Με την ανάπτυξη του ηλεκτροδοτημένου σιδηροδρόμου προς την κατεύθυνση της υψηλής ταχύτητας, σταθερότητας και ασφάλειας, τίθενται όλο και υψηλότερες απαιτήσεις για τη λειτουργία της εναέριας γραμμής επαφής των σιδηροδρόμων. Ωστόσο, λόγω της σοβαρής περιβαλλοντικής ρύπανσης, εμφανίζεται συχνά ανατροπή μονωτή, με αποτέλεσμα το μη φυσιολογικό σύστημα τροφοδοσίας. Ως εκ τούτου, είναι επιτακτική ανάγκη να εξασφαλιστεί η συνεχής και σταθερή τροφοδοσία του συστήματος τροφοδοσίας έλξης και να εξαλειφθεί το φαινόμενο φλας του μονωτή.
1. Ανάλυση αιτίας που αναβοσβήνει ο μονωτής
Το Flashover περιλαμβάνει κυρίως ρίψη ρύπανσης, ομίχλη και παγωνιά, συμπεριλαμβανομένης της βροχής, της δροσιάς, του παγετού, της ομίχλης, του ανέμου και άλλων κλιματικών επιπτώσεων ή σκόνης, απαερίων, φυσικό αλάτι, σκόνης, γκουάνο και άλλων ρύπων, καθώς και σκόνης, απαερίων, φυσικό αλάτι, σκόνη, γκουάνο και άλλη ρύπανση. Η διαδικασία μόλυνσης του μονωτή είναι συνήθως σταδιακή, αλλά μπορεί επίσης να είναι γρήγορη.
1.1 Αναλαμπή ρύπανσης
Οι συνηθισμένοι μονωτές που είναι προσαρτημένοι σε μονωτήρες δεν μεταφέρουν ηλεκτρισμό σε ξηρές συνθήκες και οι μονωτές θα ξεπλυθούν. Ωστόσο, σε περιοχές με σοβαρή περιβαλλοντική ρύπανση, κοντά στην πηγή της ρύπανσης, οι χημικές πρώτες ύλες στον αέρα και οι χημικές ουσίες που διαχέονται κοντά στο εργοστάσιο, όπως σκόνη άνθρακα, σκόνη τσιμέντου, οξύ, αλκαλικότητα και ιδιότητες χρυσού, θα προσκολληθούν στον μονωτήρα για πολύ καιρό για να σχηματιστεί κέικ. Ισχυρή πρόσφυση, δεν καθαρίζεται εύκολα από βροχή, υπολειμματική επιφάνεια, σε περίπτωση ψιλόβροχου, ομίχλης, δροσιάς και άλλων καιρικών συνθηκών, η επιφάνεια του μονωτή που συνδέεται σε αυτό το μέρος της βρωμιάς θα είναι υγρή, η ηλεκτρική αγωγιμότητα βελτιώνεται σημαντικά, με αποτέλεσμα την αύξηση του ρεύματος διαρροής. Όταν το ηλεκτρικό πεδίο του ρεύματος διαρροής είναι αρκετά ισχυρό ώστε να προκαλέσει ιοντισμό σύγκρουσης του επιφανειακού αέρα, η εκκένωση κορώνας ή η εκκένωση λάμψης αρχίζει αμέσως γύρω από το σιδερένιο καπάκι, με αποτέλεσμα μια λεπτή μπλε-μωβ γραμμή λόγω του μεγάλου ρεύματος διαρροής αυτή τη στιγμή. Η εκκένωση κορώνας ή λάμψης μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε φωτεινό τόξο καναλιού. Σε καιρό ομίχλης και δροσιάς, η υγρασία του στρώματος βρωμιάς αυξάνεται, το ρεύμα διαρροής αυξάνεται και το τοπικό μήκος μπορεί να διατηρηθεί υπό ορισμένες ηλεκτρικές συνθήκες. Μόλις το τοπικό τόξο φτάσει σε ένα ορισμένο κρίσιμο μήκος και η θερμοκρασία του καναλιού τόξου είναι πολύ υψηλή, η περαιτέρω επέκταση του καναλιού τόξου δεν απαιτεί πλέον υψηλότερη τάση και εκτείνεται αυτόματα μέσω των δύο σταδίων, με αποτέλεσμα την εκφόρτιση του μονωτή και το flashover.
1.2 Ανάλυση αιτίας αναλαμπής ομίχλης (υγρής).
