Separator: inte bara en metallbit på en stolpe 

När man pratar om högspänningsledningar kommer alla ihåg isolatorer. Och om separatorn - ofta bara i sammanhanget "ja, finns det någon form av del för reparation?". I själva verket är detta ett av de mest kritiska elementen i linjära armaturer ur mekanisk och elektrisk synvinkel. Om isolatorn håller, försäkrar separatorn och låter dig arbeta utan att strömlösa hela linjen. Många designers närmar sig fortfarande sitt urval enligt restprincipen, men förgäves. Sedan börjar problemen på motorvägen: det fungerar inte i rätt ögonblick, stopp, eller ännu värre, förstörs när vajern går av på ett sätt som inte är avsett.

Vad döljer sig egentligen bakom begreppet?

Om vi kastar pedagogiska formuleringar, så för mig, som för en person som har varit involverad i testning och implementering i många år,separatorär för det första en hanterbar svag länk. Dess uppgift är att koppla bort på en strikt definierad plats och under förutsägbara förhållanden. Vanligtvis är detta ett nödfall av trådbrott. Men här börjar den första subtiliteten: dessa förhållanden på papper och i verkligheten är olika. I projektet beräknas laster utifrån idealspänning och ren spänning. I praktiken är det alltid vibrationer (galpande), vind som svajar och isbildning på motorvägen. Separatormekanismen är konstant under dynamisk, cyklisk belastning. Och hans ?svaghet? bör utformas specifikt för detta läge, och inte bara för ett statiskt avbrott.

Den andra nyckelaspekten är elektrisk. Vid driftögonblicket bör det inte finnas en stabil ljusbåge som kan bränna ut intilliggande faser eller skada isolatorn. Utformningen av kontaktgruppen (som ofta bara är två klackar med en klippstift) bör säkerställa snabb och slutgiltig separation. I laboratoriet hos Shijiazhuang Hist Electric LLC testade vi en gång ett parti separatorer från en leverantör. Enligt passet är allt perfekt: mekanisk draghållfasthet, elektriskt motstånd. Men när man simulerade ett avbrott med en kortslutningsström på 20 kA, slocknade inte bågen, utan vandrade runt kroppen och brände genom den. Det visade sig att materialet i kontaktelementen hade olämplig erosionsbeständighet. Vi var tvungna att arbeta med ingenjörer för att förfina legeringens sammansättning och geometri.

Därav huvudslutsatsen som jag gjorde för mig själv: separatorn behöver endast utvärderas i samband med en specifik typ av isolator, tråd och till och med klimatregion. Här finns nästan inga universella lösningar. Den tekniska expertis som vårt företag besitter är just baserad på att förstå dessa relationer, och inte på att sälja delar från en katalog.

Laboratoriet är platsen där förståelsen föds

Vårt laboratorium i norra Kina är inte bara för utställning. Det är där vi "bryter" produkter för att förstå hur de kommer att bete sig om 10-15 år på banan. Det finns en speciell testcykel med separatorer. Utöver vanliga mekaniska drag- och kompressionstester genomför vi alltid cykliska dynamiska tester. Enkelt uttryckt skakar vi den monterade enheten "isolator-separator-wire" under lång tid och tråkigt. med en given amplitud och frekvens. Målet är att se om en utmattningsspricka kommer att uppstå i stiftets kropp eller i ögat innan den beräknade tiden.

Ett av de mest betydande fallen gällde en beställning på en högfjällsregion med hårda vindar. Kunden skickade sina tekniska specifikationer baserade på utländska standarder. Vi gjorde prover, de klarade alla formella kontroller. Men vår chefsingenjör, en gammal specialist med installationserfarenhet på BAM, insisterade på ett ytterligare test: isbildning + dynamisk belastning. Vi simulerade istillväxten på tråden och den efterföljande skarpa vindbyen. Separatorstiftet, som skulle skäras av när det gick sönder, sprack på mitten även i isbildningsstadiet på grund av det ökade böjmomentet. Designen tog inte hänsyn till kombinerade effekter. Vi var tvungna att helt revidera geometrin och materialet, stärka ögat så att stiftet skulle fungera specifikt för klippning och inte för att gå sönder. Utan ett sådant laboratorium och rätten att experimentera skulle denna fog endast ha dykt upp vid en olycka.

Det är därför som att ha en kraftfull testbas som kan arbeta med spänningar upp till 1000 kV inte är marknadsföring, utan en nödvändighet. Eftersom du inte kan simulera hur en båge beter sig på en riktig separator under verklig spänning på en dator. Detta är det enda sättet att välja de optimala materialen och konfigurationerna för olika "svåra konstruktionsförhållanden", som vi säger i vår företagsbeskrivning.

