолятори конструктивно досконаліші, ніж тарілчасті: вони електрично непробиваємі, завдяки чому скорочуються витрати на їх зміст; технологичні у виготовленні і вимагають менше металу і фарфор, чим гірлянди з тарілчастих, що вмонтовуються замість одного стрижньового. Проте вони менш надійні в механічному відношенні, із-за чого при термічній дії електричної дуги у момент перекриття ізолятора або при ударах часто руйнуються.

Рисунок 5.8. Стержневий ізолятор: а – секційний ССФ70; б – фіксаторний ФСФ70; в – консольний КСФ70; 1 – фарфоровий стержень; 2 – юбка; 3 – шапка з вушком; 4 – цементний розчин; 5 – шапка з муфтою

Для виготовлення стрижньових ізоляторів використовують також полімерні матеріали. У ребристих полімерних ізоляторів основу складають стеклопластікові стрижні, а диски, створюючі ребра, виконані з кремнійорганічної гуми (мал. 5.9). Такі ізолятори відрізняються малою масою і добре протистоять дії ударних механічних навантажень.

Залежно від забрудненості атмосфери в контактній мережі постійного струму на заземлених підтримуючих конструкціях встановлюють гірлянди з 2-3 тарілчастих ізоляторів, а в анкеровках - з 3-4 ізоляторів. На контактній мережі змінного струму число тарілчастих ізоляторів збільшують на один в порівнянні з вказаною кількістю.

Рисунок 5.9. Натяжний полярний ізолятор: 1 – склопластиковий стержень; 2 – ребро; 3 – металічний наконечник

До основних пошкоджень ізоляторів контактної мережі відносяться перекриття і пробої, а також механічні пошкодження.

Перекриття і пробої ізоляторів (електричні пошкодження) викликаються атмосферними перенапруженнями; забрудненнями поверхні; іонізацією повітря поблизу ізоляторів; руйнуванням фарфору усередині шапок тарілчастих ізоляторів унаслідок хімічної корозії товкачів, викликаної дією прискорювачів твердіння цементу закладення, що застосовувалися раніше; зовнішніми чинниками, зокрема попаданням сторонніх предметів, відключенням раз'єднувачів під навантаженням, а також полоами, птахами і тому подібне

При механічних причинах (удари, збільшені навантаження і ін.) руйнуються в основному стрижньові ізолятори фіксаторів і консолей, а також ізолятори раз'єднувачів (при включенні). При ударах по ізолятору і особливо по жорстко пов'язаній з ізолятором конструкції (у тому числі і при динамічній дії струмоприймачів) у фарфорі утворюються мікротріщини, які знижують його міцність. Відмінність в коефіцієнтах розширення фарфору, цементу і металевої арматури викликає значну напругу в ізоляторі, особливо при різких змінах температури, що також приводить до появи мікротріщин. Велика кількість ізоляторів ушкоджується при сильних вітрах із-за підвищених механічних зусиль. Збільшується злам фіксаторних ізоляторів і при різких перепадах температури.

Якщо порівнювати роботу ізоляторів на контактній мережі і ВЛ, то опиниться, що кількість ізоляторів контактної мережі більша, ніж на ВЛ із-за менших прольотів, а умови роботи ізоляторів набагато гірше із-за додаткових вібрацій і забруднень. Це викликає необхідність вживання додаткових заходів по підвищенню надійності ізоляції контактної мережі, т. до., хоча при поверхневому перекритті ізоляторів їх руйнування може і не відбутися, але при цьому можливі відключення контактної мережі, що порушить графік руху поїздів і тому подібне

Діагностування фарфорових ізоляторів тарілчастого типу проводиться для підвищення надійності роботи контактної мережі і виконується згідно Правилам [22] 1 раз на 3 роки на ділянках змінного і 1 раз в 6 років - на ділянках постійного струму.

За даними Департаменту електрифікації і електропостачання, в 2000 р. було проведено діагностування 19,3 % тарілчастих фарфорових ізоляторів і отбраковано дефектних 13,2 тис. штук, що складає 0,6 % від перевірених (8,3 шт. на 1000 перевірених ізоляторів). Діагностування фарфорових ізоляторів проводиться бригадою електромонтерів з ізолюючої знімної вежі (лейтера) без перерви в русі поїздів або з ізолюючого робочого майданчика автомотриси в «вікно», тривалістю не менше 1 ч. Робота проводиться, як правило, за допомогою вимірювальних штанг, під напругою, до складу бригади з ізолюючої знімної вежі входять 5 чоловік (електромонтери 6, 5, і 3-го розрядів - поодинці і 4-го - 2 людини).

Рисунок 5.10. Штанга для перевірки ізоляторів контактної мережі постійного струму: а – пристрій та електрична схема штанги; б – перевірка справності штанги; 1 – вимірювальна головка з чотирма щупами; 2 – ізолююча ланка; 3 – вимірювальний прилад ( мікроамперметр ) ; 4 – продовжувач; 5 – рукоятка

Рисунок 5.11. Дефектоскопія ізоляторів на гнучкій поперечині: а – при двох ізоляторах в гірлянді; б – при трьох ізоляторах в гірлянді

Перед початком роботи перевіряють цілісність заземлення і надійність приєднання його до тягової рейки, потім перевіряють справність вимірювальної штанги для діагностування ізоляторів контактної мережі постійного струму (мал. 5.10). Для цього щупами штанги одночасно торкаються струмоведучих і заземлених частин: у справної вимірювальної штанги стрільця приладу 3 повинна перейти за червону граничну відмітку, одночасно спалахує неонова лампочка-індикатор (НЬ). Під час перевірки штанги і вимірювань руки електромонтера повинні знаходитися нижче за обмежувальне кільце на рукоятці 5 штанг, а ізолюючою частиною штанги не можна стосуватися сусідніх струмоведучих елементів або заземлених частин конструкцій. Щоб перевірити цілісність ізолятора штангою, треба торкнутися її щупами одночасно по обидві сторони ізолятора гірлянди. Порядок перевірки кожного ізолятора показаний на мал. 5.11. Стрілкою вказаний ізолятор, що перевіряється в даний момент, а на розташованих зверху вниз малюнках - порядок приєднання щупів штанги.