Σε μια μακρά περίοδο ομιχλώδους (υγρού) καιρού, σχηματίζεται σταδιακά ένα στρώμα νερού στην επιφάνεια του κεραμικού μονωτήρα. Λόγω της απώλειας της υδρόφοβης ιδιότητας και της ανομοιόμορφης κατανομής της έντασης πεδίου των σύνθετων μονωτών, θα σχηματιστεί φιλμ νερού στην επιφάνεια των σύνθετων μονωτών. Ταυτόχρονα, η επιφάνεια του μονωτή καλύπτεται με ακαθαρσίες και η σύνθεση του νερού ομίχλης είναι πολύπλοκη. Τα άκρα του μονωτή σχηματίζουν πρώτα κορώνα και μερική εκκένωση τόξου. Λόγω της αύξησης της υγρασίας του αέρα, η ένταση πεδίου της διάσπασης του αέρα θα μειωθεί σημαντικά. Λόγω της διάσπασης του τόξου μεταξύ των πορσελάνινων ποδιών στα άκρα των μονωτών, μόλις καταστραφεί η πρώτη ποδιά, η δεύτερη ποδιά θα παράγει υψηλότερη τάση, επαναλαμβάνοντας τη διαδικασία μόλις τώρα, επειδή το τόξο θα σβήσει όταν η τάση AC υπερβαίνει το μηδέν, οπότε σε αυτή την περίπτωση το τόξο θα σβήσει όταν η τάση AC υπερβεί το μηδέν. Η δημιουργία φλας μονωτή εξαρτάται από την ανάπτυξη τόξου και τη ροή ιονισμένου αέρα. Εάν η ομίχλη (υγρασία) είναι σχετικά σταθερή και το τόξο αναζωπυρωθεί, μπορεί να αναβοσβήνει γρήγορα, ενώ εάν η ροή του αέρα είναι ταχύτερη, το κανάλι ιονισμού θα εξαφανιστεί γρήγορα και δεν θα εξελιχθεί σε φλας.
1.3 Ανάλυση αιτίας του φλας παγοποίησης
Καθορίζεται κυρίως από τις μετεωρολογικές συνθήκες, είναι ένα ολοκληρωμένο φυσικό φαινόμενο που καθορίζεται από τη θερμοκρασία, την υγρασία, τη μεταφορά κρύου και ζεστού αέρα, το περιβάλλον και την ταχύτητα του ανέμου και άλλους παράγοντες. Τα μικρά υπερψυγμένα σταγονίδια νερού είναι δύσκολο να αλλάξουν δομή λόγω της μικρής διαμέτρου και της μεγάλης επιφανειακής τάσης τους. Είναι επίσης δύσκολο να συναντήσετε τη συμπύκνωση της σκόνης, αν και η θερμοκρασία είναι κάτω από τους μηδέν βαθμούς Κελσίου, αλλά εξακολουθεί να μειώνεται, πέφτοντας αργά στο έδαφος, σχηματίζοντας μια «παγωμένη βροχή». Αυτό το υπερψυγμένο νερό είναι πολύ ασταθές. Όταν ένα σταγονίδιο έρχεται σε επαφή με ένα κρύο αντικείμενο (όπως ένας μονωτήρας) στο έδαφος, η κρουστική δόνηση θα προκαλέσει την παραμόρφωση του υπερψυχμένου σταγονιδίου και ο βαθμός κάμψης της επιφάνειας του σταγονιδίου μειώνεται και η επιφανειακή τάση μειώνεται ανάλογα. Η επίδραση της συμπύκνωσης στην επιφάνεια του μονωτή είναι παρόμοια με αυτή των οζιδίων. Μετά την παραμόρφωση, οι σταγόνες υγρού υπερψυκτικού νερού προσκολλώνται, έτσι ώστε οι σταγόνες νερού ψύξης να συμπυκνώνονται στην επιφάνεια του μονωτή σε ραβδωτό ή ραβδωτό πάγο, έτσι ώστε η επιφάνεια του μονωτή να καλύπτεται στην επιφάνεια του μονωτή με τη μορφή RIM ή ΧΕΙΛΟΣ. Έτσι, η μονωτική ικανότητα του μονωτήρα μειώνεται, με αποτέλεσμα το φλας του μονωτή.
2. Συζήτηση για τον κανόνα του flashover
2.1 Σωρευτικοί παράγοντες ρύπανσης
(1) Τύπος μονωτή. Για τους μονωτές, όσο μεγαλύτερη είναι η μέση διάμετρος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα συσσώρευσης ρύπανσης. Κάτω από τις ίδιες συνθήκες ρύπανσης, οι μονωτές αλυσοειδών με κεκλιμένη εγκατάσταση είναι πιο κατάλληλοι για συσσώρευση ρύπανσης από τους οριζόντιους μονωτήρες λόγω των δομικών τους χαρακτηριστικών και της περιοχής απομάκρυνσης της σκόνης, επομένως είναι πιο πιθανό να εμφανιστεί ανάφλεξη. Η επάνω επιφάνεια του ίδιου μονωτήρα είναι πιο επιρρεπής σε ρύπανση από άλλους μονωτές και η επάνω επιφάνεια είναι εύκολο να αναρριχηθεί.
