Mga Uri ng Insulator na Ginagamit sa Transmission (Overhead) Lines

Paglalarawan ng Uri ng Insulator

May limang pangunahing uri ng insulator na ginagamit sa transmission lines: Pin, Suspension, Strain, Stay, at Shackle.

• Pin Insulator

• Suspension Insulator

• Strain Insulator

• Stay Insulator

• Shackle Insulator

Ang Pin, Suspension, at Strain insulators ay ginagamit sa medium hanggang mataas na voltage systems. Ang Stay at Shackle Insulators naman ay pangunahing ginagamit sa mababang voltage applications.

Pin Insulator

Ang pin insulators ay ang unang uri ng overhead insulators na isinilang at patuloy pa ring malawakang ginagamit sa power networks hanggang 33 kV. Maaari itong gawin sa isang, dalawa, o tatlong bahagi batay sa voltage.

Sa 11 kV system, karaniwang ginagamit natin ang isang bahagi lamang na tipo ng insulator, gawa sa iisang piraso ng hugis porcelana o bato.

Dahil ang leakage path ng insulator ay kasama sa ibabaw nito, ang pagtaas ng bertikal na haba ng ibabaw ay tumutulong upang palawakin ang leakage path. Nagbibigay tayo ng isang, dalawa o higit pang rain sheds o petticoats sa katawan ng insulator upang makamit ang mahaba na leakage path.

Bukod dito, ang mga rain shed o petticoats sa insulator ay may isa pang layunin. Idisenyo namin ang mga rain shed o petticoats na gayon kung umuulan, ang labas na ibabaw ng rain shed ay maging basa pero ang loob na ibabaw ay mananatiling tuyong at hindi nagkokonduktor. Kaya mayroong pagkakahiwalay sa conducting path sa pamamagitan ng damp pin insulator surface.

Sa mas mataas na voltage systems – tulad ng 33KV at 66KV – ang paggawa ng isang bahagi na porcelana pin insulator ay naging mas mahirap. Ang mas mataas ang voltage, ang mas thick ang insulator na kailangan upang magbigay ng sapat na insulation. Ang napaka-thick na iisang piraso ng porcelana insulator ay hindi praktikal na gawin.

Sa kasong ito, ginagamit natin ang multiple part pin insulator, kung saan ang ilang maayos na disenyo ng porcelain shells ay nakapirmehan nang magkasama ng Portland cement upang bumuo ng isang buong insulator unit. Karaniwang ginagamit natin ang dalawang bahagi na pin insulators para sa 33KV, at tatlong bahagi na pin insulator para sa 66KV systems.

Disenyo ng Electrical Insulator

Ang live conductor ay nakakabit sa tuktok ng pin insulator, na nagdadala ng live potential. Ang ilalim ng insulator ay nakapirmehan sa supporting structure sa earth potential. Kailangan ng insulator na matiis ang potential stresses sa pagitan ng conductor at ang earth. Ang pinakamaliit na distansya sa pagitan ng conductor at earth, na nagsasalubob sa katawan ng insulator, kung saan maaaring mangyari ang electrical discharge sa pamamagitan ng hangin, ay kilala bilang flashover distance.

Kapag basa ang insulator, ang labas na ibabaw nito ay halos nagiging konduktor. Kaya ang flashover distance ng insulator ay nababawasan. Ang disenyo ng electrical insulator ay dapat ganoon na ang pagbawas ng flashover distance ay minimum kapag basa ang insulator. Ito ang dahilan kung bakit ang uppermost petticoat ng pin insulator ay may disenyo ng umbrella upang maito ang natitirang bahagi ng insulator mula sa ulan. Ang ibabaw ng tuktok na petticoat ay inihinala na kaunti para panatilihin ang maximum flashover voltage habang umuulan.

Ang mga rain sheds ay ginawa nang ganyan na hindi sila nagbabago sa voltage distribution. Ginawa sila nang ang kanilang subsurface ay nasa tuwid na anggulo sa electromagnetic lines of force.

