1, mechanizm samowybuchowy ze szkła hartowanego
Izolator szklany to szkło hartowane, które charakteryzuje się naprężeniami ściskającymi na powierzchni i naprężeniami rozciągającymi wewnątrz, jak pokazano na rysunku.
Rozwarstwienie naprężeń szkła hartowanego
Naprężenia szkła spowodowane są zmianami temperatury podczas obróbki szkła.Gdy szkło podgrzane do temperatury mięknienia (760 ~ 780 ℃) szybko stygnie, siła hartowania warstwy powierzchniowej kurczy się, ale temperatura wewnętrzna jest nadal wysoka i znajduje się w stanie ekspansji, co powoduje niedrożność skurczu warstwy wierzchniej i naprężenia ściskającego w warstwie wierzchniej;Następnie temperatura wewnętrzna spada i zaczyna się kurczyć, ale w tym czasie warstwa powierzchniowa stwardniała, co powoduje przeszkodę w skurczu wewnętrznym i naprężenia rozciągające.Te dwa rodzaje naprężeń rozkładają się równomiernie w szkle, aż do całkowitego ochłodzenia i zaniku gradientu temperatury, co jest naprężeniem trwałym.
Gdy równowaga między średnim naprężeniem ciśnieniowym a naprężeniem rozciągającym szkła izolacyjnego zostanie zniszczona, pod działaniem naprężeń pojawią się pęknięcia, które doprowadzą do zmiażdżenia szkła, czyli samoeksplozji.
2. Przyczyny i cechy samozapłonu
Przyczyny samowybuchu izolatorów szklanych można podzielić na dwie kategorie: jakość produktu i zewnętrzne środowisko pracy.W rzeczywistych przypadkach często występują dwa powody jednocześnie.
a.Przyczyny jakości produktu
Głównym powodem jest to, że wewnątrz szklanego izolatora znajdują się cząsteczki zanieczyszczeń, a najczęściej są to cząstki nis.Stan przejścia fazowego NIS w procesie topienia i wyżarzania szkła jest niepełny.Uważa się, że po uruchomieniu izolatora przemiana fazowa i ekspansja zachodzą powoli, powodując pęknięcia szkła.Gdy średnica cząstek zanieczyszczeń jest mniejsza od określonej wartości, może nie zostać usunięta przez szok zimny i gorący, co skutkuje zbyt dużą szybkością samowybuchu pracujących izolatorów [analiza scentralizowanego samowybuchu izolatorów ze szkła hartowanego linii przesyłowej 500 kV Xie Hongping].Gdy cząstki zanieczyszczeń znajdują się w wewnętrznej warstwie szkła rozciągającej, prawdopodobieństwo samowybuchu jest większe.Ponieważ samo szkło jest kruchym materiałem, który jest odporny na nacisk, ale nie na rozciąganie, większość pęknięć szkła jest spowodowana naprężeniami rozciągającymi.
Charakterystyka:
Samowybuch spowodowany cząstkami zanieczyszczeń wewnętrznych jest wyższy na trzy lata przed uruchomieniem, a następnie stopniowo maleje, co jest ważnym prawem do oceny przyczyny samowybuchu.
B) prawdopodobieństwo samowybuchu w różnych pozycjach łańcucha izolatorów jest takie samo;
b.Przyczyny zewnętrzne
Głównie zanieczyszczenie i zmiana różnicy temperatur.Przy równoczesnym działaniu nagromadzenia zanieczyszczeń, wilgoci i pola elektrycznego prąd upływu na powierzchni izolatora jest zbyt duży, co powoduje częściową suchość pasa.Gdy w suchym miejscu pasa dojdzie do przebicia powietrza, wygenerowany łuk spowoduje erozję szklanej osłony parasola, a gdy głębokość korozji jest głęboka, spowoduje to samozapłon.Jeśli izolator zostanie uderzony piorunem podczas powyższego procesu, prawdopodobieństwo samowybuchu izolatora szklanego, który został zerodowany przez łuk, znacznie wzrośnie.Kluczem jest nadmierne zanieczyszczenie, które może być spowodowane zbyt dużą gęstością soli lub zbyt dużą ilością cząstek proszku metalicznego w zanieczyszczeniu.