(2) Η επίδραση των πηγών ρύπανσης
Κοντά στον εξοπλισμό των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, υπάρχουν ναυπηγεία, εργοστάσια τσιμέντου, εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και μονάδες οπτανθρακοποίησης, τα οποία μπορούν να συσσωρεύσουν ρύπανση στην επιφάνεια του μονωτή και να προκαλέσουν εύκολα φλας. Όσο πιο πυκνή είναι η σιδηροδρομική μεταφορά εμπορευμάτων, είναι επίσης εύκολο να προκληθεί αναρρόφηση μονωτή σε έναν από τους κύριους λόγους. Ο κύριος λόγος είναι ότι όταν το τρένο τρέχει με ταχύτητα 60~100 km/h, η σκόνη θα πετάξει στο φορτίο και η μεταλλική σκόνη που προκαλείται από την τριβή των τροχών και των σιδηροτροχιών θα εκτοξευθεί επίσης στον μονωτή. Όταν η ρύπανση είναι σοβαρή, θα προκληθεί ανάφλεξη του μονωτή. Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι οι μονωτές δαπέδου γεφυρών βρίσκονται στο εύρος της εξάτμισης του ποταμού για μεγάλο χρονικό διάστημα, η σχετική υγρασία των μονωτών είναι υψηλή και η υδατοαπωθητικότητα των μονωτών μειώνεται χρόνο με το χρόνο. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, μια μεμβράνη νερού σχηματίζεται στην επιφάνεια του μονωτή.
2.2 Εποχικοί Παράγοντες
(1) Επιρροή του καιρού
Η κατακρήμνιση έχει προφανή επίδραση στη ρύπανση του μονωτή. Στο Shandong, η συσσώρευση ρύπανσης από μονωτήρες μειώθηκε το καλοκαίρι και το φθινόπωρο (Ιούλιος, Αύγουστος και Σεπτέμβριος) και έφτασε στο μέγιστο στα τέλη του χειμώνα (Ιανουάριο, Φεβρουάριο και Μάρτιο). Λόγω της υψηλής υγρασίας και των συχνών βροχοπτώσεων και χιονιού στις παράκτιες περιοχές, είναι επίσης πιθανό να σημειωθεί ανάφλεξη ομίχλης και πάγος την 1η και 2 Μαρτίου.
(2) Η επίδραση της θερμοκρασίας και του περιβάλλοντος
Η κορύφωση της ανάφλεξης εμφανίζεται νωρίς το πρωί, επομένως η καλύτερη ώρα για το σχηματισμό ομίχλης και η μέγιστη χιονόπτωση είναι επίσης η χαμηλότερη ώρα για τη μόνωση της επιφάνειας του μονωτήρα και η πιθανότητα ανάφλεξης είναι υψηλή. Γενικά, όταν εμφανίζεται ο ήλιος, το στρώμα αναστροφής εξαφανίζεται, η ομίχλη διαλύεται σιγά-σιγά και το flashover μπορεί να μειωθεί.
3. Μέτρα πρόληψης και ελέγχου
3.1 Ταξινόμηση μολυσμένων περιοχών διαφορετικού βαθμού
Προκειμένου να αποφευχθεί η αναρρόφηση του μονωτή και η διακοπή ρεύματος, είναι απαραίτητο να ενισχυθεί το αντιρρυπαντικό έργο του μονωτή. Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να κυριαρχήσετε τα χαρακτηριστικά των ρύπων και τον κύκλο ρύπανσης, να διαιρέσετε σωστά την περιοχή ρύπανσης, για να παράσχετε μια αξιόπιστη βάση για εργασίες κατά της αναβρασμού. Ανάλογα με το διαφορετικό βαθμό ρύπανσης και ρύπανσης, αναπτύξτε διαφορετικές μεθόδους καθαρισμού και κύκλους καθαρισμού.
