Introduzione
Nei locali dei quadri di media tensione degli impianti industriali - cementifici, acciaierie, impianti di lavorazione chimica, miniere - la polvere non è un problema di pulizia. Si tratta di un pericolo elettrico attivo che si accumula sulle superfici degli isolatori dei quadri AIS ogni ora di funzionamento, riducendo progressivamente l'efficacia dell'isolamento. distanza di dispersione1 che separa i conduttori sotto tensione dalle custodie con messa a terra, e che si costruisce in vista di un evento di rottura dell'isolamento che il IEC 62271-2002 Le specifiche di progetto non sono mai state previste, perché presupponevano superfici di isolante pulite. L'isolatore di un quadro elettrico isolato in aria viene progettato con una distanza di dispersione calcolata per un determinato livello di gravità dell'inquinamento, ma tale calcolo presuppone che la superficie dell'isolatore rimanga al livello di inquinamento di progetto, non al livello di contaminazione che si accumula dopo 18 mesi di deposizione di polvere non gestita in una sala di macinazione del cemento o in una sottostazione di movimentazione del carbone. Il rischio nascosto dell'accumulo di polvere sugli isolatori dei quadri AIS è che lo strato di contaminazione non riduce le prestazioni dell'isolamento in modo lineare e prevedibile, ma le riduce in modo catastrofico e improvviso, quando la combinazione della polvere conduttiva accumulata, dell'umidità superficiale dovuta ai cicli di umidità e del successivo transitorio di commutazione o della sovratensione temporanea crea un percorso di tracciamento della superficie che colma l'intera distanza di dispersione in pochi millisecondi e dà inizio a un flashover fase-terra che l'involucro del quadro non è stato progettato per contenere senza la protezione dall'arco. Per gli ingegneri elettrici degli impianti industriali, i responsabili della manutenzione e gli addetti alla sicurezza responsabili dei quadri AIS di media tensione in ambienti contaminati, questa guida fornisce l'analisi completa del meccanismo di guasto, il protocollo diagnostico che rileva il degrado dell'isolamento causato dalla contaminazione prima del guasto e le procedure di manutenzione che ripristinano la distanza di dispersione dell'isolatore secondo le specifiche di progetto.
Indice dei contenuti
- In che modo l'accumulo di polvere sugli isolatori dei quadri AIS riduce la distanza efficace di dispersione e avvia il tracciamento superficiale?
- Quali sono i livelli di gravità della contaminazione e come gli ambienti degli impianti industriali accelerano il degrado degli isolanti nei quadri di media tensione?
- Come diagnosticare il degrado dell'isolamento causato dalla polvere nei quadri AIS prima che si verifichi un flashover?
- Quali sono le misure di manutenzione e progettazione per ripristinare e proteggere le prestazioni degli isolatori dei quadri AIS in ambienti industriali?
In che modo l'accumulo di polvere sugli isolatori dei quadri AIS riduce la distanza efficace di dispersione e avvia il tracciamento superficiale?
L'isolatore di un quadro elettrico isolato in aria svolge un'unica funzione critica: mantenere l'isolamento elettrico tra un conduttore sotto tensione a media tensione e l'involucro del quadro messo a terra per l'intera gamma di condizioni operative: carico normale, transitori di commutazione e sovratensioni temporanee. Questa funzione dipende interamente dall'integrità della superficie dell'isolante, che l'accumulo di polvere degrada attraverso un meccanismo a tre stadi, invisibile all'ispezione visiva di routine fino a quando il terzo stadio non produce un flashover.
Fase 1: Deposizione di polvere a secco - Riduzione della geometria della distanza di scorrimento
Le particelle di polvere depositate sulla superficie di un isolatore non conducono immediatamente la corrente: la polvere secca ha una resistività di massa di 10⁶-10¹⁰ Ω-m a seconda della composizione, insufficiente a formare un percorso conduttivo a livelli di tensione medi. L'effetto principale dell'accumulo di polvere secca è di tipo geometrico: lo strato di polvere riempie il profilo di dispersione dell'isolante - la geometria della superficie ondulata o rigata che fornisce il percorso di dispersione esteso - riducendo la distanza di dispersione effettiva dal valore di progetto alla distanza rettilinea attraverso la superficie contaminata.
