A izolator de înaltă tensiuneeste o componentă care îndeplinește simultan două funcții aparent contradictorii: trebuie să susțină fizic un conductor sub tensiune - rezistând greutății sale, tensiunii, sarcinilor vântului și încărcărilor cu gheață - prevenind în același timp orice scurgere efectivă de curent către turnul de împământare sau alte structuri. Când tensiunea depășește 72,5 kV (standardul IEC) sau 69 kV (standardul nord-american) - pragul la care începe termenul „tensiune înaltă” - această combinație transformă ceea ce pare a fi o componentă simplă într-un ansamblu proiectat cu precizie, care respectă atât standardele dimensionale, cât și standardele electrice.
Ce face de fapt
Unizolatornu „blochează” curentul electric; în schimb, asigură că rezistența căii către masă este suficient de mare pentru a preveni fluxul efectiv de curent. Curentul se poate scurge prin două căi, iar proiectarea trebuie să abordeze ambele scenarii: în primul rând, defalcarea materialului izolator - rezistența acestuia la rupere este determinată de rezistența dielectrică, atât porțelanul electric, cât și sticla armată prezentând rezistențe dielectrice de peste 20 kV/mm; în al doilea rând, curajul de suprafață - rezistența sa la fluaj este determinată de distanța de curgere, adică lungimea traseului de scurgere de-a lungul stratului izolator și a marginilor acestuia, care este de obicei stabilită între 16-31 mm per kV de tensiune a sistemului, în funcție de nivelul de contaminare la locul de instalare.
Calea de degradare a suprafeței descrie mecanismele prin care izolatoarele eșuează în timpul funcționării: depunerea de praf, săruri și reziduuri industriale pe suprafața izolatorului; expunerea la umiditate sau ploaie ușoară determinând dizolvarea acestor depozite și formarea unei pelicule conductoare; inițierea ulterioară a fluxului de curent de scurgere; dezvoltarea treptată a zonelor uscate care generează arcuri electrice; și, în cele din urmă, dezvoltarea în cascadă a acestor arcuri care duce la o declanșare la scară completă, un scurtcircuit la masă, care poate declanșa declanșarea liniei. Toate caracteristicile structurale ale izolatoarelor de înaltă tensiune, cum ar fi nervurile adânci, crestele proeminente distribuite alternativ și fustele extinse sunt proiectate pentru a extinde și a bloca această cale de scurgere a curentului.
Trei alegeri materiale
Porțelanul este un material ceramic de alumino-silice ars, caracterizat printr-o suprafață glazurată, neporoasă, cu o durată de viață de 30-40 de ani. Este utilizat pe scară largă în coridoarele de transport care operează la niveluri de tensiune de 800 kV și mai sus și este susținut de zeci de ani de date operaționale de teren. Dezavantajul său este că perforațiile interne din corpul de porțelan nu lasă urme vizibile; în consecință, utilitățile de energie electrică efectuează inspecții aleatorii pe liniile operaționale pentru a identifica unitățile defecte.
Acest polimer compozit combină tije din fibră de sticlă cu foi de cauciuc siliconic, rezultând o greutate de numai aproximativ o cincime din cea a stratului ceramic. Cauciucul siliconic prezintă proprietăți hidrofobe, care pot fi transferate în stratul contaminat însuși, reducând astfel în mod semnificativ curentul de scurgere - acesta este motivul pentru care astfel de materiale compozite au devenit soluția preferată în regiunile de coastă, deșertice și coridoarele industriale de astăzi.
Când sticla călită se sparge, prezintă modele vizibil fragmentate, făcând defectele ușor de detectat de la sol; între timp, apa de ploaie își poate clăti relativ curat suprafața netedă. Acest produs și-a stabilit deja o poziție solidă pe piață în Europa și America Latină.
Evaluări și standarde care contează
Specificațiile tehnice cuprind nu numai valorile tensiunii. Achizitorul trebuie să specifice în mod clar sarcina de defecțiune mecanică, distanța de curgere compatibilă cu gradul de poluare IEC 60815 la fața locului și tensiunea de rezistență necesară. Standardele aplicabile includ: IEC 60383 pentru izolatoarele de linii aeriene din ceramică și sticlă; IEC 61109 pentru suspensii compozite și izolatori de tensiune; IEC 60168 pentru turnuri; ANSI C29 pentru America de Nord; și standardele GB/T pentru utilizare în China. Pentru echipamentele care funcționează la niveluri de tensiune care depășesc 220 kV, inelele gradate vor fi instalate la capătul sub tensiune al șirului de izolatori pentru a suprima descărcarea corona și interferența de radiofrecvență.
Despre izolatoarele EC
EC Insulators (ECI) produce izolatori de suspensie compozit de la 1 kV la 750 kV, decupaje din porțelan și silicon, descărcători și fitinguri de linie în unități certificate ISO 9001:2015 din Jiangxi și Shanghai, China. Produsele sunt testate conform standardelor IEC, ANSI și GB de către laboratoare terțe acreditate și sunt exportate în peste 69 de țări. Pentru fișe tehnice sau oferte de proiecte, contactațiinfo@ec-insulators.com.