Installationsfel som förstör allt arbete

Du kan göra en idealisk separator ur teknisk synvinkel, men den kommer att förstöras i fält. Det vanligaste misstaget är felaktig orientering. Många installatörer tror att eftersom detta är en symmetrisk del, oavsett hur du placerar den, kommer den fortfarande att fungera. Men nej. Separatorn har ett så kallat "operationsplan". Om den roteras 90 grader i förhållande till trådspänningsvektorn kommer tappens skjuvmoment att ändras. Den kan antingen fungera i förväg (till exempel vid hård vind), eller tvärtom, fastna och inte koppla ur om den går sönder.

Det andra problemet är överdriven åtdragning. Tappen eller säkerhetselementet inuti avskiljaren är utformad för ett specifikt åtdragningsmoment. ?Driva? en installatör som är van vid att dra med skiftnycklar kan helt enkelt deformera den, vilket delvis förstör den kalibrerade snittsektionen. Som ett resultat går den mekaniska egenskapen förlorad. Vi har till och med börjat leverera vissa modeller med momentnycklar inkluderade och ger korta träningspass för stora kunder. Detta minskar antalet klagomål avsevärt.

Vi hade också en nyfiken, men lärorik händelse. Vid en av anläggningarna i Sibirien fungerade separatorerna säkert under den första allvarliga isstormen, även om det inte var något trådbrott. Vi kom och tittade: allt var korrekt installerat. Det visade sig att lokala fåglar (skator, verkar det som) aktivt pickade på den färgglada polymerskyddslocket på stiftet och misstade det för något ätbart. Deras ansträngningar och konstanta vibrationer från vinden försvagade strukturen, vilket ledde till för tidig klippning. Efter det bytte vi till mindre "aptitretande" regioner för sådana regioner. mörkgrå eller svarta färger och något ändrat formen på mössan.

Interaktion med en isolator är ett system, inte en uppsättning delar

Separat skulle jag vilja betona poängen med konsekvens. Separatorn fungerar nästan aldrig av sig själv. Det är en del av en montering med en upphängnings- eller stödisolator. Och här är inte bara mekanisk utan även elektrisk kompatibilitet avgörande. Vi har till exempel ett sortiment av brytare och frånskiljare. När en separator används i deras design är kraven på driftnoggrannhet och dielektriska egenskaper efter frånkoppling en storleksordning högre.

Som tillverkare av kabeltillbehör och relaterade produkter erbjuder vi ofta en heltäckande lösning. Inte bara "här är separatorerna enligt ritningen?", utan en komplett beräkning av fästenheten: rekommenderad typ av isolator, sätt att fästa, monteringsanordningar, till och med ett schema för förebyggande visuell inspektion. För de såg det som ett försök att spara pengar på hårdvara. $50 resulterade i skador på isolatorn som kostade flera tusen och en oplanerad avstängning av linjen.

På hemsidanShijiazhuang Hist Electric Co.,LtdDet är inte bara så att vi nämner "integrerade bygglösningar". Det är precis vad det handlar om. En klient från en region med hög seismisk aktivitet kommer att få en typ av enhet (med en ökad dynamisk marginal och en annan arbetsvinkel för separatorn), och för ett blåsigt kustområde - en annan (med förbättrat skydd mot korrosion och med hänsyn till saltdimma). De patenterade utvecklingarna som nämns i beskrivningen är ofta födda just från behovet av att lösa ett sådant specifikt, icke-standardiserat problem på arbetsplatsen.

Med blickar mot framtiden: vad mer kan förbättras

Nuförtiden pratas det mycket om "smarta nät". Och separatorn här ska inte heller förbli en tråkig mekanisk del. Vi experimenterar med alternativ som kan ge en triggersignal. Tråden föll inte bara, utan avsändaren fick de exakta koordinaterna för brytområdet tack vare sensorn i separatorn. Hittills är huvudproblemet strömförsörjningen och motståndet hos sådan elektronik mot extrema temperaturer och elektromagnetiska störningar. Men arbetet pågår.

En annan riktning är material. Kompositpolymerer, som vi aktivt använder i isolatorer, kommer gradvis till förstärkning. För separatorn kan detta innebära lättare konstruktion och bättre motståndskraft mot utmattning och korrosion. Men det finns en nyans: kompositens beteende under långvarig dynamisk belastning och dess åldrande i en sammansättning med metalldelar är ett ämne för en separat fördjupad studie. Våra doktorander och doktorander är engagerade i liknande tillämpade problem.

I slutet, tillbaka till början. Separatorn är inte en förbrukningsvara och inte en enkel häftklammer. Detta är en säkerhetsmekanism med hög precision, som bestämmer platsen för olyckan och hastigheten på kraftåterställningen. Dess val, testning och installation kräver det mest seriösa, systematiska tillvägagångssättet. Och erfarenheten som samlas genom dussintals genomförda projekt i olika delar av världen och genom analys av varje onormal operation är ovärderlig. Det är denna erfarenhet, och inte bara maskiner, som gör att vi kan erbjuda kunderna verkligt pålitliga lösningar, och inte bara varor från ett lager.