Riduzione della distanza di dispersione grazie al riempimento di polvere:
Dove è la distanza di scorrimento di progetto (mm) e è la distanza di dispersione persa a causa del riempimento di polvere del profilo del capannone (mm). Per un isolatore da 12 kV con una distanza di dispersione progettuale di 200 mm e un riempimento di polvere che riduce la profondità effettiva del capannone di 60%:
La distanza di dispersione effettiva è stata ridotta da 200 mm a 152 mm - una riduzione di 24% - mentre la superficie dell'isolante appare visivamente intatta e il pannello continua a funzionare senza allarmi.
Fase 2: Attivazione dell'umidità - Formazione dello strato superficiale conduttivo
Il passaggio dall'accumulo passivo di polvere alla minaccia attiva dell'isolamento si verifica quando lo strato di polvere assorbe l'umidità, dovuta a cicli di umidità ambientale, alla condensazione durante il calo di temperatura o all'ingresso di vapore di processo. L'umidità dissolve i componenti ionici solubili della polvere (composti di calcio nella polvere di cemento, composti di solfato nella polvere di carbone, composti di cloruro nella polvere degli impianti chimici) creando una pellicola elettrolitica conduttiva sulla superficie dell'isolante.
Conduttività superficiale dello strato di polvere attivata:
Dove è la corrente di dispersione misurata (A), è la tensione applicata (V), è la larghezza del percorso (m), e è la distanza di dispersione effettiva (m). Valori di conducibilità superficiale superiori a 10-⁴ S (corrente di scorrimento specifica equivalente superiore a 1 mA/kV) indicano livelli di contaminazione che si avvicinano alla soglia di flashover nel successivo evento di sovratensione.
Fase 3: Formazione di bande secche e innesco dell'arco di superficie
Quando la corrente di dispersione attraversa lo strato superficiale conduttivo, il riscaldamento resistivo asciuga le sezioni a più alta resistenza dello strato di contaminazione, creando bande secche che interrompono il percorso della corrente di dispersione. L'intera tensione di linea appare attraverso la banda asciutta - uno spazio di pochi millimetri - producendo una scarica parziale3 che colma la banda secca e ristabilisce il percorso della corrente di dispersione. Questo ciclo di archi a secco si ripete con intensità crescente fino a quando un arco sostenuto colma l'intera distanza di dispersione:
- Energia di scarica parziale per ciclo: 1-10 mJ - carbonizza la superficie dell'isolante, riducendo in modo permanente la resistività della superficie.
- Velocità di propagazione del tracciamento della superficie: 1-5 mm all'ora in presenza di contaminazione e umidità sostenute
- Innesco del flashover: Transitorio di commutazione o sovratensione temporanea sovrapposta alla superficie degradata dell'isolante - la tensione di picco supera la tensione di flashover ridotta della superficie contaminata
Il caso di un cliente: Il responsabile della manutenzione di un cementificio di Hebei, in Cina, ha contattato Bepto dopo che un flashover fase-terra aveva distrutto il pannello dell'incomparto di una linea di quadri AIS da 10 kV che serviva l'azionamento del mulino. L'ispezione successiva all'incidente ha rivelato che le superfici degli isolatori di tutti e sei i pannelli della linea erano ricoperte da uno strato di polvere di cemento di 3-5 mm - il sistema di ventilazione della sala quadri era rimasto inattivo per quattro mesi a causa di un guasto al motore del ventilatore che non era stato considerato prioritario per la riparazione. Il flashover si è verificato durante una sequenza di avvio mattutino, quando l'umidità ambientale era di 87% - l'attivazione dell'umidità dello strato di polvere di cemento ha ridotto la tensione effettiva di flashover dell'isolatore al di sotto del picco transitorio di commutazione generato dall'avvio del motore del mulino grezzo. Il pannello dell'incomero distrutto ha richiesto la sostituzione completa al costo di 380.000 ¥; il mulino è rimasto fuori servizio per 9 giorni.
