Avec le développement rapide du réseau électrique à haute tension de la Chine, les isolateurs composites de petite taille, de bonne élasticité, faciles à endommager, légers et à haute résistance mécanique ont été largement utilisés dans les lignes de transmission pour leurs excellentes caractéristiques flasmodiques anti-pollution, légèreté, pratique mise en place et entretien. Les isolateurs composites, comme le montre la figure 1, sont composés d'une jupe parapluie composite, d'un boulon de pied en acier, d'une boule d'arc, d'un bouclier et d'autres pièces [1]. Cependant, selon différents niveaux de tension de ligne, différents environnements géographiques et différences de compréhension, il existe différentes manières d'installer l'anneau d'égalisation de tension des isolateurs composites. Par rapport aux isolateurs traditionnels en porcelaine ou en verre, il y a un accessoire supplémentaire lors de l'installation -- anneau d'égalisation de tension.
1. La fonction de l'anneau de partage de pression de l'isolateur composite
Comme son nom l'indique, la fonction de l'anneau d'égalisation de tension est de répartir la tension uniformément sur la chaîne d'isolateurs. Habituellement, les deux extrémités de l'isolateur ou de la chaîne d'isolateurs sont respectivement le potentiel conducteur et le potentiel géodésique, c'est-à-dire la tension de phase. En raison de l'effet du fil sur la capacité de couplage au sol et sur la capacité de phase entre les fils, la tension de phase apparaît comme une distribution inégale sur l'ensemble de la chaîne d'isolateurs. La loi de distribution est la suivante : la chute de tension de l'isolant près de l'extrémité du fil est la plus importante, et la chute de tension de l'isolant loin de l'extrémité du fil diminue progressivement. Lorsque l'isolateur est proche de la traverse de la tour, la chute de tension augmente. En conséquence, une couronne peut se produire. Le principe de l'anneau d'égalisation de tension est que l'installation d'un anneau d'égalisation de tension sur l'extrémité du fil d'un isolateur ou d'une chaîne d'isolateurs équivaut à l'installation d'un condensateur parallèle, augmentant ainsi la capacité de l'isolant au fil et améliorant la distribution de tension.
L'anneau d'égalisation de tension de l'isolateur composite a des fonctions telles que l'induction d'arc (le contournement de décharge se produit entre deux anneaux sur la ligne pour protéger la jupe du parapluie contre les brûlures), la prévention de la couronne métallique, l'amélioration de la distribution de tension et la réduction de l'intensité du champ à la fin de le mandel. Le noyau de l'isolant composite est en matériau organique, de sorte que l'anneau de pression uniforme peut réduire l'intensité du champ de la tige centrale côté haute pression et retarder dans une certaine mesure le vieillissement de la tige centrale.
En fonctionnement réel, si l'isolateur composite n'est pas installé avec un anneau d'égalisation de tension, il est incontestable que la distribution de tension d'intensité de champ de surface est extrêmement inégale, mais la position d'installation et la structure de l'anneau d'égalisation de tension de l'isolateur composite ont un grand impact sur l'amélioration de la distribution de tension de l'isolant composite. Lorsque l'anneau d'égalisation de tension n'est pas installé, l'intensité du champ de l'isolateur composite près de l'extrémité sous tension est la plus élevée à la connexion entre l'isolateur et la fixation métallique à l'extrémité, et la tension distribuée sur la première jupe près de l'extrémité sous tension est aussi le plus élevé. Si le plan du corps de bague d'homogénéisation est à la même hauteur que la connexion de l'isolateur et des accessoires métalliques d'extrémité, la bague d'homogénéisation ne joue guère un rôle de pression d'homogénéisation.
2. Types de bagues d'équilibrage de pression
Selon différentes utilisations, l'anneau d'équilibrage de tension peut être divisé en anneau d'équilibrage de tension de parafoudre, anneau d'équilibrage de tension de protection contre la foudre, anneau d'équilibrage de tension d'isolateur, anneau d'équilibrage de tension de transformateur, anneau d'équilibrage de tension d'équipement de test haute tension, anneau d'équilibrage de tension de ligne de transmission, etc. .
Selon différents matériaux, l'anneau de pression uniforme peut être divisé en anneau de pression uniforme en aluminium, anneau de pression uniforme en acier inoxydable, anneau de pression uniforme en fer, etc.
Il existe deux types d'anneaux de blindage et d'anneaux de blindage portant des noms similaires.
À l'heure actuelle, l'anneau de pression homogénéisé utilisé dans les appareils électriques et les systèmes électriques à haute tension chinois (sous-station, lignes à haute tension, etc.) est principalement traité avec un alliage d'aluminium. Une exigence générale est de polir la surface de l'anneau de pression homogénéisé pour obtenir une surface lisse sans bavure.
