etypes of Insulators Used in Transmission (Overhead) Lines etypes של מבודדים המשמשים בקווים תמסורת (מעל קרקע)

הגדרת סוגים של מבודדים

יש חמשה סוגים עיקריים של מבודדים המשמשים בקווים להעברת חשמל: Pin, Suspension, Strain, Stay ו-Shackle.

• מבודד Pin

• מבודד Suspension

• מבודד Strain

• מבודד Stay

• מבודד Shackle

מבודדי Pin, Suspension ו-Strain משמשים במערכות מתח בינוני עד גבוה. בעוד שמבודדי Stay ו-Shackle משמשים בעיקר בישומים במתח נמוך.

מבודד Pin

מבודדי Pin הם הסוג הראשון של מבודדי קווי חשמל שפותחו והם עדיין בשימוש נרחב ברכבי חשמל עד 33 kV. ניתן לייצר אותם בחלק אחד, שני חלקים או שלושה חלקים בהתאם למתח.

במערכת של 11 kV, אנו משתמשים בדרך כלל בסוג מבודד חד-חלקי, עשוי מאבץ או זכוכית אחת.

מאחר שהמסלול של דליפה במבודד הוא לאורך פני השטח שלו, הגדלת האורך האנכי של שטח הפנים עוזרת להאריך את מסלול הדליפה. אנו מצוידים באחת, שתיים או יותר גומחות גשם (rain sheds) או פטיקוטים על גוף המבודד כדי להשיג מסלול דליפה ארוך.

בנוסף לכך, הגומחות של הגשם או הפטיקוטים על המבודד משרתות מטרה נוספת. מעצבים את הגומחות הללו כך שבזמן גשם, פני השטח החיצוני של הגומחה מתאדים אבל פני השטח הפנימי נשאר יבש ולא מוליך. לכן, לא יהיה מסלול מוליך דרך פני השטח המוכרים של המבודד.

במערכות מתח גבוה כמו 33KV ו-66KV, ייצור מבודד אבץ חד-חלקי נהיה קשה יותר. ככל שהמתח גבוה יותר, המבודד חייב להיות עבה יותר כדי לספק מבודד מספיק. מבודד אבץ חד-חלקי מאוד עבה אינו מעשי לייצור.

במקרה זה, אנו משתמשים במבודד רב-חלקי, שבו כמה קליפות אבץ מתוכננות היטב מוצמדות יחד באמצעות סימנט פורטלנד כדי ליצור יחידה אחת של מבודד. אנו משתמשים בדרך כלל במבודד דו-חלקי עבור מערכות של 33KV, ובמבודד בשלושה חלקים עבור מערכות של 66KV.

注意事项

המנוע המובנה מחובר לקצה העליון של המבודד Pin, הנושא את הפוטנציאל החיובי. הקצה התחתון של המבודד מוצמד לעילס התמיכה בפוטנציאל קרקע. המבודד חייב לעמוד בלחצים הפוטנציאליים בין המנוע לקרקע. המרחק הקצר ביותר בין המנוע לקרקע, סביב גוף המבודד, בו יכולה להתרחש דליפת חשמל דרך האוויר, מכונה מרחק פלאשאובר.

כאשר המבודד רטוב, פני השטח החיצוני שלו כמעט מוליך. לכן, מרחק הפלאשאובר של המבודד מופחת. העיצוב של מבודד חשמלי צריך להיות כזה שיחדש את הפחתת מרחק הפלאשאובר למינימום כאשר המבודד רטוב. זו הסיבה שהפטיקוט העליון של מבודד Pin תוכנן בצורה של מטרייה כדי להגן על החלק התחתון של המבודד מהגשם. פני השטח העליונים של הפטיקוט העליון מוטים כמיטב יכולתם כדי לשמור על מתח פלאשאובר מקסימלי במהלך הגשם.

הgomches הגשם מיוצרים כך שלא יפריעו להתפלגות המתח. הם מתוכננים כך שהשטח המשני שלהם בזווית ישרה לקווחי המגנטיים של הכוח.

מבודד Post

מבודדי Post דומים למבודדי Pin, אך מבודדי Post יותר מתאימים ליישומים במתח גבוה יותר.

מבודדי Post יש להם מספר גדול יותר של פטיקוטים וגובה גדול יותר בהשוואה למבודדי Pin. ניתן להתקין את סוג מבודד זה על מבנה תומך הן אופקית והן אנכית. המבודד עשוי מאבץ אחד ויש לו התקנה של טיפוסים בקצות העליונות והתחתונות לשיכוץ.

ההבדלים העיקריים בין מבודד Pin למבודד Post הם:

מבודד Suspension

במתח גבוה מעל 33KV, становится нерентабельно использовать изоляторы типа Pin, поскольку их размер и вес становятся больше. Обработка и замена больших одиночных изоляторов - довольно сложная задача. Для преодоления этих трудностей был разработан подвесной изолятор.

В подвесном изоляторе несколько изоляторов соединяются в series, чтобы сформировать string, и проводник линии поддерживается нижним изолятором. Каждый изолятор в подвесной строке называется диском, потому что он имеет форму диска.

Преимущества подвесного изолятора

• Каждый подвесной диск спроектирован для нормального напряжения 11KV (высокое напряжение 15KV), поэтому, используя разное количество дисков, подвесную строку можно сделать подходящей для любого уровня напряжения.

• Если один из дисковых изоляторов в подвесной строке поврежден, его можно легко заменить.

• Механические нагрузки на подвесной изолятор меньше, так как линия подвешена на гибкой подвесной строке.

• Поскольку проводники, несущие ток, подвешены к опорной конструкции подвесной строкой, высота положения проводника всегда меньше общей высоты опорной конструкции. Следовательно, проводники могут быть защищены от молнии.

Недостатки подвесного изолятора

• Подвесная строка изоляторов дороже, чем изоляторы типа Pin и Post.

• Для подвесной строки требуется большая высота опорной конструкции, чем для изоляторов типа Pin или Post, чтобы поддерживать ту же высоту над землей проводника.

• Амплитуда свободного колебания проводников в системе подвесных изоляторов больше, поэтому должно быть предоставлено больше расстояния между проводниками.

מבודד Strain

שרשרת מבודדים המשמשת להפחתת מתחים גדולים נקראת מבודד Strain. היא משמשת במקום שבו יש קצה מת או פינה חדה בקו ההעברה, שדורשת מהקו לשאת מתח כבד. מבודד Strain חייב להיות חזק מבחינה מכנית כמו גם עם התכונות המבודדות החשמליות הנדרשות.

מבודד Stay

בקווים במתח נמוך, הצירים צריכים להיות מבודדים מגובה. המבודד המשמש בחוטי תמיכה נקרא מבודד Stay והוא בדרך כלל עשוי מאבץ ומתוכנן כך שאם המבודד נשבר, חוט התמיכה לא יפול לקרקע.

מבודד Shackle

מבודד Shackle (ידוע גם כמבודד Spool) משמש בדרך כלל ברשת הפצה במתח נמוך. ניתן להשתמש בו הן בעמדה אופקית והן בעמדה אנכית. השימוש במבודד מסוג זה ירד לאחרונה עם הגידול בשימוש בכבלים תת-קרקעיים לתכלית הפצה.

החורים המכווצים של מבודד Spool מפזרים את המטען באופן אחיד ומפחיתים את הסיכוי לשבירה כאשר המטען כבד. המוליך בגומחה של מבודד Shackle מוצמד בעזרת חוט רך.