Isolatorprobleme, die Sie nicht ignorieren dürfen: Ausfälle, Überschläge und versteckte Alterung

Wenn ein Isolator ausfällt, ist es nie nur eine Sache

Wenn Sie an Übertragungs- oder Verteilungsleitungen arbeiten, wissen Sie: Isolatoren versagen nicht mit einem Warnschild. Eines Tages geht es ihnen gut. Im nächsten Moment kommt es zu einem Funkenüberschlag, einem heruntergefallenen Leiter oder einem ganzen Strang, der auf dem Boden liegt.

Im Laufe der Jahre habe ich immer wieder gesehen, dass drei Hauptproblemfamilien auftauchen: elektrische, mechanische und umweltbedingte Probleme. Jeder Typ verhält sich anders, je nachdem, ob Sie Porzellan, Glas oder Verbundwerkstoff verwenden. Und ja, „komposit“ bedeutet nicht kugelsicher.

Stromausfälle – wo die meisten Leitungsausfälle beginnen

Der Hauptschuldige an unter Spannung stehenden Leitungen? Verunreinigungsüberschlag – oder „verschmutzter Isolator“-Problem. Auf der Oberfläche lagern sich Staub, Salz oder Industrieschmutz ab. Dann verwandelt Nebel oder leichter Regen diese Schicht in einen schönen leitfähigen Pfad. Das nächste, was Sie wissen, ist, dass ein heller Lichtbogen von der Kappe zum Stift springt und der Unterbrecher öffnet. Dieses einzelne Problem verursacht mehr Ausfälle als alles andere.

Aber es gibt auch heimtückischere elektrische Ausfälle. Nehmen Sie die interne Nachführung in Verbundisolatoren. Feuchtigkeit und Schmutz dringen in die Schnittstelle zwischen Glasfaserstab und Gummigehäuse ein. Vom Boden aus kann man es nicht sehen, aber über Wochen oder Monate hinweg brennt es einen schwarzen Kanal mitten durch den Kern. Plötzlich ist der Isolator nur noch ein Stück Plastik, das einen stromführenden Draht hält.

Bei Porzellan oder Glas ist das klassische Problem der Null- oder Niedrigwertisolator. Ein versteckter Riss, ein mikroskopisch kleiner Hohlraum oder jahrelange winzige Entladungen beeinträchtigen die Spannungsfestigkeit. Der Isolator sieht aus einer Drohne oder einem Fernglas immer noch gut aus, aber sein Widerstand ist auf fast Null gesunken. Das bedeutet, dass der Rest der Saite die volle Spannung aushalten muss – und das endet selten gut.

Eine Koronaentladung ist ein weiteres elektrisches Ärgernis, das langfristig tödlich sein kann. Nachts hört man dieses leise zischende Geräusch. Es verschwendet Energie, stört Funksignale und erodiert langsam die Glasur und die Metallbeschläge. In Ruhe ebnet Corona den Weg für größere Bögen.

Und vergessen wir nicht den Blitz. Ein direkter Schlag ist brutal. Sogar eine in der Nähe induzierte Überspannung kann einen schwachen Isolator im Inneren durchstoßen. Die Außenseite zeigt vielleicht nur einen winzigen Chip, aber die Innenseite ist verschwunden.

Mechanischer Schaden – die Art, bei der Kabel herunterfallen

Bei einem Stromausfall wird normalerweise ein Schutzschalter ausgelöst. Bei einem mechanischen Ausfall fällt ein Draht – oder eine ganze Isolatorkette – weg. Das ist ein viel schlimmerer Tag.

Das beängstigendste mechanische Problem ist der Sprödbruch bei Verbundisolatoren. Dies geschieht, wenn Säure – durch Vogelkot, Industrieniederschlag oder sogar Regen – in den unter Spannung stehenden Stab eindringt. Mit der Zeit brechen die Glasfasern eine nach der anderen, wie ein Seil, das von innen durchtrennt wird. Der Isolator rastet sauber ein, ohne sich zu dehnen oder zu verbiegen. Keine Warnzeichen. Nur ein lauter Knall und ein Dirigent auf dem Boden.

Auf Porzellan oder Glas ist das Versagen des Zementwachstums ein langsamer, aber stetiger Feind. Der Portlandzement, der zur Befestigung von Metallendstücken an der Keramik verwendet wird, dehnt sich bei Feuchtigkeit und Temperatur aus und zieht sich zusammen. Nach zehn bis fünfzehn Jahren treten Mikrorisse auf. Dann beginnt sich die Kappe zu lösen. Ich habe gesehen, wie Teams eine Schnur anhoben und dabei den Isolator direkt vom Stift abrutschten.

