Isolator (el)

Overhead ledere for høj spænding elektrisk kraftoverførsel er nøgne, og er isoleret med den omgivende luft. Ledere til lavere spændinger i distribution kan have en vis isolering, men er ofte også bare., Isolerende understøtninger kaldet isolatorer er påkrævet på de steder, hvor de understøttes af hjælpepoler eller transmissionstårne. Isolatorer er også påkrævet, hvor ledningen kommer ind i bygninger eller elektriske apparater, såsom transformatorer eller afbrydere, for at isolere ledningen fra sagen. Disse hule isolatorer med en leder inde i dem kaldes bøsninger.

MaterialEdit

isolatorer, der anvendes til højspændingstransmission, er fremstillet af glas, porcelæn eller kompositpolymermaterialer., Porcelæn isolatorer er lavet af ler, kvarts eller aluminiumo .id og feldspat, og er dækket med en glat glasur til at kaste vand. Isolatorer lavet af porcelæn rig på aluminiumo .id anvendes, hvor høj mekanisk styrke er et kriterium. Porcelæn har en dielektrisk styrke på omkring 4-10 kV / mm. glas har en højere dielektrisk styrke, men det tiltrækker kondens, og de tykke uregelmæssige former, der er nødvendige for isolatorer, er vanskelige at støbe uden indre stammer. Nogle isolatorproducenter stoppede med at fremstille glasisolatorer i slutningen af 1960 ‘ erne og skiftede til keramiske materialer.,

for nylig er nogle elværktøjer begyndt at konvertere til polymerkompositmaterialer til nogle typer isolatorer. Disse består typisk af en central stang lavet af fiberforstærket plast og en ydreshedeathershed lavet af silikonegummi eller ethylen propylen Dien monomer gummi (EPDM). Kompositisolatorer er billigere, lettere i vægt og har fremragende hydrofob kapacitet. Denne kombination gør dem ideelle til service i forurenede områder. Disse materialer har dog endnu ikke den langsigtede dokumenterede levetid for glas og porcelæn.,

DesignEdit

Den elektriske fordeling af en isolator, på grund af overdreven spænding, der kan opstå i den ene af to måder:

• En punktering arc er en fordeling og udførelse af materialet i insulator, der forårsager en elektrisk lysbue, der gennem det indre af isolatoren. Varmen, der følger af buen, beskadiger normalt isolatoren uopretteligt., Punkteringsspænding er spændingen over isolatoren (når den er installeret på sin normale måde), der forårsager en punkteringsbue.en overtændingsbue er en nedbrydning og ledning af luften omkring eller langs isolatorens overflade, hvilket forårsager en bue langs isolatorens yderside. Isolatorer er normalt designet til at modstå overtænding uden skader. Flashover spænding er den spænding, der forårsager en flash-over bue.

de fleste højspændingsisolatorer er designet med en lavere overspændingsspænding end punkteringsspænding, så de blinker over, før de punkterer, for at undgå skader.,snavs ,forurening, salt og især vand på overfladen af en højspændingsisolator kan skabe en ledende sti over den, hvilket forårsager lækstrømme og flashovers. Overspændingsspændingen kan reduceres med mere end 50% , når isolatoren er våd. Højspændingsisolatorer til udendørs brug er formet for at maksimere længden af lækagebanen langs overfladen fra den ene ende til den anden, kaldet creepage-længden, for at minimere disse lækstrømme. For at opnå dette er overfladen støbt i en række korrugeringer eller koncentriske skiveformer., Disse omfatter normalt en eller flere skure; nedadvendte kopformede overflader, der fungerer som paraplyer for at sikre, at den del af overfladens lækagebane under ‘koppen’ forbliver tør i vådt vejr. Mindste krybeafstande er 20-25 mm / kV, men skal øges i høj forurening eller luftbårne havsaltområder.

typer af isolatorerediger

Dette er de almindelige klasser af isolatorer:

• Pin isolator – som navnet antyder, er stift type isolator monteret på en stift på tværarmen på stangen. Der er en rille på den øverste ende af isolatoren. Lederen passerer gennem denne rille og er bundet til isolatoren med udglødet tråd af samme materiale som lederen. Pin type isolatorer bruges til transmission og distribution af kommunikation og elektrisk strøm ved spændinger op til 33 kV., Isolatorer lavet til driftsspændinger mellem 33 kV og 69 kV har en tendens til at være meget omfangsrige og er blevet uøkonomiske i de senere år.
• Post isolator – En type af gassen i 1930’erne, der er mere kompakt end traditionelle pin-type isolatorer, og som har hurtigt erstattet mange pin-type isolatorer på strækninger op til 69 kV og i nogle konfigurationer, kan gøres til drift på op til 115 kV.,
• Suspension isolator-for spændinger større end 33 kV er det en sædvanlig praksis at anvende suspensionstypeisolatorer, der består af et antal glas-eller porcelænskiver, der er forbundet i serie med metalforbindelser i form af en streng. Lederen er ophængt i den nederste ende af denne streng, mens den øverste ende er fastgjort til tårnets tværarm. Antallet af anvendte diskenheder afhænger af spændingen.
• stamme isolator-en blindgyde eller ankerpæl eller tårn bruges, hvor en lige sektion af linjen ender eller vinkler i en anden retning., Disse poler skal modstå den laterale (vandrette) spænding af den lange lige sektion af ledningen. For at understøtte denne sidebelastning anvendes spændingsisolatorer. For lavspændingsledninger (mindre end 11 kV) anvendes shackleisolatorer som spændingsisolatorer. For højspændingstransmissionsledninger anvendes strenge af cap-and-pin (suspension) isolatorer, der er fastgjort til crossarmen i vandret retning. Når spændingsbelastningen i linjer er overordentlig høj, såsom ved lange flodspændinger, anvendes to eller flere strenge parallelt.,
• Shackle isolator-i de tidlige dage blev shackle isolatorer brugt som stamme isolatorer. Men i dag bruges de ofte til lavspændingsfordelingslinjer. Sådanne isolatorer kan anvendes enten i vandret position eller i lodret stilling. De kan fastgøres direkte til stangen med en bolt eller til tværarmen.
• bøsning-gør det muligt for en eller flere ledere at passere gennem en skillevæg, såsom en væg eller en tank, og isolerer lederne fra den.,
• Linje indlæg isolator
• Station indlæg isolator
• Cut-out