Quali sono i livelli di gravità della contaminazione e come gli ambienti degli impianti industriali accelerano il degrado degli isolanti nei quadri di media tensione?
IEC 60815-14 definisce quattro livelli di gravità dell'inquinamento per la selezione degli isolatori e la distanza minima di dispersione richiesta a ciascun livello per le applicazioni di media tensione. Gli ambienti degli impianti industriali superano abitualmente le ipotesi di gravità dell'inquinamento utilizzate nella selezione standard degli isolatori per quadri elettrici AIS.
IEC 60815-1 Classificazione della gravità dell'inquinamento
| Classe di inquinamento | Descrizione dell'ambiente | Minimo scorrimento specifico (mm/kV) | Applicazione industriale tipica |
|---|---|---|---|
| SPS A (Luce) | Bassa attività industriale - nessuna polvere conduttiva | 27,8 mm/kV | Sottostazione interna pulita |
| SPS B (medio) | Industriale moderato - condensa occasionale | 31,9 mm/kV | Impianto di produzione leggero |
| SPS C (pesante) | Alta industria - polvere conduttiva, condensa frequente | 36,9 mm/kV | Cemento, chimica, industria alimentare |
| SPS D (Molto pesante) | Estremo - polvere conduttiva + nebbia salina o vapori chimici | 44,4 mm/kV | Impianto chimico costiero, industria mineraria, acciaieria |
Per un quadro elettrico AIS da 12 kV:
- SPS A minima di scorrimento:
- SPS D minima di scorrimento:
Un pannello specificato per la distanza di dispersione SPS A (334 mm) installato in un ambiente SPS D (che richiede 533 mm) presenta un deficit di dispersione di 37% fin dal primo giorno. - prima che si verifichi un accumulo di polvere.
Caratteristiche della polvere degli impianti industriali che accelerano il degrado degli isolanti
I diversi tipi di polvere industriale presentano diversi livelli di rischio di contaminazione in base alla loro conduttività ionica quando sono attivati dall'umidità:
- Polvere di cemento (CaO, Ca(OH)₂): Elevata alcalinità - pH superficiale 12-13 se attivato dall'umidità; elettrolita altamente conduttivo; conducibilità specifica 500-2.000 μS/cm
- Polvere di carbone (composti di carbonio e zolfo): Le particelle di carbonio conduttivo forniscono un percorso di conduzione diretta degli elettroni indipendente dall'umidità; la resistività superficiale è di 10²-10⁴ Ω-m - ordini di grandezza inferiore alla superficie dell'isolante pulito.
- Polveri di impianti chimici (composti di cloruro e solfato): Gli ioni cloruro sono i contaminanti isolanti più aggressivi - igroscopici a umidità relativa superiore a 35%, formano uno strato conduttivo a soglie di umidità più basse rispetto ad altri tipi di polveri
- Polvere di macinazione dei metalli (particelle di ferro e alluminio): Le particelle metalliche conduttive colmano le micro lacune dello strato di contaminazione - la resistività superficiale effettiva si avvicina alla resistività del metallo in massa ad alta densità di deposizione
Fattori ambientali che aggravano il rischio di contaminazione da polveri
- Cicli di umidità: Sottostazioni adiacenti ad aree di processo con vapore o acqua - i cicli di condensazione giornalieri attivano ripetutamente la contaminazione da polvere
- Ventilazione inadeguata: Le sale quadri con ventilazione bloccata o non funzionante consentono l'accumulo di polvere senza diluizione - il tasso di deposizione è 3-5 volte superiore rispetto alle sale ventilate.
- Differenziale di temperatura: Le sale quadri sono più fredde delle aree di processo adiacenti: l'aria calda e umida che entra nella sala quadri si condensa sulle superfici isolanti più fredde, attivando la polvere accumulata.
Come diagnosticare il degrado dell'isolamento causato dalla polvere nei quadri AIS prima che si verifichi un flashover?
