1、 Cơ chế tự nổ của kính cường lực
Chất cách điện thủy tinh là kính cường lực, được đặc trưng bởi ứng suất nén trên bề mặt và ứng suất kéo bên trong, như trong hình.
Phân tầng ứng suất của kính cường lực
Sự căng thẳng của thủy tinh là do sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình xử lý thủy tinh.Khi thủy tinh được làm nóng đến nhiệt độ làm mềm (760 ~ 780 ℃) nguội đi nhanh chóng, lực tôi của lớp bề mặt co lại, nhưng nhiệt độ bên trong vẫn cao và ở trạng thái giãn nở, dẫn đến cản trở quá trình co ngót. của lớp mặt và ứng suất nén trong lớp mặt;Sau đó, nhiệt độ bên trong giảm và bắt đầu co lại, nhưng lúc này, lớp bề mặt đã cứng lại, dẫn đến cản trở co rút bên trong và ứng suất kéo.Hai loại ứng suất này được phân bố đồng đều trong thủy tinh cho đến khi chúng được làm nguội hoàn toàn và gradient nhiệt độ biến mất, đó là ứng suất vĩnh viễn.
Một khi sự cân bằng giữa ứng suất áp suất trung bình và ứng suất kéo của kính cách điện thủy tinh bị phá hủy, các vết nứt sẽ nhanh chóng xuất hiện dưới tác động của ứng suất, dẫn đến vỡ kính, tức là tự nổ.
2、 Nguyên nhân và đặc điểm tự nổ
Nguyên nhân gây ra hiện tượng tự nổ kính cách điện có thể được chia thành hai loại: chất lượng sản phẩm và môi trường hoạt động bên ngoài.Trong các trường hợp thực tế, thường có hai lý do cùng một lúc.
một.Lý do chất lượng sản phẩm
Nguyên nhân chính là do bên trong chất cách điện thủy tinh có các hạt tạp chất, phổ biến nhất là các hạt nis.Trạng thái chuyển pha của NIS trong quá trình nấu chảy và ủ thủy tinh là không hoàn toàn.Sau khi chất cách điện được đưa vào hoạt động, quá trình chuyển pha và giãn nở được coi là diễn ra chậm, dẫn đến các vết nứt trên kính.Khi đường kính của tạp chất hạt nhỏ hơn một giá trị nhất định, nó có thể không được loại bỏ bằng sốc lạnh và nóng, dẫn đến tốc độ tự nổ quá cao của chất cách điện khi vận hành [phân tích hiện tượng tự nổ tập trung của chất cách điện thủy tinh cường lực của đường dây truyền tải 500kV Xie Hồng Bình].Khi các hạt tạp chất nằm trong lớp ứng suất kéo bên trong của kính, khả năng tự nổ sẽ cao hơn.Bởi vì bản thân kính là một vật liệu giòn, có khả năng chịu áp lực nhưng không chịu được độ bền kéo, nên hầu hết các vết nứt của kính là do ứng suất kéo.
đặc trưng:
Một vụ tự nổ do các hạt tạp chất bên trong gây ra cao hơn ba năm trước khi vận hành và sẽ giảm dần sau đó, đây là một quy luật quan trọng để phán đoán nguyên nhân tự nổ.
B) xác suất tự nổ ở các vị trí khác nhau của chuỗi chất cách điện là như nhau;
b.nguyên nhân bên ngoài
Chủ yếu là ô nhiễm và chênh lệch nhiệt độ thay đổi.Dưới tác động đồng thời của sự tích tụ ô nhiễm, độ ẩm và điện trường, dòng điện rò rỉ trên bề mặt chất cách điện quá lớn, dẫn đến một phần của vành đai bị khô.Khi sự cố không khí xảy ra ở vị trí vành đai khô, hồ quang được tạo ra sẽ ăn mòn váy ô thủy tinh và khi độ ăn mòn sâu sẽ gây ra hiện tượng tự nổ.Nếu chất cách điện bị sét đánh trong quá trình trên, xác suất tự nổ của chất cách điện thủy tinh đã bị ăn mòn bởi hồ quang sẽ tăng lên đáng kể.Mắc kẹt quá mức là chìa khóa, có thể là do mật độ muối quá cao hoặc quá nhiều hạt bột kim loại trong chất bẩn.