Suspension insulatorsEdit

Typisk antallet af disc isolator enheder til standard linje spændinger

Linje spænding (kV)	– Diske
34.,4
600	44
750	59
765	60

Pin-type insulators are unsuitable for voltages greater than about 69 kV line-to-line., Højere transmissionsspændinger bruger ophængningsisolatorstrenge, som kan laves til enhver praktisk transmissionsspænding ved at tilføje isolatorelementer til strengen.

højere spænding transmissionslinjer bruger normalt modulære suspension isolator design. Ledningerne er ophængt fra en’ streng ‘ af identiske skiveformede isolatorer, der fastgøres til hinanden med metalskivestift eller kugle-og stikkontakter. Fordelen ved dette design er, at isolatorstrenge med forskellige nedbrydningsspændinger, til brug med forskellige linjespændinger, kan konstrueres ved hjælp af forskellige numre af basisenhederne., Hvis en af isolatorenhederne i strengen går i stykker, kan den udskiftes uden at kassere hele strengen.

hver enhed er konstrueret af en keramisk eller glasskive med en metalhætte og stift cementeret til modsatte sider. For at gøre defekte enheder indlysende, er glasenheder designet således, at en overspænding forårsager en punkteringsbue gennem glasset i stedet for en flashover. Glasset er varmebehandlet, så det splintres, hvilket gør den beskadigede enhed synlig. Imidlertid er enhedens mekaniske styrke uændret, så isolatorstrengen forbliver sammen.,

Standard affjedring disc isolator enheder er 25 cm (9.8) i diameter og 15 cm (6 tommer) lange, kan støtte en belastning på 80 til 120 kN (18-27 klbf), har et tørt overtænding spænding på omkring 72 kV, og er vurderet til en driftsspænding på 10-12 kV. Imidlertid er flashoverspændingen i en streng mindre end summen af dens komponentskiver, fordi det elektriske felt ikke er fordelt jævnt over strengen, men er stærkest på den disk, der er tættest på lederen, som blinker først., Metal graderingsringe tilføjes undertiden omkring disken ved højspændingsenden, for at reducere det elektriske felt på tværs af denne disk og forbedre flashoverspændingen.

i meget højspændingsledninger kan isolatoren være omgivet af koronaringe. Disse består typisk af toruses af aluminium (mest almindeligt) eller kobberrør fastgjort til linjen. De er designet til at reducere det elektriske felt på det punkt, hvor isolatoren er fastgjort til linjen, for at forhindre koronaudladning, hvilket resulterer i strømtab.,

HistoryEdit

Den første elektriske systemer for at gøre brug af isolatorer blev telegraflinjer, direkte fastgørelse af ledninger til træpæle blev fundet til at give meget dårlige resultater, især i fugtigt vejr.

de første glasisolatorer, der blev brugt i store mængder, havde et ikke-gevindskåret pinhole., Disse glasstykker blev placeret på en konisk træstift, der strækker sig lodret opad fra stangs crossarm (normalt kun to isolatorer til en stang og måske en oven på selve stangen). Naturlig sammentrækning og udvidelse af ledningerne bundet til disse “gevindløse isolatorer” resulterede i, at isolatorer løsnede sig fra deres stifter, kræver manuel reseating.,

Blandt de første til at producere keramiske isolatorer var virksomheder i det Forenede Kongerige, med Stive og Doulton hjælp af stentøj fra midten af 1840’erne, Joseph Bourne (senere omdøbt Denby), der producerer dem fra omkring 1860 og Bullers fra 1868. 48,906 blev tildelt Louis A. Cauvet den 25. juli 1865 for en proces til fremstilling af isolatorer med et gevindskåret pinhole: pin-type isolatorer har stadig gevindskårne pinholes.

opfindelsen af isolatorer af suspensionstype gjorde højspændingstransmission mulig., Da transmissionsledningsspændinger nåede og passerede 60,000 volt, bliver de krævede isolatorer meget store og tunge, hvor isolatorer lavet til en sikkerhedsmargin på 88,000 volt handler om den praktiske grænse for fremstilling og installation. Suspension isolatorer, på den anden side, kan tilsluttes i strenge, så længe det kræves for ledningens spænding.

Der er lavet et stort udvalg af telefon -, telegraf-og strømisolatorer; nogle mennesker samler dem, både for deres historiske interesse og for den æstetiske kvalitet af mange isolatordesign og finish., En samlerorganisation er US National Insulator Association, der har over 9,000 medlemmer.