Con lo sviluppo della ferrovia elettrificata verso l'alta velocità, la stabilità e la sicurezza, vengono proposti requisiti sempre più elevati per il funzionamento della linea aerea di contatto ferroviaria. Tuttavia, a causa del grave inquinamento ambientale, si verificano frequentemente scariche elettriche dell'isolatore, con conseguenti anomalie nel sistema di alimentazione. Pertanto, è imperativo garantire l'alimentazione continua e stabile del sistema di alimentazione di trazione ed eliminare il fenomeno del flashover dell'isolatore.
1. Analisi della causa del lampeggiamento dell'isolatore
Il flashover include principalmente il flashover di inquinamento, il flashover di nebbia e la formazione di ghiaccio, tra cui pioggia, rugiada, gelo, nebbia, vento e altri effetti climatici, o polvere, gas di scarico, sale naturale, polvere, guano e altri inquinanti, nonché polvere, gas di scarico, sale naturale, polvere, guano e altro inquinamento. Il processo di contaminazione dell'isolante è generalmente graduale, ma può anche essere rapido.
1.1 Inquinamento lampo
Gli isolanti ordinari attaccati agli isolanti non conducono l'elettricità in condizioni asciutte e gli isolanti verranno lavati via. Tuttavia, in aree con grave inquinamento ambientale, vicino alla fonte di inquinamento, materie prime chimiche nell'aria e prodotti chimici diffusi vicino alla fabbrica, come polvere di carbone, polvere di cemento, proprietà acide, alcaline e dell'oro, aderiranno all'isolante per un molto tempo per formare l'agglomerazione. Forte adesione, non facile da pulire con pioggia, superficie residua, in caso di pioggerellina, nebbia, rugiada e altre condizioni atmosferiche, la superficie isolante attaccata a questa parte dello sporco sarà bagnata, la conducibilità elettrica è notevolmente migliorata, con conseguente aumento della corrente di dispersione. Quando il campo elettrico della corrente di dispersione è abbastanza forte da causare la ionizzazione per collisione dell'aria superficiale, la scarica a corona o la scarica a bagliore inizia immediatamente attorno al cappuccio di ferro, risultando in una sottile linea blu-viola a causa della grande corrente di dispersione in questo momento. La scarica a corona o bagliore può essere facilmente convertita in un arco di canale luminoso. In caso di nebbia e rugiada, l'umidità dello strato di sporco aumenta, la corrente di dispersione aumenta e la lunghezza locale può essere mantenuta in determinate condizioni elettriche. Una volta che l'arco locale raggiunge una certa lunghezza critica e la temperatura del canale dell'arco è molto elevata, l'ulteriore estensione del canale dell'arco non richiede più una tensione più elevata e si estende automaticamente attraverso i due stadi, con conseguente scarica dell'isolante e flashover.
1.2 Analisi delle cause del lampo di nebbia (umida).
In un lungo periodo di tempo nebbioso (umido), uno strato d'acqua si forma gradualmente sulla superficie dell'isolante ceramico. A causa della perdita di proprietà idrofobiche e della distribuzione non uniforme dell'intensità di campo degli isolanti compositi, si formerà anche un film d'acqua sulla superficie degli isolanti compositi. Allo stesso tempo, la superficie dell'isolante è ricoperta di impurità e la composizione dell'acqua di nebbia è complessa. L'isolatore termina dapprima forma corona e scarica ad arco parziale. A causa dell'aumento dell'umidità dell'aria, l'intensità del campo di rottura dell'aria sarà significativamente ridotta. A causa della rottura dell'arco tra le bandelle di porcellana alle estremità degli isolatori, una volta distrutta la prima bandella, la seconda banderuola produrrà una tensione più alta, ripetendo il processo proprio ora, perché l'arco si spegnerà quando la tensione AC supera lo zero, quindi in questo caso l'arco si spegnerà quando la tensione AC supera lo zero. La generazione del flashover dell'isolante dipende dallo sviluppo dell'arco e dal flusso di aria ionizzata. Se la nebbia (umidità) è relativamente stabile e l'arco si riaccende, potrebbe lampeggiare rapidamente, mentre se il flusso d'aria è più veloce, il canale di ionizzazione scomparirà rapidamente e non si svilupperà in un flashover.
