Szigetelő (villamos energia)

a Felső vezetők, a nagyfeszültségű elektromos erőátviteli vagy csupasz, vagy szigetelt, amelyet a környező levegő. Vezetékek alacsonyabb feszültségek elosztása lehet némi szigetelés, de gyakran csupasz is., Szigetelő tartók úgynevezett szigetelők van szükség azokon a pontokon, ahol azok által támogatott közüzemi pólusok vagy átviteli tornyok. Szigetelőkre is szükség van, ahol a huzal belép az épületekbe vagy elektromos berendezésekbe, például transzformátorokba vagy megszakítókba, hogy szigetelje a vezetéket a tokból. Ezeket az üreges szigetelőket, amelyekben egy vezető van, perselyeknek nevezik.

MaterialEdit

a nagyfeszültségű erőátvitelhez használt szigetelők üvegből, porcelánból vagy kompozit polimer anyagokból készülnek., A porcelán szigetelők agyagból, kvarcból vagy alumínium-oxidból és földpátból készülnek, és sima mázzal borítják a vizet. Alumínium-oxidban gazdag porcelánból készült szigetelőket használnak, ahol a nagy mechanikai szilárdság kritérium. A porcelán dielektromos szilárdsága körülbelül 4-10 kV / mm. az üveg nagyobb dielektromos szilárdsággal rendelkezik, de vonzza a kondenzációt, és a szigetelőkhöz szükséges vastag szabálytalan alakzatokat nehéz belső törzsek nélkül leadni. Egyes szigetelőgyártók az 1960-as évek végén abbahagyták az üvegszigetelők gyártását, kerámia anyagokra váltva.,

a közelmúltban néhány elektromos közmű elkezdett polimer kompozit anyagokká konvertálni bizonyos típusú szigetelők számára. Ezek jellemzően szálerősítésű műanyagból készült központi rúdból és szilikongumiból vagy etilén-propilén-dién-monomer gumiból (EPDM) készült külső időjárásválasztóból állnak. A kompozit szigetelők kevésbé költségesek, súlyuk könnyebb, kiváló hidrofób képességgel rendelkeznek. Ez a kombináció ideális a szennyezett területeken történő kiszolgáláshoz. Ezek az anyagok azonban még nem rendelkeznek az üveg és a porcelán hosszú távú bizonyított élettartamával.,

DesignEdit

Az elektromos bontása szigetelő miatt túlzott feszültség léphet fel két módon:

• szúrt arc egy bontása, valamint vezetés az anyag a szigetelő, ami egy elektromos ív keresztül a belső szigetelő. Az ívből származó hő általában helyrehozhatatlanul károsítja a szigetelőt., A lyukasztási feszültség a szigetelőn keresztüli feszültség (normál módon történő beszerelés esetén), amely lyukasztási ívet okoz.
• a flashover ív a levegő lebomlása és vezetése a szigetelő körül vagy mentén, ívet okozva a szigetelő külső oldalán. A szigetelőket általában úgy tervezték, hogy károsodás nélkül ellenálljanak a flashover-nek. A Flashover feszültség az a feszültség, amely villanást okoz ív.

a legtöbb nagyfeszültségű szigetelőt alacsonyabb flashover feszültséggel tervezték, mint a lyukasztási feszültség, így a lyukasztás előtt villognak, hogy elkerüljék a károkat.,

a szennyeződés, a szennyezés, a só és különösen a nagyfeszültségű szigetelő felületén lévő víz vezetőképes utat hozhat létre rajta, szivárgási áramokat és flashovereket okozva. A flashover feszültség több mint 50% – kal csökkenthető, ha a szigetelő nedves. Nagyfeszültségű szigetelők kültéri használatra vannak kialakítva, hogy maximalizálja a hossza a szivárgási út mentén a felület egyik végétől a másik, az úgynevezett creepage hossza, hogy minimalizálja ezeket a szivárgási áramok. Ehhez a felületet hullámosítások vagy koncentrikus lemezformák sorozatába öntik., Ezek általában egy vagy több istállót tartalmaznak; lefelé néző csésze alakú felületek, amelyek esernyőként működnek annak biztosítása érdekében, hogy a “csésze” alatti felületi szivárgási út része nedves időben száraz maradjon. A minimális kúszási távolságok 20-25 mm / kV, de növelni kell a magas szennyezést vagy a levegőben lévő tengeri sóterületeket.

Típusú insulatorsEdit

ezek a szigetelők közös osztályai:

• Pin szigetelő – ahogy a neve is sugallja, a pin típusú szigetelő a pólus keresztkarján lévő csapra van szerelve. A szigetelő felső végén van egy horony. A vezető áthalad ezen a horonyon, a szigetelőhöz a vezetővel azonos anyagból készült lágyított huzallal van kötve. A Pin típusú szigetelőket a kommunikáció továbbítására és elosztására, a villamos energiát pedig 33 kV-ig terjedő feszültségeknél használják., A 33 kV és 69 kV közötti üzemi feszültségre gyártott szigetelők általában nagyon terjedelmesek, és az utóbbi években gazdaságtalanná váltak.
• Post insulator-egy olyan típusú szigetelő az 1930-as években, amely kompaktabb, mint a hagyományos pin-típusú szigetelők, és amely gyorsan felváltotta sok pin-típusú szigetelők vonalak akár 69 kV és egyes konfigurációk, lehet tenni működésre akár 115 kV.,
• Felfüggesztés szigetelő – feszültség nagyobb, mint 33 kV, akkor a gyakorlat, hogy használja felfüggesztés típusa szigetelők, amely számos üveg vagy porcelán lemezekkel kapcsolatban a sorozat által fém linkek formájában egy string. A karmester a húr alsó végén van felfüggesztve, míg a felső vég a torony keresztkarjához van rögzítve. A használt lemezegységek száma a feszültségtől függ.
• törzsszigetelő-egy zsákutca vagy horgonyoszlopot vagy tornyot használnak, ahol a vonal egyenes része véget ér, vagy más irányba szöget zár., Ezeknek a pólusoknak ellenállniuk kell a huzal hosszú egyenes szakaszának oldalsó (vízszintes) feszültségének. Ennek az oldalsó terhelésnek a támogatására törzsszigetelőket használnak. Az alacsony feszültségű vezetékek (kevesebb, mint 11 kV), bilincs szigetelők használnak törzs szigetelők. A nagyfeszültségű távvezetékeknél azonban a kap-és-tűs (felfüggesztéses) szigetelők húrjait használják, amelyek vízszintes irányban vannak rögzítve a kereszttartóhoz. Ha a vonalakban a feszültségterhelés rendkívül magas, például a hosszú folyókon, két vagy több húrot használnak párhuzamosan.,
• Shackle insulator – a korai napokban a bilincses szigetelőket törzsszigetelőként használták. De ma már gyakran használják alacsony feszültségű elosztóvezetékekhez. Az ilyen szigetelők vízszintes helyzetben vagy függőleges helyzetben is használhatók. Közvetlenül rögzíthetők a pólushoz egy csavarral vagy a keresztkarral.
• persely-lehetővé teszi, hogy egy vagy több vezető áthaladjon egy partíción, például falon vagy tartályon, és szigetelje a vezetékeket.,
• Sort post szigetelő
• Állomás utáni szigetelő
• kivágott

Felfüggesztés insulatorsEdit

Tipikus száma lemez, szigetelő egységek szabványos vonal feszültség

hálózati feszültség (kV)	Lemezek
34.,4
600	44
750	59
765	60

Pin-type insulators are unsuitable for voltages greater than about 69 kV line-to-line., A nagyobb átviteli feszültségek felfüggesztő szigetelőhúrokat használnak,amelyek bármilyen gyakorlati átviteli feszültséghez szigetelőelemek hozzáadásával készíthetők.

A magasabb feszültségű távvezetékek általában moduláris felfüggesztési szigetelőszerkezeteket használnak. A vezetékeket azonos lemez alakú szigetelők ” húr ” -ból függesztik fel, amelyek fém villás csappal vagy golyós-és aljzatcsatlakozókkal kapcsolódnak egymáshoz. Ennek a kialakításnak az az előnye, hogy a különböző bontási feszültségű szigetelőhúrok különböző vonalfeszültségekkel használhatók az alapegységek különböző számainak felhasználásával., Továbbá, ha a karakterlánc egyik szigetelőegysége megszakad,akkor a teljes karakterlánc eldobása nélkül cserélhető.

minden egység kerámia vagy üveglemezből készül, fém kupakkal és az ellenkező oldalakra cementált tűvel. Annak érdekében, hogy a hibás egységek nyilvánvalóak legyenek, az üvegegységeket úgy tervezték, hogy a túlfeszültség az üvegen keresztül lyukasztási ívet okozzon a flashover helyett. Az üveg hőkezelt, így összetörik, így a sérült egység látható. Az egység mechanikai szilárdsága azonban változatlan, így a szigetelőhúr együtt marad.,

a szabványos felfüggesztőtárcsaszigetelő egységek átmérője 25 centiméter (9,8 Hüvelyk), hossza 15 cm( 6 hüvelyk), 80-120 kN (18-27 klbf) terhelést támogathatnak, száraz flashover feszültsége körülbelül 72 kV, üzemi feszültsége 10-12 kV. A karakterlánc Átütési feszültsége azonban kisebb, mint az alkatrésztárcsák összege, mivel az elektromos mező nem egyenletesen oszlik el a húron, de a legerősebb a vezetőhöz legközelebbi lemezen, amely először villog., Fém osztályozó gyűrűket néha hozzáadnak a lemez körül a nagyfeszültségű végén, hogy csökkentsék az elektromos mezőt a lemezen, és javítsák a flashover feszültséget.

nagyon nagyfeszültségű vezetékekben a szigetelőt koronagyűrűkkel lehet körülvenni. Ezek jellemzően alumínium (leggyakrabban) vagy rézcsövekből állnak, amelyek a vonalhoz vannak rögzítve. Úgy tervezték, hogy csökkentsék az elektromos mezőt azon a ponton, ahol a szigetelő csatlakozik a vonalhoz, hogy megakadályozzák a koronakisülést, ami áramveszteséget eredményez.,

HistoryEdit