3. L'anneau d'égalisation de tension de l'isolateur composite échoue
3.1 Aucune bague d'équilibrage de pression n'est installée ou la bague d'équilibrage de pression n'est pas valide
Lorsque l'isolateur composite est en fonctionnement réel, il n'est pas installé avec l'anneau d'égalisation de tension, ou l'erreur d'installation de l'anneau d'égalisation de tension, la déformation et le déplacement de l'anneau d'égalisation de tension sont collectivement appelés défaillance. Si l'anneau d'égalisation de tension tombe en panne, en cas de défaillance de l'anneau d'égalisation de tension, l'intensité du champ de l'isolateur composite près de l'extrémité sous tension est la plus élevée à la connexion entre l'isolateur et la fixation métallique à l'extrémité, et la tension distribuée sur le la première jupe près de l'extrémité vivante est la plus haute. Le décalage de l'anneau d'égalisation de pression fait que le plan où se trouve le corps de l'anneau et la connexion entre l'isolateur et les accessoires métalliques à l'extrémité à la même hauteur, de sorte que l'anneau d'égalisation de pression peut difficilement jouer le rôle d'égalisation de pression. Si l'anneau d'égalisation de tension tombe en panne, l'intensité du champ local sera trop élevée, entraînant une électrocorrosion, et l'intensité du champ électrique et la distribution de la tension à la surface de l'isolateur composite seront très inégales, entraînant une dilatation thermique de la jupe isolante composite et l'apparition d'un déclenchement de décharge de contournement sur la surface de l'isolant, réduisant ainsi le fonctionnement sûr et stable du réseau électrique.
3.2 La conception actuelle de l'anneau d'équilibrage de pression
En pratique, l'anneau d'équilibrage de pression comporte un anneau d'équilibrage de pression supérieur (côté basse pression) et un anneau d'équilibrage de pression inférieur (côté haute pression). Afin de mieux répartir uniformément la tension de phase et l'intensité du champ sur la jupe de l'isolateur composite, des doubles anneaux d'égalisation de tension sont désormais installés sur chaque isolateur composite de la ligne de transmission 220kV. La bague d'égalisation de pression supérieure est principalement conçue en deux, tandis que la bague d'égalisation de pression inférieure est une conception annulaire. Si le processus d'installation de la bague d'égalisation de pression inférieure n'est pas qualifié ou si la structure de la bague d'égalisation de pression est anormale, la bague d'égalisation de pression échouera. La conception et l'installation de l'anneau d'égalisation de tension ne feront pas seulement perdre son rôle à l'anneau d'égalisation de tension des isolateurs composites 220kV. De plus, après que l'anneau d'égalisation de tension inférieure tombe sur le fil, la vibration du fil causée par le vent saisonnier fera que l'anneau d'égalisation de tension inférieure continuera à porter le fil, provoquera un échauffement local grave et même brûlera le fil, conduisant à la rupture de fil de la ligne de transmission, entraînant un grave accident de déclenchement de fil. Par conséquent, la chute de l'anneau d'égalisation de tension inférieur sur le fil n'entraînera pas seulement des conséquences extrêmement graves.
3.3 Méthode de maintenance après la chute de l'anneau d'équilibrage de pression
Si l'anneau d'égalisation de tension tombe sur le fil et use le fil, il doit être remplacé par un nouvel anneau d'égalisation de tension. Différentes méthodes de renforcement doivent être adoptées pour différents fils usés. L'isolant composite doit être retiré du fil et remplacé par un nouvel anneau d'égalisation de tension pour réinitialiser l'isolant composite, ce qui non seulement augmente la difficulté et le risque de l'opération, mais augmente également considérablement les exigences physiques des opérateurs. Il existe certains risques de sécurité.
Comment empêcher l'anneau d'égalisation de tension inférieure de tomber sur le fil lorsqu'il tombe ? Cet article propose donc deux méthodes d'amélioration.
4. Améliorer les méthodes
La nouvelle méthode de conception de l'anneau d'égalisation de pression est adoptée, et l'anneau d'égalisation de pression inférieur est également conçu pour être la moitié. Lorsque le processus d'installation de la bague d'égalisation de pression inférieure n'est pas qualifié ou que la structure est anormale, la vis de fixation de la bague d'égalisation de pression inférieure se desserre et la bague d'égalisation de pression tombe directement sur le sol. Ne restera pas sur le fil, ne causera pas de panne de fil. Et réduire la pénibilité des opérations de maintenance.
L'anneau de partage de tension inférieur de l'isolateur composite peut être soudé directement sur le site d'installation métallique de l'isolateur composite. Cette conception permettra de mieux jouer le rôle de bague d'équilibrage de pression, et les exigences de maintenance au minimum. Mais cette conception augmentera les exigences des fabricants, et pour le transport d'exigences plus élevées, le transport occupera un volume plus important.
5.Résumer
L'anneau de partage de tension sous l'isolateur composite de la ligne de transmission 220kV adopte la structure bout à bout, qui est facile à installer et réduit considérablement la consommation de main-d'œuvre, de ressources matérielles et de temps.
La structure de l'anneau de partage de tension de type bout à bout de l'isolant composite de 220 kV est simple, l'effet de partage de tension est meilleur que l'anneau de partage de tension à structure fermée.
La nouvelle conception et la technologie et le bon contrôle de qualité peuvent garantir que l'anneau d'égalisation de tension bout à bout peut répondre aux exigences des lignes de transmission de 220 kV.