1.3 Analisi delle cause della formazione di ghiaccio
È determinato principalmente dalle condizioni meteorologiche, è un fenomeno fisico completo determinato da temperatura, umidità, convezione dell'aria fredda e calda, ambiente e velocità del vento e altri fattori. Piccole goccioline d'acqua super raffreddate sono difficili da cambiare struttura a causa del loro piccolo diametro e della grande tensione superficiale. È anche difficile incontrare la condensazione della polvere, anche se la temperatura è inferiore a zero gradi Celsius, ma ancora al tasso di declino, cadendo lentamente a terra, formando una "pioggia gelida". Questa acqua super raffreddata è molto instabile. Quando una gocciolina è a contatto con un oggetto freddo (come un isolante) sul terreno, la vibrazione dell'impatto causerà la deformazione della gocciolina super raffreddata e il grado di flessione della superficie della gocciolina diminuisce e la tensione superficiale diminuisce di conseguenza. L'effetto di condensazione sulla superficie dell'isolante è simile a quello dei noduli. Dopo la deformazione, le gocce d'acqua liquide super raffreddate si attaccano, in modo che le gocce d'acqua di raffreddamento si condensino sulla superficie dell'isolante in ghiaccio a coste o a coste, in modo che la superficie dell'isolante sia coperta sulla superficie dell'isolante sotto forma di RIM o CERCHIO. Pertanto, la capacità di isolamento dell'isolante viene ridotta, con conseguente scarica elettrica dell'isolante.
2. Discussione sulla regola del flashover
2.1 Fattori cumulativi di inquinamento
(1) Tipo di isolante. Per gli isolanti, maggiore è il diametro medio, maggiore è la capacità di accumulare inquinamento. A parità di condizioni di inquinamento, gli isolatori a catenaria con installazione inclinata sono più adatti ad accumulare inquinamento rispetto agli isolatori orizzontali per le loro caratteristiche strutturali e l'area di rimozione della polvere, quindi è più probabile che si verifichino flashover. La superficie superiore dello stesso isolante è più soggetta a incrostazioni rispetto ad altri isolanti e la superficie superiore è facile da far esplodere.
(2) L'influenza delle fonti di inquinamento
In prossimità delle apparecchiature della linea elettrica sono presenti piazzali, cementerie, centrali elettriche e cokerie, che possono accumulare inquinamento sulla superficie dell'isolante e provocare facilmente flashover. Il trasporto merci ferroviario più denso è, è anche facile causare il flashover dell'isolatore uno dei motivi principali. Il motivo principale è che quando il treno viaggia a una velocità di 60~100 km/h, la polvere volerà nel carico e anche la polvere metallica causata dall'attrito delle ruote e delle rotaie schizzerà sull'isolante. Quando l'inquinamento è grave, si verificherà un flashover dell'isolatore. Lo studio ha anche rilevato che gli isolanti del pavimento del ponte si trovano a lungo nell'intervallo di evaporazione del fiume, l'umidità relativa degli isolanti è elevata e l'idrorepellenza degli isolanti diminuisce di anno in anno. Dopo un lungo periodo di tempo, sulla superficie dell'isolante si forma una pellicola d'acqua.
2.2 Fattori stagionali
(1) Influenza meteorologica
Le precipitazioni hanno un evidente effetto sull'incrostazione dell'isolante. Nello Shandong, l'accumulo di inquinamento da isolanti è diminuito in estate e in autunno (luglio, agosto e settembre) e ha raggiunto il massimo a fine inverno (gennaio, febbraio e marzo). A causa dell'elevata umidità e delle frequenti piogge e nevicate nelle zone costiere, è probabile che si verifichino anche flashover di nebbia isolante e flashover di ghiaccio l'1 e il 2 marzo.
(2) L'influenza della temperatura e dell'ambiente
Il picco del flashover si verifica al mattino presto, quindi il momento migliore per la formazione di nebbia e la massima nevicata sono anche il momento più basso per l'isolamento della superficie dell'isolante e la probabilità di flashover è alta. In generale, quando appare il sole, lo strato di inversione scompare, la nebbia si dissipa lentamente e il flashover può essere ridotto.
