Ydeevnen og pålideligheden af porcelænsisolatorer afhænger direkte af fremskridtene i deres fremstillingsproces og præcisionen af deres testteknologi. Med konstruktionen af større projekter såsom ultra-højspændingsnet, er der blevet stillet højere krav til isolatorers mekaniske styrke, isoleringsydelse og langsigtede-stabilitet, hvilket driver teknologisk innovation på tværs af hele kæden, fra råmaterialeformulering og støbning/sintring til intelligent produktion og ikke-destruktiv testning.
Fremstillingsproces: Fremstillingen af porcelænsisolatorer begynder med råmaterialer og formulering. Porcelænskomponenterne bruger alumina-baseret høj-styrkeporcelænsformulering eller en høj-aluminiumoxidbaseret-baseret porcelænsformulering, der lægger grundlaget for produktets høje mekaniske styrke og isoleringsevne. Støbningsmetoder omfatter spindestøbning og vådstøbning. Trimningsprocessen har udviklet sig fra traditionel manuel trimning til brugen af en dobbelt-station fuldautomatisk trimningsmaskine, der opnår automatisk på- og aflæsning, forbedrer effektiviteten og produktets ydeevnestabilitet.
Tørring er et afgørende procestrin. Vertikal elektro-køling, sammenlignet med traditionel horisontal naturlig lufttørring, kan forbedre fugtens ensartethed med over 80 % og øge produktionseffektiviteten med 50 %. Efter tørring skal emnerne undergå en høj-temperatur-quenching ved 1300 grader Celsius for at fuldføre sintringsprocessen. Efter sintring kræver porcelænskomponenterne glasering. Blå-grå glasurteknologi forbedrer produktets vejrbestandighed og udseende, mens halvlederglasurteknologi tillader, at der genereres lækstrøm på isolatoroverfladen, hvilket giver anti-tilsmudsning, selv-rensning og anti{12}}isningsfunktioner.
Til sidst afsluttes montagen ved hjælp af en limproces. Porcelænsisolatoren består af tre dele: en jernhætte, porcelænskomponenter og stålfødder, hvor jern- og porcelænskomponenterne er bundet sammen med cement.
Procesoptimering
For at forbedre produktets ydeevne implementeres adskillige procesoptimeringsforanstaltninger under fremstillingen, herunder streng kontrol af fugtindholdet i emnet, der kommer ind i ovnen, til under 0,5 %. Isolatorhovedets struktur blev optimeret ved at bestemme parametre såsom vægtykkelse H=23 mm, toptykkelse h=22 mm og sandkornshøjde h1=0.6 mm. En sandformalingsproces blev tilføjet til råvareproduktionsprocessen for at eliminere påvirkningen af store partikler, og glasurformlen blev løbende optimeret og forbedret.
Intelligent Manufacturing Trend
Intelligent fremstilling er en vigtig retning for procesudvikling. Ved at anvende teknologier som 5G, AI og machine vision bygges der fuldautomatiske produktionslinjer i stor skala- og intelligente produktionsstyringsplatforme til ultra-højspændingsisolatorer. Intelligent transformation øger produktionseffektiviteten med 2,62 gange, forkorter produktproduktionscyklussen med 70 % og forbedrer den samlede beståelsesrate med 10 % eller øger produktionseffektiviteten med 269 % og reducerer det samlede energiforbrug med 42 %.
Detektionsteknologi: Traditionelle isolatordetekteringsmetoder omfatter hovedsageligt kugleudladningsmetoden, infrarød termisk billeddannelsesmetode og lækstrømdetektionsmetode. Kugleafladningsmetoden analyserer isolatorens spændingsfordeling ved at måle afstanden mellem kuglerne i begge ender, når de aflades, men den kræver hyppig justering af kugleafstanden og har en høj falsk positiv rate. Den infrarøde termiske billedbehandlingsmetode viser overfladetemperaturforskellen mellem defekte og gode isolatorer gennem termiske billeder, men den er vanskelig at betjene på-stedet. Metoden til detektering af lækstrøm bestemmer isolatorens integritet ved at måle størrelsen af lækstrømmen. Disse metoder er alle kvalitative tests og kan ikke reelt afspejle modstandsværdien for hver isolator, og de kan heller ikke identificere den kritiske skadestilstand af lækage, men ikke nedbrud.
Avanceret vibrationsakustisk fejldetektionsteknologi kan detektere defekter uden strømafbrydelse. Dens princip er, at sunde post-porcelænsisolatorer har en fast vibrationsfrekvens. Når der først er indvendige revner eller skader, ødelægges strukturen, og vibrationsfrekvensen ændres. Under drift udsender detektionsudstyret en speciel excitationsvibrationsbølge mod isolatoren, samtidig med at der bruges sensorer til at fange isolatorens vibrationsfeedbackbølge. Ved at analysere bølgeformens frekvens bestemmer udstyret, om isolatoren er intakt, og lokaliserer defekter. Fordelen ved denne teknologi er, at den kan detektere latente defekter uden strømafbrydelser eller afbrydelse af strømforsyningen, hvilket giver høj detektionseffektivitet og nøjagtighed.
