Các vấn đề về chất cách điện mà bạn không thể bỏ qua: Thất bại, chập chờn và lão hóa tiềm ẩn

Khi chất cách điện bị hỏng, đó không bao giờ chỉ là một vấn đề

Nếu bạn làm việc trên đường dây truyền tải hoặc phân phối, bạn biết: chất cách điện không bị hỏng khi có dấu hiệu cảnh báo. Một ngày nào đó họ sẽ ổn. Tiếp theo, bạn gặp hiện tượng chập điện, dây dẫn bị rơi hoặc cả một sợi dây nằm trên mặt đất.

Trong những năm qua, tôi đã chứng kiến ​​ba nhóm vấn đề chính xuất hiện lặp đi lặp lại – điện, cơ khí và môi trường. Mỗi loại hoạt động khác nhau tùy thuộc vào việc bạn đang sử dụng sứ, thủy tinh hay composite. Và vâng, 'composite' không có nghĩa là chống đạn.

Sự cố về điện – Nơi bắt đầu hầu hết các chuyến đi

Thủ phạm số một trên đường dây đang mang điện? Sự bùng phát ô nhiễm – hoặc sự cố 'chất cách điện bẩn'. Bụi, muối hoặc bụi bẩn công nghiệp bám trên bề mặt. Sau đó, sương mù hoặc mưa nhẹ sẽ biến lớp đó thành một đường dẫn điện tốt. Điều tiếp theo bạn biết đấy, một vòng cung sáng nhảy từ nắp tới chốt và cầu dao sẽ mở ra. Vấn đề duy nhất này gây ra nhiều lần ngừng hoạt động hơn bất kỳ vấn đề nào khác.

Nhưng có những sự cố điện lén lút hơn. Thực hiện theo dõi bên trong chất cách điện composite. Độ ẩm và ô nhiễm len lỏi vào bề mặt tiếp xúc giữa thanh sợi thủy tinh và vỏ cao su. Bạn không thể nhìn thấy nó từ mặt đất, nhưng qua nhiều tuần hoặc nhiều tháng, nó sẽ đốt cháy một kênh đen xuyên qua lõi. Đột nhiên, chất cách điện chỉ là một miếng nhựa giữ một sợi dây điện.

Với đồ sứ hoặc thủy tinh, điều đau đầu nhất là chất cách điện có giá trị bằng 0 hoặc có giá trị thấp. Một vết nứt ẩn, một khoảng trống cực nhỏ hoặc nhiều năm phóng điện nhỏ sẽ ăn mòn độ bền điện môi. Chất cách điện trông vẫn ổn khi nhìn từ máy bay không người lái hoặc ống nhòm, nhưng điện trở của nó đã giảm xuống gần như bằng không. Điều đó có nghĩa là phần còn lại của sợi dây phải chịu toàn bộ điện áp – và điều đó hiếm khi kết thúc tốt đẹp.

Phóng điện Corona là một vấn đề khó chịu về điện khác có thể trở thành kẻ giết người lâu dài. Bạn nghe thấy âm thanh xèo xèo yếu ớt đó vào ban đêm. Nó lãng phí năng lượng, gây nhiễu tín hiệu vô tuyến và từ từ ăn mòn lớp men và các phụ kiện kim loại. Còn lại một mình, hào quang mở đường cho những vòng cung lớn hơn.

Và đừng quên sét. Một cuộc tấn công trực tiếp là tàn bạo. Ngay cả một xung điện cảm ứng gần đó cũng có thể làm thủng chất cách điện yếu bên trong. Bên ngoài có thể chỉ hiển thị một con chip nhỏ nhưng bên trong thì không còn nữa.

Hư hỏng cơ học – Loại làm rơi dây

Sự cố về điện thường làm hỏng cầu dao. Lỗi cơ học làm rơi một dây – hoặc toàn bộ dây cách điện. Đó là một ngày tồi tệ hơn nhiều.

Vấn đề cơ học đáng sợ nhất là hiện tượng gãy giòn ở chất cách điện composite. Điều này xảy ra khi axit - từ phân chim, bụi phóng xạ công nghiệp hoặc thậm chí là mưa - thấm vào thanh khi nó đang bị căng. Theo thời gian, các sợi thủy tinh sẽ đứt từng sợi một, giống như một sợi dây bị cắt từ bên trong. Chất cách điện tách ra một cách sạch sẽ mà không bị kéo giãn hoặc uốn cong. Không có dấu hiệu cảnh báo. Chỉ có một tiếng nổ lớn và một dây dẫn trên mặt đất.

Trên sứ hoặc thủy tinh, xi măng không phát triển được là kẻ thù chậm nhưng ổn định. Xi măng Portland được sử dụng để gắn các phụ kiện đầu kim loại vào gốm sẽ nở ra và co lại theo độ ẩm và nhiệt độ. Sau mười hay mười lăm năm, những vết nứt nhỏ xuất hiện. Sau đó nắp bắt đầu lỏng ra. Tôi đã từng thấy các đội nhấc một sợi dây lên và làm cho chất cách điện trượt ra khỏi chốt.