Dann gibt es schlichte äußere Gewalt: die Kugel eines Jägers, ein Lastwagen, der rückwärts gegen eine Stange fährt, ein Vogel, der im falschen Moment einen Ast fallen lässt, oder ein herumfliegendes Trümmerstück während eines Sturms. Zerbrochene Schuppen, abgebrochene Schürzen, freiliegende Stangen – sie alle werden zu zukünftigen Fehlerquellen. Und vergessen Sie nicht die Vibrationsermüdung. Wind und Leitergalopp verschleißen langsam die Metallstifte und die Befestigungspunkte des Isolators. Es dauert Jahre, aber irgendwann ergibt sich etwas.

Umweltbedingte Alterung – die langsame, unsichtbare Fäulnis

Selbst wenn ein Isolator nie einen Fehlerstrom oder eine plötzliche Überlastung sieht, wird er von der Umgebung bei lebendigem Leibe aufgefressen.

Für Bei Verbundisolatoren ist der größte Feind der Verlust der Hydrophobie. Wenn sie neu sind, perlt das Wasser ab. Doch UV-Licht, Ozon und Oberflächenentladung verwandeln den Silikonkautschuk langsam in eine raue, kalkhaltige Schicht. Der Regen perlt nicht mehr – er breitet sich zu einem kontinuierlichen Film aus, und dieser Film wird zu einer Leckstromautobahn. Bald kommt es zu Trockenbandlichtbögen, dann zu Erosion und dann zu freiliegenden Stäben.

Porzellan verliert nicht auf die gleiche Weise seine Hydrophobie, es entstehen jedoch Haarrisse und Risse. Die Glasur besteht aus Glas und Glas kann reißen. Sobald ein Riss entsteht, dringt Feuchtigkeit ein, gefriert, dehnt sich aus und verschlimmert die Situation. Ein kleiner Splitter von einem Stein oder eine unsachgemäße Handhabung führt zu einem Stressauslöser, der sich Jahr für Jahr ausbreitet.

Metallteile – die Eisenkappen, Stahlstifte und verzinkten Beschläge – rosten alle. Rost ist nicht nur schwach, er ist auch leitfähig. Eine dicke Rostschicht auf dem Stift kann tatsächlich die Kriechstrecke verkürzen und so den Überschlag erleichtern. Und wenn sich Rost ausdehnt, platzt das Porzellan oder die Glasur platzt ab.

Eis und Schnee erzeugen ihren ganz besonderen Albtraum: den Überschlag unter der Vereisung. Wenn gefrierender Nebel einen Isolatorstrang bedeckt, überbrückt das Eis die Lücken zwischen den Schuppen. Wenn das Eis zu schmelzen beginnt, ist das Wasser oft mit Salzen aus der Luft oder dem Eis selbst verunreinigt. Dieses Schmelzwasser löst einen Lichtbogen aus – manchmal bevor der Leitungsbetreiber überhaupt weiß, dass es sich um Vereisung handelt.

Vögel sind ein weiteres klassisches Umweltproblem. Ein großer Vogel, der auf dem Querarm sitzt, hinterlässt einen langen, nassen Tropfen, der sich über mehrere Einheiten erstreckt. Diese einzelne Ablagerung reicht aus, um einen Funkenüberschlag auszulösen. Um dies zu vermeiden, geben einige Energieversorger ein Vermögen für Vogelschutz und Spikestreifen aus.

Welcher Isolatortyp leidet am meisten?

Hier ist die klare Wahrheit:

• Porzellan ist stabil und billig, weist jedoch den Nachteil von Kontaminationsüberschlägen und unsichtbaren inneren Rissen auf (Null-/niedrige Werte).

• Glas hat die nette Eigenschaft, dass es sich selbst zerbricht, wenn es versagt – man kann es vom Boden aus sehen –, aber es weist immer noch Probleme mit der Korrosion auf und es kommt gelegentlich zu zufälligen Brüchen.

• Im Neuzustand verträgt Verbundwerkstoff die Verschmutzung hervorragend, seine Schwachstellen sind jedoch die langfristige Alterung, die Grenzflächenverfolgung und der beängstigende Sprödbruch.

Kein Typ ist perfekt. Die beste Strategie besteht darin, zu wissen, worauf man achten muss: routinemäßige Infrarot- und UV-Inspektion, regelmäßiges Waschen in verschmutzten Bereichen und das Ersetzen gealterter Verbundstäbe, bevor sie ihre Lebensdauer erreichen.

Und gehen Sie nach einem Gewitter oder einem Eisereignis immer die Linie. Das Problem, das Ihre Zuverlässigkeit zerstören wird, ist das, das Sie nicht kommen sahen.