Il degrado dell'isolamento causato dalla polvere nei quadri AIS è rilevabile in ogni fase della sua progressione, ma solo se gli strumenti diagnostici sono adeguati allo stadio di guasto da valutare. Un singolo test di resistenza dell'isolamento eseguito annualmente durante un'interruzione programmata non rileva il degrado di fase 2 e 3 che si sviluppa tra un'interruzione e l'altra in presenza di un deposito continuo di polvere.
Strumento diagnostico 1: monitoraggio della corrente di dispersione (continuo - eccitato)
La misurazione della corrente di dispersione superficiale sugli isolatori dei quadri AIS fornisce un'indicazione in tempo reale della gravità della contaminazione senza disalimentazione:
Soglie di azione della corrente di dispersione:
| Livello di corrente di dispersione | Stato di contaminazione | Azione richiesta |
|---|---|---|
| < 0,5 mA | Pulito - equivalente SPS A | Intervallo di monitoraggio normale |
| 0,5-1,0 mA | Moderato - limite SPS B/C | Aumentare la frequenza delle ispezioni |
| 1,0-3,0 mA | Pesante - limite SPS C/D | Programmare la pulizia entro 30 giorni |
| > 3,0 mA | Critico - rischio di flashover | Disattivare e pulire immediatamente |
Strumento diagnostico 2: Rilevamento di scariche parziali a ultrasuoni (eccitato)
L'arco a banda secca sulle superfici contaminate dell'isolante genera emissioni ultrasoniche nell'intervallo 20-100 kHz, rilevabili attraverso le pareti del pannello AIS con un rilevatore a ultrasuoni aviotrasportato senza aprire il pannello:
- Soglia di rilevamento: I segnali > 6 dB sopra il rumore di fondo in una specifica posizione del pannello indicano una scarica parziale attiva.
- Localizzazione: Attraversare sistematicamente l'esterno del pannello a una distanza di 100 mm - la posizione del segnale di picco identifica la posizione dell'isolante interessato
- Classificazione dell'urgenza: Segnali > 20 dB al di sopra del fondo indicano un arco a banda secca prolungato - è necessaria l'immediata disattivazione dell'alimentazione e l'ispezione
Strumento diagnostico 3: termografia a infrarossi (eccitato - pannello aperto)
Il riscaldamento resistivo dovuto alla corrente di dispersione attraverso la superficie dell'isolante contaminato produce una firma termica rilevabile con la termografia a infrarossi durante l'accesso alla finestra di ispezione del pannello:
- Specifiche della termocamera: Risoluzione minima 320×240 pixel; sensibilità ≤ 0,1°C; emissività calibrata per resina epossidica (0,93) o porcellana (0,90)
- Soglia d'azione: L'aumento di temperatura > 10°C rispetto alla superficie dell'isolante pulito adiacente con una corrente di carico equivalente indica un percorso significativo della corrente di dispersione.
- Limitazione: La termografia rileva la fase 2 e la fase 3 del degrado - l'accumulo di polvere secca (fase 1) non produce alcuna firma termica finché non si verifica l'attivazione dell'umidità
Strumento diagnostico 4: Misura della resistenza di isolamento (diseccitato)
Misurazione con megaohmmetro a 2,5 kV CC (per sistemi a 12 kV) o 5 kV CC (per sistemi a 24 kV e oltre) durante l'interruzione programmata:
Criteri di accettazione:
- Nuova linea di base dell'isolante: > 1.000 MΩ alla tensione di prova
- Soglia di azione per la manutenzione: < 100 MΩ - programmare la pulizia prima della prossima messa in tensione
- Soglia di sostituzione immediata: < 10 MΩ - la carbonizzazione della superficie dell'isolante indica un danno irreversibile alla tracciabilità
Programma di diagnostica per i quadri AIS degli impianti industriali
| Metodo diagnostico | Intervallo | Condizione | Priorità |
|---|---|---|---|
| Rilevamento PD a ultrasuoni | Mensile | Tutti i pannelli esterni - alimentati | Standard |