Post Insulator

Ang post insulators ay katulad ng Pin insulators, ngunit ang post insulators ay mas angkop para sa mas mataas na voltage applications.

Ang post insulators ay may mas mataas na bilang ng petticoats at mas mataas na taas kumpara sa pin insulators. Maaari nating ikabit ang ganitong uri ng insulator sa supporting structure horizontal at vertical. Ang insulator ay gawa sa iisang piraso ng porcelana at may clamp arrangement sa parehong tuktok at ilalim para sa pagpirmeha.

Ang pangunahing pagkakaiba ng pin insulator at post insulator ay:

Suspension Insulator

Sa mas mataas na voltage, lumampas sa 33KV, ito ay hindi na ekonomiko na gamitin ang pin insulator dahil sa laki, bigat ng insulator ay naging mas malaki. Ang paghandle at pagsasalin ng mas malaking single unit insulator ay medyo mahirap na gawain. Para sa paglabanan sa mga problema na ito, ang suspension insulator ay isinilang.

Sa suspension insulator, ang bilang ng insulators ay konektado sa series upang bumuo ng string at ang line conductor ay inililipad ng pinakamababang insulator. Ang bawat insulator ng isang suspension string ay tinatawag na disc insulator dahil sa kanilang disk-like na hugis.

Mga Advantages ng Suspension Insulator

• Bawat suspension disc ay idisenyo para sa normal voltage rating 11KV (mas mataas na voltage rating 15KV), kaya sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang bilang ng discs, maaaring gawing angkop ang isang suspension string para sa anumang voltage level.

• Kung anumang isa sa mga disc insulators sa isang suspension string ay nasira, ito ay maaaring palitan nang mas madali.

• Ang mechanical stresses sa suspension insulator ay mas kaunti dahil ang line ay nakasabit sa flexible suspension string.

• Dahil ang current carrying conductors ay nakasabit mula sa supporting structure ng suspension string, ang taas ng posisyon ng conductor ay laging mas mababa kaysa sa kabuuang taas ng supporting structure. Kaya, ang mga conductor ay maaaring ligtas mula sa lightening.

Mga Disadvantages ng Suspension Insulator

• Ang suspension insulator string ay mas mahal kaysa sa pin at post type insulator.

• Ang suspension string ay nangangailangan ng mas mataas na taas ng supporting structure kaysa sa pin o post insulator upang panatilihin ang parehong ground clearance ng current conductor.

• Ang amplitude ng libreng swing ng mga conductor ay mas malaki sa suspension insulator system, kaya, mas maraming puwang sa pagitan ng mga conductor ang dapat ibigay.

Strain Insulator

Ang suspension string na ginagamit upang hawakan ang significant tensile loads ay tinatawag na strain insulator. Ito ay ginagamit kung may dead end o sharp corner sa transmission line, na nangangailangan ng lineng magtiis ng malakas na tensile load. Ang strain insulator ay dapat magkaroon ng considerable mechanical strength at ang kinakailangang electrical insulating properties.

Stay Insulator

Para sa mababang voltage lines, ang mga stays ay dapat insulate mula sa lupa sa taas. Ang insulator na ginagamit sa stay wire ay tinatawag na stay insulator at karaniwang gawa ito ng porcelana at idisenyo nito na kung sakaling sumira ang insulator, ang guy-wire ay hindi babagsak sa lupa.

Shackle Insulator

Ang shackle insulator (kilala rin bilang spool insulator) ay karaniwang ginagamit sa mababang voltage distribution network. Ito ay maaaring gamitin sa parehong horizontal o vertical positions. Ang paggamit ng ganitong insulator ay bumaba kamakailan dahil sa pagtaas ng paggamit ng underground cable para sa distribution purpose.

Ang tapered hole ng spool insulator ay nagdidistribute ng load nang mas pantay at minimizes ang posibilidad ng pagkasira kapag sobrang loaded. Ang conductor sa groove ng shackle insulator ay nakapirmeha sa tulong ng soft binding wire.