Charakterystyka:
A) możliwe jest, że samowybuch nie jest oczywisty w pierwszych latach eksploatacji, ale występuje intensywnie w określonym czasie po kilku latach eksploatacji (duże zmiany lokalnych źródeł zanieczyszczeń powodują nadmierne nagromadzenie zanieczyszczeń);
B) prawdopodobieństwo samowybuchu końcówki wysokiego i niskiego napięcia łańcucha izolatorów jest większe niż w środku (pole elektryczne na końcu wysokiego i niskiego napięcia jest silne i występuje miejscowe pełzanie najpierw u podstawy stalowej izolatora, gdy zanieczyszczenie jest zbyt duże);
C) stalowa noga izolatora niewybuchowego w tej samej wieży jest uszkodzona (miejscowy łuk spowodowany nadmiernym nagromadzeniem zanieczyszczeń powoduje uszkodzenie szkła w pobliżu stalowej nogi), a na powierzchni parasola występują drobne pęknięcia;
Uszkodzenie szkła w pobliżu stalowej stopy
3、 Analiza pozostałości młota
Po samowybuchu izolatora ze szkła hartowanego, szkło tarczy parasola jest łamane i rozpraszane, tworząc szczątkowy młotek.Kształt szkła na szczątkowym młotku może pomóc w analizie przyczyny samowybuchu.Kształt i rodzaj pozostałości szkła młotkowego:
a.Promieniowy
W przypadku samowybuchu spowodowanego pojedynczym defektem, punkt inicjacji można znaleźć, przeszukując pęknięcie wstecz.Jeżeli żużel z rozbitego szkła na pozostałym młotku ma postać radioaktywną, punkt początkowy jego pęknięcia, to jest pozycja początkowa samowybuchu, znajduje się na czubku kawałka szkła.W tym przypadku samowybuch jest spowodowany jakością samego kawałka szkła, taką jak porcjowanie, proces rozpuszczania itp.
Pozostałości młota promieniowego
b.Ryba łuskowata
Jeżeli żużel z rozbitego szkła na resztkowym młotku ma kształt rybich łusek, a pozycja początkowa samozapłonu znajduje się blisko dna części szklanej w pobliżu żelaznej nasadki, w tym przypadku istnieją dwie możliwe przyczyny samowybuchu: oznacza to, że szkło jest pęknięte z powodu samoczynnej eksplozji własnych wad produktu lub siły zewnętrznej, która może być naprężeniem mechanicznym lub naprężeniem elektrycznym, takim jak ciągłe iskry elektryczne, pęknięcie części szklanych spowodowane przez duży prąd o częstotliwości sieciowej i nierównomierny wyciek prąd itp.
Pozostałości łuski po rybie młotku
c.Mieszany
Jeśli żużel z potłuczonego szkła na pozostałym młotku występuje zarówno w postaci rybiej łuski, jak i rzutu, punkt początkowy samozapłonu znajduje się na osłonie parasola kawałka szkła.W takim przypadku samozapłon może być spowodowany zarówno czynnikami wewnętrznymi, jak i zewnętrznymi.
Resztkowy młotek typu mieszanego
4, środki zaradcze
a.Kontrola dostępu: jakość izolatorów ze szkła dostępowego jest kontrolowana poprzez kontrolę wyrywkową uszkodzeń mechanicznych i udarności stromej fali.
b.Izolatory kompozytowe są stosowane w obszarach silnie zanieczyszczonych.Jeśli zostanie stwierdzone, że scentralizowany samozapłon jest spowodowany nadmiernym nagromadzeniem zanieczyszczeń, można zastosować izolatory kompozytowe w celu zastąpienia izolatorów szklanych.
c.Wzmocnij inspekcję patrolową i przeprowadź specjalny patrol na linii transmisyjnej na czas po złej pogodzie, takiej jak uderzenie pioruna.
d.Zwróć uwagę na transport.Podczas budowy infrastruktury i napraw awaryjnych izolator ze szkła hartowanego należy chronić artykułami ochronnymi, aby uniknąć uszkodzeń.
Obecnie kontrola jakości izolatorów szklanych u dużych krajowych producentów jest dobra i nie ma już potrzeby stosowania wspomnianych wcześniej izolatorów szklanych po półrocznym postoju.
Czas postu: kwiecień-02-2022