| Termografia a infrarossi | Ogni 3 mesi | Aprire la finestra di ispezione - ≥ 40% carico | Standard |
| Controllo della corrente di dispersione | Ogni 6 mesi | Eccitato - amperometro a clip sul collegamento a terra | Standard |
| Resistenza all'isolamento | Ogni interruzione programmata | Senza tensione - tutti gli isolanti | Pianificato |
| Ispezione visiva della polvere | Mensile | Interno del pannello - notare la profondità della polvere sui capannoni degli isolatori | Standard |
Un secondo caso di cliente: Un responsabile della sicurezza di un terminal di movimentazione del carbone a Shandong, in Cina, ha contattato Bepto dopo che l'auditor assicurativo della struttura aveva segnalato il quadro AIS da 6 kV che serve gli azionamenti del trasportatore come un rischio per la sicurezza. L'auditor aveva osservato un accumulo visibile di polvere di carbone sulle superfici degli isolatori attraverso le finestre di ispezione dei pannelli durante una visita di routine. Il team di assistenza tecnica di Bepto ha fornito una consulenza diagnostica a distanza - il team elettrico in loco ha eseguito una scansione PD a ultrasuoni su tutti i 14 pannelli e ha identificato segnali di scarica parziale attiva superiori a 15 dB in tre pannelli. I tre pannelli interessati sono stati disalimentati durante una finestra di manutenzione programmata, gli isolanti sono stati puliti con aria compressa secca seguita da una passata di alcol isopropilico e Rivestimento in silicone RTV5 è stato applicato su tutte le superfici degli isolatori. Le misurazioni della resistenza di isolamento effettuate dopo la manutenzione hanno confermato che tutti gli isolatori erano al di sopra di 800 MΩ. Nei 30 mesi successivi all'intervento non si sono verificati eventi di flashover.
Quali sono le misure di manutenzione e progettazione per ripristinare e proteggere le prestazioni degli isolatori dei quadri AIS in ambienti industriali?
Manutenzione correttiva: Procedura di pulizia degli isolatori
Quando la contaminazione dell'isolatore è confermata dai test diagnostici, la seguente procedura di pulizia ripristina la resistenza superficiale dell'isolatore alle specifiche di progetto durante una finestra di manutenzione senza tensione:
Fase 1: lavaggio a secco (fase 1 di contaminazione - solo polvere secca)
- Soffiaggio di aria compressa a 0,3-0,5 MPa - flusso d'aria diretto lungo i profili dei capannoni isolanti
- Spazzola morbida in setola naturale per la rimozione del profilo del capannone, mai in setola sintetica (generazione di cariche elettrostatiche).
- Aspirazione della polvere allentata per evitare che si depositi sugli isolanti adiacenti.
- Non utilizzare acqua o solventi su polvere asciutta. - l'attivazione da parte dell'umidità dei composti ionici residui aumenta la gravità della contaminazione
Fase 2: Pulizia a umido (contaminazione di fase 2 - strato di polvere attivato dall'umidità)
- Pulizia con alcool isopropilico (IPA) con un panno privo di lanugine: dissolve lo strato di contaminazione ionica senza lasciare residui conduttivi.
- Seguire con un panno pulito e asciutto per rimuovere l'IPA e i residui di contaminazione disciolti.
- Lasciare asciugare completamente la superficie prima di rialimentarla - minimo 2 ore a temperatura ambiente superiore a 20°C.
Fase 3: verifica della resistenza dell'isolamento dopo la pulizia
- Test del megaohmmetro alla tensione di prova nominale - confermare > 100 MΩ prima della rialimentazione
- Se la resistenza dell'isolamento rimane < 100 MΩ dopo la pulizia, è presente una carbonizzazione della superficie dell'isolatore dovuta a danni da tracciamento; sostituire l'isolatore prima di ridare tensione.