Sau đó là bạo lực rõ ràng từ bên ngoài: viên đạn của thợ săn, một chiếc xe tải lùi vào cột, một con chim làm rơi cành không đúng lúc, hoặc một mảnh vụn bay trong cơn bão. Nhà kho gãy, váy sứt mẻ, thanh phơi - tất cả đều trở thành điểm thất bại trong tương lai. Và đừng bỏ qua sự mệt mỏi do rung động. Gió và dây dẫn phi nước đại từ từ làm mòn các chốt kim loại và các điểm gắn của chất cách điện. Phải mất nhiều năm, nhưng cuối cùng cũng có được điều gì đó.

Lão hóa môi trường – Sự thối rữa chậm rãi, vô hình

Ngay cả khi chất cách điện không bao giờ nhìn thấy dòng điện sự cố hoặc quá tải đột ngột thì môi trường vẫn ăn mòn nó.

Vì chất cách điện composite , kẻ thù lớn nhất là mất tính kỵ nước. Khi chúng còn mới, nước sẽ nổi lên và lăn đi. Nhưng tia UV, ozon và sự phóng điện bề mặt từ từ biến cao su silicon thành một lớp thô ráp, phấn trắng. Mưa không còn hạt nữa - nó lan thành một lớp màng liên tục và lớp màng đó trở thành đường cao tốc có dòng điện rò rỉ. Chẳng bao lâu bạn sẽ nhận được hồ quang dải khô, sau đó là xói mòn, rồi thanh lộ ra ngoài.

Sứ không mất đi tính kỵ nước theo cách tương tự nhưng nó sẽ bị rạn và nứt. Men là thủy tinh và thủy tinh có thể nứt. Khi vết nứt xuất hiện, hơi ẩm sẽ xâm nhập, đóng băng, nở ra và khiến vết nứt trở nên tồi tệ hơn. Một mảnh đá nhỏ rơi ra hoặc công việc xử lý không tốt sẽ trở thành nguyên nhân gây căng thẳng lan rộng từ năm này qua năm khác.

Các bộ phận kim loại – nắp sắt, chốt thép và phần cứng mạ kẽm – đều rỉ sét. Rust không chỉ yếu mà còn dẫn điện. Một lớp rỉ sét dày trên chốt thực sự có thể rút ngắn khoảng cách đường rò, làm cho việc phóng điện dễ dàng hơn. Và khi rỉ sét lan rộng, nó sẽ làm sứt mẻ hoặc bong tróc lớp men.

Băng và tuyết tạo ra cơn ác mộng đặc biệt của riêng chúng: chớp nhoáng dưới lớp băng. Khi sương mù đóng băng bao phủ một sợi dây cách điện, băng sẽ thu hẹp khoảng cách giữa các nhà kho. Khi băng bắt đầu tan, nước thường bị nhiễm muối từ không khí hoặc từ chính băng. Nước tan chảy đó gây ra hồ quang - đôi khi trước khi người vận hành đường dây biết rằng nó đang đóng băng.

Chim là một vấn đề nhức đầu kinh điển khác về môi trường. Một con chim lớn đậu trên xà ngang để lại một vệt dài và ướt trải dài trên nhiều đơn vị. Khoản tiền gửi duy nhất đó là đủ để gây ra hiện tượng chớp nhoáng. Một số công ty điện lực chi rất nhiều tiền cho tấm chắn chim và dải gai chỉ để tránh điều này.

Loại cách điện nào bị ảnh hưởng nhiều nhất?

Đây là sự thật phũ phàng:

• Sứ bền và rẻ, nhưng nó bị nhiễm phóng điện và các vết nứt bên trong không nhìn thấy được (giá trị 0/thấp).

• Kính có đặc điểm thú vị là 'tự vỡ' khi bị hỏng – bạn có thể nhìn thấy nó từ mặt đất – nhưng nó vẫn có vấn đề về ăn mòn và đôi khi bị vỡ ngẫu nhiên.

• Composite xử lý ô nhiễm một cách hiệu quả khi còn mới, nhưng gót chân Achilles của nó bị lão hóa lâu dài, theo dõi bề mặt và vết nứt giòn đáng sợ.

Không có loại nào là hoàn hảo. Chiến lược tốt nhất là biết những gì cần tìm: kiểm tra tia hồng ngoại và tia cực tím định kỳ, rửa thường xuyên ở những khu vực bị ô nhiễm và thay thế các thanh composite đã cũ trước khi chúng đạt đến giới hạn sử dụng.

Và hãy luôn luôn bước đi sau cơn bão sét hoặc sự kiện băng giá. Vấn đề sẽ giết chết độ tin cậy của bạn chính là vấn đề mà bạn không lường trước được.