đặc trưng:
A) có thể tự nổ không rõ ràng trong vài năm đầu hoạt động, nhưng xảy ra mạnh vào một thời điểm nhất định sau vài năm hoạt động (những thay đổi lớn về nguồn ô nhiễm cục bộ gây ra sự tích tụ ô nhiễm quá mức);
B) xác suất tự nổ của đầu cao áp và đầu hạ áp của chuỗi cách điện lớn hơn ở giữa (điện trường ở đầu cao áp và đầu hạ áp mạnh và xảy ra rò rỉ cục bộ đầu tiên tại chân thép của chất cách điện khi ô nhiễm quá nặng);
C) chân thép của chất cách điện không tự nổ trong cùng một tháp bị hỏng (hồ quang cục bộ do tích tụ ô nhiễm quá mức gây ra hư hỏng kính gần chân thép), và có vết nứt nhỏ trên bề mặt ô;
Hư hỏng kính gần chân thép
3、Phân tích búa còn lại
Sau khi chất cách điện bằng kính cường lực tự nổ, đĩa kính ô dù bị vỡ và phân tán tạo thành búa còn sót lại.Hình dạng thủy tinh trên búa còn sót lại có thể giúp ích cho việc phân tích nguyên nhân tự nổ.Hình dạng và loại kính búa dư:
một.Xuyên tâm
Đối với trường hợp tự nổ do một lỗi duy nhất gây ra, điểm bắt đầu có thể được tìm thấy bằng cách tìm kiếm ngược lại vết nứt.Nếu xỉ thủy tinh vỡ trên búa còn sót lại ở dạng phóng xạ, thì điểm bắt đầu vết nứt của nó, tức là vị trí bắt đầu tự nổ, nằm ở phần đầu của mảnh thủy tinh.Trong trường hợp này, hiện tượng tự nổ là do bản thân chất lượng của mảnh kính gây ra, chẳng hạn như quá trình trộn, quá trình hòa tan, v.v.
búa dư radial
b.vảy cá
Nếu xỉ thủy tinh vỡ trên búa còn sót lại có hình vảy cá và vị trí bắt đầu tự nổ là gần đáy của phần thủy tinh gần nắp sắt, thì có hai nguyên nhân dẫn đến tự nổ trong trường hợp này, đó là là, kính bị vỡ do khuyết tật của sản phẩm hoặc ngoại lực tự nổ, có thể là ứng suất cơ học hoặc ứng suất điện, chẳng hạn như tia lửa điện liên tục, vỡ các bộ phận thủy tinh do tần số dòng điện lớn và rò rỉ không đều hiện tại, v.v.
Vảy cá búa còn sót lại
c.Trộn
Nếu xỉ thủy tinh vỡ trên búa còn sót lại tồn tại ở cả dạng vảy cá và hình chiếu, thì điểm bắt đầu tự nổ nằm trên váy ô của mảnh thủy tinh.Trong trường hợp này, hiện tượng tự nổ có thể do cả yếu tố bên trong và bên ngoài gây ra.
Loại hỗn hợp búa còn lại
4、 Biện pháp đối phó
một.Kiểm soát truy cập: chất lượng của kính cách điện truy cập được kiểm soát thông qua kiểm tra lấy mẫu về thiệt hại cơ học và hiệu suất tác động của sóng dốc.
b.Chất cách điện composite được sử dụng ở những khu vực bị ô nhiễm nặng.Nếu xác định rằng tự nổ tập trung là do tích tụ ô nhiễm quá mức, chất cách điện composite có thể được sử dụng để thay thế chất cách điện thủy tinh.
c.Tăng cường tuần tra kiểm tra, kịp thời tổ chức tuần tra đặc biệt trên đường dây khi thời tiết xấu như sét đánh.
đ.Chú ý đến phương tiện đi lại.Trong quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng và sửa chữa khẩn cấp, kính cường lực cách nhiệt phải được bảo vệ bằng các vật dụng bảo vệ để tránh hư hỏng.
Hiện tại, việc kiểm soát chất lượng của chất cách điện thủy tinh của các nhà sản xuất lớn trong nước là tốt, và không còn cần thiết phải sử dụng chất cách điện thủy tinh đã đề cập trong quá khứ sau nửa năm.
Thời gian đăng: 02-04-2022