Protezione preventiva: Applicazione del rivestimento in silicone RTV
Il rivestimento siliconico RTV (Room Temperature Vulcanizing) applicato alle superfici pulite dell'isolatore fornisce una protezione idrofobica che impedisce all'umidità di attivare i successivi depositi di polvere:
- Meccanismo: La superficie idrofobica in silicone fa sì che l'acqua si depositi in cumuli piuttosto che formare un film conduttivo continuo - impedisce l'attivazione dell'umidità di fase 2 anche in presenza di un'elevata deposizione di polvere
- Applicazione: Applicazione a spruzzo o a pennello su una superficie isolante pulita e asciutta - Spessore del film secco 0,3-0,5 mm
- Durata di vita: 3-5 anni in ambienti SPS C; 2-3 anni in ambienti SPS D - riapplicazione necessaria quando l'angolo di contatto con l'acqua scende sotto i 90°.
- Compatibilità: Prima dell'applicazione, verificare la compatibilità del rivestimento RTV con il materiale di base dell'isolante (resina epossidica o porcellana).
Misure di progettazione per le nuove specifiche dei quadri AIS negli impianti industriali
| Misura di progettazione | Applicazione | Benefici |
|---|---|---|
| Specificare la distanza di dispersione SPS C o SPS D | Tutti i quadri AIS degli impianti industriali | Elimina il deficit di scorrimento fin dal primo giorno di utilizzo |
| Specificare il grado di protezione minimo IP54 | Cemento, carbone, impianti chimici | Riduce il tasso di ingresso della polvere di 60-80% |
| Specificare i riscaldatori anticondensa | Tutte le installazioni di impianti industriali | Impedisce l'attivazione di cicli di umidità |
| Specificare i pressacavi sigillati | Camere per cavi con ingresso dal basso | Elimina l'ingresso di polvere attraverso l'ingresso dei cavi |
| Specificare la ventilazione a pressione positiva | Progettazione della sala quadri | Mantiene la pressione dell'aria pulita - impedisce l'ingresso della polvere |
Errori comuni di manutenzione che accelerano il degrado degli isolatori
- Errore 1 - Pulizia ad aria compressa senza aspirazione: Soffiando la polvere da un isolatore la si deposita sugli isolatori adiacenti - il livello netto di contaminazione rimane invariato; solo l'aspirazione rimuove la polvere dal pannello.
- Errore 2 - Lavaggio ad acqua di isolatori sotto tensione: Il lavaggio ad acqua di isolatori sotto tensione in ambienti industriali crea un percorso superficiale conduttivo temporaneo alla massima tensione del sistema - rischio di flashover durante l'operazione di pulizia stessa
- Errore 3 - Rivestimento RTV applicato sulla superficie contaminata: Il rivestimento RTV applicato senza una preventiva pulizia sigilla lo strato di contaminazione contro la superficie dell'isolante - accelera la tracciatura sotto il rivestimento invece di prevenirla
- Errore 4 - Intervallo di pulizia annuale in ambienti SPS D: La pulizia annuale in ambienti industriali pesanti consente 12 mesi di accumulo di polvere non gestita - La degradazione di fase 2 e fase 3 si sviluppa entro 3-6 mesi in condizioni SPS D; pulizia trimestrale minima
Conclusione
L'accumulo di polvere sugli isolatori dei quadri AIS in ambienti industriali è un processo deterministico di guasto dell'isolamento - non un evento casuale - che progredisce dalla riduzione della distanza geometrica di scorrimento attraverso la conduttività superficiale attivata dall'umidità fino all'arco a banda secca e al flashover secondo una tempistica determinata dal tasso di deposizione della polvere, dalla conduttività ionica della polvere e dalla frequenza dei cicli di umidità dell'ambiente di installazione. Ogni fase di questa progressione è rilevabile prima del flashover - tramite la scansione a ultrasuoni delle scariche parziali, la termografia a infrarossi, il monitoraggio della corrente di dispersione e la misurazione della resistenza di isolamento - e ogni fase è reversibile con una pulizia corretta e un rivestimento RTV prima che la carbonizzazione della superficie renda il danno permanente. Specificare la corretta distanza di dispersione della classe di gravità dell'inquinamento IEC 60815-1 per l'ambiente di installazione prima dell'acquisto, implementare la scansione PD a ultrasuoni mensile e l'ispezione termografica trimestrale su ogni pannello del quadro AIS in servizio in un impianto industriale, eseguire la pulizia degli isolatori con l'estrazione a vuoto e la pulizia con IPA a ogni interruzione programmata, e applicare il rivestimento siliconico RTV dopo ogni ciclo di pulizia, perché il programma di manutenzione da 28.000 yen che previene il flashover dell'isolatore è l'investimento che evita la sostituzione del pannello da 380.000 yen, l'interruzione della produzione per 9 giorni e il record di incidenti di sicurezza che l'accumulo di polvere sulla superficie dell'isolatore non monitorato produrrà alla fine e inevitabilmente.