Ізолятори, що мають струми витоку 10 мкА і більш і опір ізоляції 300 мОм і менш, вважаються за дефектні. У цих випадках стрільця вимірювального приладу йде управо за червону граничну відмітку і спалахує неонова лампочка-індикатор.

Результати вимірювань передають керівникові робіт для запису в блокнот.

Рисунок 5.12. Штанга для перевірки ізоляторів контактної мережі змінного струму:

На контактній мережі змінного струму для діагностування ізоляторів використовують вимірювальну штангу ШИ-35/110 кВ, обладнану спеціальною головкою (нова модифікація має марку ЩЦИ-27,5 і випускається ГП МЕЗ ЦЕ МПС). Ізолятори в гірлянді діагностують в порядку цифр, приведених на малюнку 5.12. Для вимірювання напруги вилкоподібним захопленням головки штанги торкаються до ізолятора, що перевіряється, і обертають рукоятку штанги за годинниковою стрілкою, зближуючи електроди на головці штанги до пробою повітряного проміжку, який супроводиться появою видимих розрядів між електродами. По свідченню стрілки приладу, встановленого на головці штанги, у момент пробою повітряного проміжку визначають напругу, яка доводиться на випробовуваний ізолятор, і порівнюють його з табличним (див. мал. 5.12). При виявленні дефектного ізолятора вимірювання на гірлянді припиняють до його заміни.

Правила техніки безпеки такі ж, як і при роботі на контактній мережі постійного струму: за наявності в ланцюзі заземлення захисного пристрою на нім встановлюють мідну перемичку перетином не менше 50 мм2, приєднуючи її спочатку з боку тягової рейки, а потім зі сторони опори. Роботу виконують в діелектричних рукавичках.

Діагностування фарфорових ізоляторів тарілчастого типу на ізольованій гнучкій поперечині проводять під напругою з ізолюючої знімної вежі. При цьому спочатку перевіряють цілісність і справність заземлення однієї з опор, після чого приступають до діагностування підвісних ізоляторів гірлянд подовжніх тросів всіх підвісок, що несуть, а також других від опор гірлянд в нижньому фіксуючому тросі. Для цього до нейтральної вставки в нижньому фіксуючому тросі торкаються штирем заземляючої штанги, приєднаної до тягової рейки. Якщо ізолятори справні, то штангу завішують на неї. Переставляючи ізолюючу знімну вежу по черзі на всі шляхи, що перекриваються гнучкою поперечиною, проводять діагностування всіх вказаних вище підвісних ізоляторів (мал. 5.13).

Рисунок 5.13. Діагностика фарфорових ізоляторів тарільчатого типу зі сторони напруги на ізольованій гнучкій поперечині.

Для діагностування ізоляторів з боку опор гнучкої поперечини спочатку знімають заземляючу штангу з нейтральної вставки, сполучають шунтуючою перемичкою раму лейтера з тяговою рейкою і встановлюють шунтуючу перемичку на другу від опори гірлянду (мал. 5.14), а потім проводять вимірювання.

Після закінчення робіт знімають шунтуючі перемички з гірлянди ізоляторів нейтральної вставки нижнього фіксуючого троса і із захисного пристрою в ланцюзі заземлення опор.

Електронно-оптичний прилад «Філін-3» дозволяє виконати діагностування ізоляторів контактної підвіски змінного струму бригадою у складі електромеханіка (або електромонтера 6-го розряду) і електромонтера 4-го розряду без зняття напруги, далеко від частин, що знаходяться під напругою, без підйому на висоту і без перерви в русі поїздів. Діагностування виконують, як правило, в темний час доби, в окремих випадках вдень зі світлофільтрами в похмуру (несонячну) погоду. При роботі на станції вночі відключають електричне освітлення. При діагностуванні направляють об'єктив на гірлянду ізоляторів і спостерігають. Вимірювання проводять не менше чим з двох крапок.

Дефектні ізолятори відзначають в блокноті з вказівкою їх точного місцеположення, після чого результати діагностування переносять в Журнал діагностування ізоляторів.

Ізолятори, що вимагають заміни, записують в Журналі оглядів і несправностей (форма ЕУ-83) з вказівкою номера опори і шляху, назви перегону або станції, приналежності до лінії і її вузла. Нумерацію ізоляторів в гірлянді починають, як правило, з боку заземленої конструкції.

Для діагностування ізоляторів застосовують також ультразвуковий дефектоскоп УД-8 з частотою коливань 43-45 кгц, за допомогою якого виявляють гірлянди з пошкодженими ізоляторами. При переміщенні приладу уздовж контактної мережі дефектні гірлянди визначають по звуковому сигналу дефектоскопа: у міру наближення до гірлянди з пошкодженим ізолятором, звук посилюється і поблизу неї досягає максимуму.

Порядок запису результатів діагностування такий же, як і при попередньому методі.

Рисунок 5.14. Діагностика фарфорових ізоляторів тарілчатого типу зі сторони заземляючих конструкцій на ізольованій гнучкій поперечині.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Об'їзди, обходи і огляди контактної підвіски	\|	Бальна оцінка стану контактної мережі

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.