3.2 Καθαρίζετε τακτικά τους μονωτήρες σύμφωνα με τους εποχικούς κανονισμούς
Ο καθαρισμός της ενίσχυσης της μόνωσης είναι το κύριο μέσο για την αποφυγή εκτόξευσης μόνωσης. Ωστόσο, λόγω του μεγάλου αριθμού μονωτών και της βαριάς εργασίας καθαρισμού, πραγματοποιήθηκε δυναμική διαχείριση της μολυσμένης περιοχής, διενεργήθηκε τακτική έρευνα και το τμήμα ρύπανσης προσαρμόστηκε έγκαιρα ανάλογα με την πραγματική κατάσταση. Καταγράφονται στο καθολικό σύμφωνα με τα τρέχοντα πρότυπα μολυσμένων περιοχών και εξετάζονται κυρίως για την τρέχουσα κατάσταση και τις αλλαγές στη μολυσμένη περιοχή. Σύμφωνα με το νόμο της συσσώρευσης ρύπανσης από μονωτήρες, καθιερώνεται ένας επιστημονικός κύκλος καθαρισμού για την αποφυγή της τυφλής συντήρησης. Προκειμένου να επιτευχθεί το καλύτερο αποτέλεσμα καθαρισμού, ο χρόνος καθαρισμού των βασικών εξαρτημάτων πρέπει να ρυθμιστεί πριν από το flashover υψηλής συχνότητας. Οι σοβαρά μολυσμένες περιοχές θα καθαρίζονται ανά πάσα στιγμή ανάλογα με την κατάσταση ρύπανσης. Επιπλέον, κατά τον καθαρισμό του νερού του μονωτή κατά τη διάρκεια της περιόδου τήξης του χειμώνα και της άνοιξης, ο καθαρισμός της μόλυνσης στην επιφάνεια του μονωτή είναι πολύ αποτελεσματικός και μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη συσσώρευση ρύπανσης στον μονωτή.
3.3 Αντικαταστήστε τους σύνθετους μονωτές
Οι σύνθετοι μονωτές έχουν καλή μονωτική δράση και ισχυρή αντιρρυπαντική ικανότητα. Πρώτον, έχει έντονη απέχθεια για το κολύμπι. Η σύνθετη φούστα αναρρίχησης μονωτή έχει ισχυρή υδροφοβικότητα. Λόγω των χαρακτηριστικών του υλικού από καουτσούκ σιλικόνης, σχηματίζονται σταγονίδια νερού στην επιφάνεια των σύνθετων μονωτών, καθιστώντας το στρώμα ρύπανσης δύσκολο να διαβρέχεται. Έτσι, η κατάσταση της επιφάνειας του σύνθετου μονωτικού μέσου βελτιώνεται, έτσι ώστε το στρώμα ρύπανσης να μην είναι εύκολο να σχηματίσει ένα συνεχές αγώγιμο στρώμα. Το ρεύμα διαρροής στην επιφάνεια του κεραμικού μονωτή είναι μικρό, γεγονός που βελτιώνει την ιδιότητα flashover του μονωτή. Δεύτερον, έχει λειτουργία αυτοκαθαρισμού. Η σύνθετη φούστα αναρρίχησης μονωτή μπορεί να διαδραματίσει καλυπτικό ρόλο και να μειώσει τη βρωμιά του μονωτή. Η ίδια η φούστα ομπρέλα έχει μια συγκεκριμένη κλίση και λεία επιφάνεια, η οποία είναι ένα μαλακό ελαστικό υλικό. Κάτω από τη δράση του ανέμου, η βροχή έχει ισχυρή ικανότητα αυτοκαθαρισμού και η ίδια η φούστα ομπρέλα έχει μια συγκεκριμένη κλίση και λεία επιφάνεια. Επομένως, η συσσώρευση ρύπανσης και η συγκέντρωση αλατιού των σύνθετων μονωτών μειώνονται σημαντικά, γεγονός που παίζει αντιρρυπαντικό ρόλο. Επομένως, οι σύνθετοι μονωτές είναι κατάλληλοι για περιοχές με έντονη ρύπανση ή υγρές παράκτιες περιοχές.
Ωστόσο, τα δεδομένα δείχνουν ότι οι σύνθετοι μονωτές χρησιμοποιούνται σε ορισμένα πεδία λόγω της εξαιρετικής υδροφοβικότητας και υδροφοβικής μετανάστευσης, αλλά η ακτινική τάση των σύνθετων μονωτών (κάθετα στην κεντρική γραμμή) είναι πολύ μικρή επειδή έχουν εξαιρετική υδατοαπωθητικότητα και ιδιότητες υδρόφοβης μετανάστευσης. ενώ σε ορισμένα πεδία χρησιμοποιούνται σύνθετοι μονωτές λόγω της καλής υδροφοβικότητας και της υδρόφοβης μετανάστευσης. Η μηχανική ιδιότητα είναι αδύναμη. Ταυτόχρονα, λόγω του δικού του υλικού, το φαινόμενο της αναρρόφησης της επιφάνειας του μονωτή δεν είναι προφανές, επομένως από τη στιγμή που ο σύνθετος μονωτής αναβοσβήνει ή εσωτερικές βλάβες, η ανίχνευση σφαλμάτων δεν είναι εύκολο να παρατηρηθεί και η ανάκτηση του εξοπλισμού είναι δύσκολη.