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Métodos de teste para conexões e isoladores de energia

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Os isoladores são componentes indispensáveis em linhas de transmissão de alta tensão. Seu papel se reflete principalmente em dois aspectos. Eles podem conectar o condutor em alto potencial com a torre em baixo potencial e suportar as forças mecânicas, como gravidade e vento, do condutor, portanto, precisam atender aos requisitos de desempenho mecânico; em segundo lugar, também precisam garantir o isolamento entre os dois, que é seu requisito de desempenho elétrico. A estrutura do isolador é relativamente simples e o custo de fabricação é relativamente baixo. Sua importância não é menor do que a de qualquer outro equipamento e dispositivo que constitui o sistema de energia. Os isoladores na linha de transmissão são operados em paralelo. Qualquer problema com qualquer sequência de isoladores causará a falha da linha de transmissão. Em casos graves, isso causará uma longa queda de energia, o que causará grandes danos à operação segura do sistema de energia e à vida diária das pessoas.

Atualmente, existem três métodos usados na China (apenas para referência)

1. Método de resistência de isolamento

No processo de detecção online de isoladores , a medição da resistência de isolamento é realizada medindo a corrente de fuga. Isoladores de transmissão de alta tensão são geralmente compostos por isoladores de suspensão em forma de disco com estrutura simples, alta resistência mecânica, baixa taxa de envelhecimento e podem ser usados em linhas de transmissão de qualquer nível de tensão após serem conectados em série. Seu circuito equivalente pode ser representado por um circuito RC série-paralelo. O problema com o método da resistência de isolamento não é inteiramente a medição precisa da corrente, mas também depende dos seguintes fatores: (1) A variação de tensão da linha de transmissão afeta diretamente a magnitude da corrente de fuga, e o valor da variação de corrente causado pela variação de tensão é teoricamente suficiente para ser equivalente ao valor da variação de corrente quando um ou dois isoladores se deterioram. (2) A corrente de fuga do isolador está intimamente relacionada ao grau de contaminação em sua superfície. A estrutura da torre, o grau de envelhecimento do isolador, o formato do isolador e as condições climáticas, como temperatura, umidade e até mesmo velocidade e direção do vento, têm impacto na magnitude da corrente de fuga do isolador. Portanto, o valor da corrente de fuga também é uma grandeza variável no tempo em circunstâncias normais. Surge o problema de como determinar corretamente se há isoladores de baixa qualidade na cadeia de isoladores, ou seja, como estabelecer o padrão de julgamento.

2. Método de medição de campo elétrico

O isolador composto na linha de alta tensão pode ser simplificado como um material isolante contínuo intercalado entre dois eletrodos metálicos, e a descontinuidade do isolador não tem efeito na distribuição do campo elétrico. Neste modelo simplificado, a curva A da variação da intensidade e do potencial do campo elétrico ao longo da direção axial do isolador, calculada de acordo com a teoria do campo elétrico, é suave em condições normais; quando há um defeito de condutividade no isolador, o potencial neste local torna-se constante, e há distorção na posição correspondente, com uma depressão no meio e um aumento em ambas as extremidades. Portanto, a medição da distribuição do campo elétrico axial da cadeia de isoladores compostos pode descobrir a falha de condutividade do isolamento interno do isolador.

3. Método de corrente de pulso

O chamado método de corrente de pulso consiste em avaliar a condição de isolamento do isolador medindo a corrente de pulso corona do isolador. O princípio é: na cadeia de isoladores com isoladores inferiores, como a resistência de isolamento do isolador degradado é muito baixa, a tensão que ele suporta na cadeia de isoladores também é pequena, de modo que a tensão suportada por outros isoladores normais na cadeia de isoladores deve ser significativamente maior do que a tensão suportada em condições normais, e como a impedância do circuito se torna menor e o fenômeno de corona do isolador se intensifica, a corrente de pulso corona inevitavelmente aumentará. De acordo com o fenômeno de que o número e a amplitude dos pulsos corona aumentam quando há isoladores inferiores na linha, um sensor de corrente de pulso corona de banda larga é inserido no cabo de aterramento da torre para extrair o sinal de corrente de pulso corona. Por meio de certos métodos de processamento de sinal, o objetivo de detectar isoladores defeituosos na extremidade de baixa tensão é alcançado.

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