3. Misure di prevenzione e controllo
3.1 Classificazione delle aree contaminate di diverso grado
Al fine di prevenire il flashover dell'isolatore e l'interruzione di corrente, è necessario rafforzare il lavoro antinquinamento dell'isolatore. Prima di tutto, è necessario padroneggiare le caratteristiche degli inquinanti e del ciclo di inquinamento, suddividere correttamente l'area di inquinamento, per fornire una base affidabile per il lavoro anti-flashover. A seconda del diverso grado di inquinamento e inquinamento, sviluppare diversi metodi di pulizia e cicli di pulizia.
3.2 Pulire regolarmente gli isolanti in base alle normative stagionali
Rafforzare la pulizia dell'isolamento è il mezzo principale per prevenire il flashover dell'isolamento. Tuttavia, a causa dell'elevato numero di isolatori e del pesante compito di pulizia, è stata effettuata una gestione dinamica dell'area contaminata, sono state condotte indagini regolari e la sezione dell'inquinamento è stata opportunamente adeguata in base alla situazione attuale. Sono elencati nel libro mastro secondo gli attuali standard delle aree contaminate e vengono esaminati principalmente per lo stato attuale e i cambiamenti nell'area contaminata. Secondo la legge dell'accumulo di inquinamento degli isolanti, viene stabilito un ciclo di pulizia scientifica per evitare la manutenzione cieca. Per ottenere il miglior effetto di pulizia, il tempo di pulizia delle parti chiave deve essere concordato prima del flashover ad alta frequenza. Le aree gravemente inquinate saranno bonificate in qualsiasi momento in base alla situazione di inquinamento. Inoltre, durante la pulizia dell'acqua dell'isolante durante le stagioni di fusione invernale e primaverile, la pulizia della contaminazione sulla superficie dell'isolante è molto efficace e può ridurre efficacemente l'accumulo di inquinamento sull'isolante.
3.3 Sostituire gli isolanti compositi
Gli isolanti compositi hanno un buon effetto isolante e una forte capacità antivegetativa. Innanzitutto, ha una forte avversione per il nuoto. La gonna da arrampicata isolante composita ha una forte idrofobicità. A causa delle caratteristiche del materiale in gomma siliconica, sulla superficie degli isolanti compositi si formano goccioline d'acqua, che rendono difficile bagnare lo strato di incrostazione. Pertanto, la condizione superficiale del mezzo isolante composito è migliorata, in modo che lo strato di incrostazione non sia facile da formare uno strato conduttivo continuo. La corrente di dispersione superficiale dell'isolante ceramico è piccola, il che migliora la proprietà di flashover dell'isolante. In secondo luogo, ha una funzione autopulente. La gonna da arrampicata con isolante composito può svolgere un ruolo di copertura e ridurre lo sporco dell'isolante. La stessa gonna a ombrello ha una certa pendenza e una superficie liscia, che è un materiale elastico morbido. Sotto l'azione del vento, la pioggia ha una forte capacità autopulente e la stessa gonna dell'ombrello ha una certa pendenza e una superficie liscia. Pertanto, l'accumulo di inquinamento e la concentrazione di sale degli isolanti compositi sono notevolmente ridotti, il che svolge un ruolo anti-inquinamento. Pertanto, gli isolanti compositi sono adatti per aree ad alto inquinamento o zone costiere umide.
Tuttavia, i dati mostrano che gli isolanti compositi sono utilizzati in alcuni campi a causa della loro eccellente idrofobicità e migrazione dell'idrofobicità, ma lo stress radiale degli isolanti compositi (perpendicolare alla linea centrale) è molto piccolo perché hanno eccellenti proprietà di idrorepellenza e migrazione idrofobica, mentre gli isolanti compositi sono utilizzati in alcuni campi grazie alla loro buona idrofobicità e migrazione idrofobica. La proprietà meccanica è debole. Allo stesso tempo, a causa del suo stesso materiale, il fenomeno del flashover superficiale dell'isolante non è ovvio, quindi una volta che il flashover dell'isolante composito o il danno interno, il rilevamento dei guasti non è facile da osservare e il ripristino dell'apparecchiatura è difficile.