Causes et caractéristiques du taux élevé d'auto-explosion de l'isolant en verre

1, mécanisme d'auto-explosion du verre trempé

L'isolant en verre est un verre trempé, qui se caractérise par une contrainte de compression sur la surface et une contrainte de traction à l'intérieur, comme indiqué sur la figure.

Stratification des contraintes du verre trempé

Le stress du verre est causé par le changement de température dans le traitement du verre.Lorsque le verre qui a été chauffé à la température de ramollissement (760 ~ 780 ℃) se refroidit rapidement, la force de trempe de la couche de surface se rétrécit, mais la température interne est toujours élevée et est à l'état d'expansion, ce qui entraîne l'obstruction du rétrécissement de la couche superficielle et de la contrainte de compression dans la couche superficielle ;Ensuite, la température interne diminue et commence à se contracter, mais à ce moment, la couche de surface s'est durcie, ce qui entraîne une obstruction par retrait interne et une contrainte de traction.Ces deux types de contraintes se répartissent uniformément dans le verre jusqu'à ce qu'il soit complètement refroidi et que le gradient de température disparaisse, ce qui est une contrainte permanente.

Une fois que l'équilibre entre la contrainte de pression moyenne et la contrainte de traction du verre isolant en verre est détruit, des fissures se produiront rapidement sous l'action de la contrainte, ce qui conduira à l'écrasement du verre, c'est-à-dire à l'auto-explosion.

2、 Causes et caractéristiques de l'auto-explosion

Les causes de l'auto-explosion des isolants en verre peuvent être divisées en deux catégories : la qualité du produit et l'environnement de fonctionnement externe.Dans les cas réels, il y a souvent deux raisons en même temps.

un.Raisons de la qualité du produit

La raison principale est qu'il y a des particules d'impuretés à l'intérieur de l'isolant en verre, et les plus courantes sont les particules de nis.L'état de transition de phase du NIS dans le processus de fusion et de recuit du verre est incomplet.Après la mise en service de l'isolant, on considère que la transition de phase et la dilatation se produisent lentement, entraînant des fissures dans le verre.Lorsque le diamètre des impuretés particulaires est inférieur à une certaine valeur, il peut ne pas être éliminé par choc froid et chaud, ce qui entraîne un taux d'auto-explosion trop élevé des isolateurs en fonctionnement [analyse de l'auto-explosion centralisée des isolateurs en verre trempé de la ligne de transmission 500kV Xie Hongping].Lorsque les particules d'impuretés sont situées dans la couche de contrainte de traction interne du verre, la probabilité d'auto-explosion est plus élevée.Parce que le verre lui-même est un matériau fragile, qui résiste à la pression mais pas à la traction, la majeure partie de la rupture du verre est causée par une contrainte de traction.

caractéristique:

A l'auto explosion provoquée par les particules d'impuretés internes est plus élevée trois ans avant le fonctionnement, et diminuera progressivement par la suite, ce qui est une loi importante pour juger de la cause de l'auto explosion.

B) la probabilité d'auto-explosion à différentes positions de la chaîne d'isolateurs est la même ;

b.Causes externes

Principalement la pollution et le changement de différence de température.Sous l'action simultanée de l'accumulation de pollution, de l'humidité et du champ électrique, le courant de fuite à la surface de l'isolant est trop important, entraînant une partie de la ceinture sèche.Lorsque la panne d'air se produit à la position de la ceinture sèche, l'arc généré érodera la jupe du parapluie en verre, et lorsque la profondeur de corrosion est profonde, cela provoquera une auto-explosion.Si l'isolant est frappé par la foudre au cours du processus ci-dessus, la probabilité d'auto-explosion de l'isolant en verre qui a été érodé par l'arc augmentera considérablement.Un encrassement excessif est la clé, qui peut être dû à une densité de sel trop élevée ou à un trop grand nombre de particules de poudre métallique dans l'encrassement.

caractéristique:

A) il est possible que l'auto-explosion ne soit pas évidente au cours des premières années d'exploitation, mais se produise de manière intensive à un certain moment après plusieurs années d'exploitation (des changements majeurs dans les sources locales de pollution entraînent une accumulation excessive de pollution) ;

B) la probabilité d'auto-explosion de l'extrémité haute tension et de l'extrémité basse tension de la chaîne d'isolateurs est supérieure à celle du milieu (le champ électrique à l'extrémité haute tension et à l'extrémité basse tension est fort et une fuite locale se produit d'abord au pied d'acier de l'isolateur lorsque la pollution est trop forte) ;

C) la jambe en acier de l'isolateur non auto-explosif dans la même tour est endommagée (un arc local causé par une accumulation excessive de pollution endommage le verre près de la jambe en acier), et il y a de fines fissures dans la surface du parapluie ;

Verre endommagé près du pied en acier

3、 Analyse du marteau résiduel

Après l'auto-explosion de l'isolant en verre trempé, le verre du disque parapluie est brisé et dispersé pour former un marteau résiduel.La forme du verre sur le marteau résiduel peut aider à l'analyse de la cause de l'auto-explosion.Forme et type de verre martelé résiduel :

un.Radial

Pour l'auto-explosion causée par un seul défaut, le point d'initiation peut être trouvé en effectuant une recherche inverse de la fissure.Si le laitier de verre brisé sur le marteau résiduel est sous forme radioactive, son point de départ de fissure, c'est-à-dire la position de départ de l'auto-explosion, est situé à la tête du morceau de verre.Dans ce cas, l'auto-explosion est causée par la qualité de la pièce de verre elle-même, comme le dosage, le processus de dissolution, etc.

Marteau radial résiduel

b.Poisson écailleux

Si le laitier de verre brisé sur le marteau résiduel a la forme d'écailles de poisson et que la position de départ de l'auto-explosion se trouve près du bas de la partie en verre près du capuchon en fer, il y a deux causes possibles d'auto-explosion dans ce cas, que c'est-à-dire que le verre est cassé en raison de l'auto-explosion des propres défauts du produit ou d'une force externe, qui peut être une contrainte mécanique ou une contrainte électrique, telle qu'une étincelle électrique continue, la rupture de pièces en verre causée par une fréquence de courant élevée et une fuite inégale courant, etc...

Écailles de poisson marteau résiduelles

c.Mixte

Si les scories de verre cassées sur le marteau résiduel existent à la fois sous forme d'écailles de poisson et de forme projective, le point de départ de l'auto-explosion est situé sur la jupe parapluie de la pièce de verre.Dans ce cas, l'auto-explosion peut être causée par des facteurs internes et externes.

Type mixte marteau résiduel

4、 Contre-mesures

un.Contrôle d'accès : la qualité des isolants en verre d'accès est contrôlée par une inspection par échantillonnage des dommages mécaniques et des performances d'impact des vagues abruptes.

b.Les isolateurs composites sont utilisés dans les zones fortement polluées.S'il est déterminé que l'auto-explosion centralisée est causée par une accumulation excessive de pollution, des isolateurs composites peuvent être utilisés pour remplacer les isolateurs en verre.

c.Renforcez l'inspection de patrouille et effectuez une patrouille spéciale sur la ligne de transmission à temps après les intempéries telles que la foudre.

ré.Attention au transport.Pendant la construction de l'infrastructure et les réparations d'urgence, l'isolant en verre trempé doit être protégé par des articles de protection pour éviter tout dommage.

À l'heure actuelle, le contrôle de la qualité des isolants en verre chez les grands fabricants nationaux est bon et il n'est plus nécessaire d'utiliser les isolants en verre mentionnés dans le passé après avoir reposé pendant six mois.