Domande frequenti sull'accumulo di polvere negli isolatori dei quadri elettrici AIS e sulla sicurezza
D: Qual è la distanza minima di dispersione specifica richiesta per gli isolatori dei quadri AIS da 12 kV installati in un cementificio secondo la classificazione di inquinamento IEC 60815-1 SPS C?
A: 36,9 mm/kV × 12 kV = 443 mm di distanza minima di dispersione - i pannelli specificati secondo lo standard SPS A (334 mm) presentano un deficit di dispersione di 25% in ambienti di cementeria fin dal primo giorno di installazione.
D: Perché la polvere di carbone presenta un rischio di flashover dell'isolante più elevato rispetto alla polvere di cemento nei quadri AIS di media tensione con uno spessore di deposito equivalente?
A: La polvere di carbone contiene particelle di carbonio conduttivo che forniscono percorsi diretti di conduzione degli elettroni indipendentemente dall'umidità - la resistività superficiale raggiunge i 10²-10⁴ Ω-m senza attivazione dell'umidità, rispetto alla polvere di cemento che richiede la dissoluzione ionica nell'umidità per formare uno strato conduttivo.
D: Quale livello di segnale di scarica parziale a ultrasuoni, superiore al rumore di fondo, richiede l'immediata diseccitazione di un quadro AIS per l'ispezione degli isolatori?
A: Segnali superiori a 20 dB rispetto al rumore di fondo indicano la presenza di un arco a banda secca prolungato sulle superfici contaminate dell'isolante: è necessario disinserire immediatamente l'alimentazione e ispezionarla prima che il successivo ciclo di umidità o il transitorio di commutazione inneschi un flashover completo.
D: Perché il rivestimento siliconico RTV deve essere applicato solo su superfici pulite e asciutte dell'isolante e mai su uno strato di contaminazione esistente?
A: Il rivestimento RTV sulla contaminazione sigilla lo strato di polvere ionica contro la superficie dell'isolante, impedendo l'evaporazione dell'umidità e mantenendo un'interfaccia conduttiva permanentemente attivata - accelerando la tracciatura della superficie sotto il rivestimento piuttosto che fornendo una protezione idrofobica.
D: Quale valore di misurazione della resistenza di isolamento al di sotto della soglia di accettazione indica un danno irreversibile da carbonizzazione superficiale che richiede la sostituzione dell'isolante piuttosto che la pulizia?
A: La resistenza dell'isolamento che rimane al di sotto di 10 MΩ dopo la pulizia e l'asciugatura completa con IPA indica una carbonizzazione della superficie causata da un tracciamento prolungato: il deposito di carbonio riduce in modo permanente la resistività della superficie e non può essere rimosso con la pulizia; la sostituzione dell'isolatore è obbligatoria prima della rialimentazione.
-
Misura critica del percorso più breve lungo la superficie di un materiale isolante tra due parti conduttrici. ↩
-
Progettazione completa e requisiti di sicurezza per le apparecchiature di comando e controllo ad alta tensione. ↩
-
Scarica elettrica localizzata che colma solo parzialmente l'isolamento tra i conduttori, segnalando un cedimento dell'isolamento. ↩
-
Selezione e dimensionamento di isolatori per alta tensione destinati all'uso in condizioni di inquinamento. ↩
-
Protezione idrofobica avanzata utilizzata per prevenire la tracciabilità superficiale attivata dall'umidità sugli isolanti contaminati. ↩