Átmeneti vonalakban (felfüggesztett) használt izolátorok típusai

Izolátorok típusainak meghatározása

Öt fő típusú izolátor használatos az átviteli vonalakon: rögzített, függő, nyomás, támasztó és kötelő.

• Rögzített izolátor

• Függő izolátor

• Nyomásizolátor

• Támasztó izolátor

• Kötelő izolátor

A rögzített, függő és nyomásizolátorok közép- és magfeszültségű rendszerekben használhatók. A támasztó és kötelő izolátorok főleg alacsony feszültségű alkalmazásokban használhatók.

Rögzített izolátor

A rögzített izolátorok voltak az első fejlesztett tetejű izolátorok, és még mindig széles körben használják 33 kV-os hálózatokban. Az izolátort egy, két vagy három részből lehet készíteni a feszültségnek megfelelően.

Egy 11 kV-os rendszerben általában egyrészes izolátort használunk, amelyet egy darab porcelánból vagy üvegből készítenek.

Mivel az izolátoron keresztül a lecsökkentés útvonalja a felületén halad, az izolátor felületének vertikális hosszának növelése segít meghosszabbítani a lecsökkentési útvonalat. Az izolátor testén egy, két vagy több esővédőt vagy petticoatot biztosítunk, hogy hosszú lecsökkentési utat kapjunk.

Az izolátoron lévő esővédelem vagy petticoatok más céllal is szolgálnak. Így tervezzük ezeket, hogy az eső idején az esővédő külső felülete nedves legyen, de a belső felület maradjon száraz és nemvezető. Így a nedves rögzített izolátor felületén keresztül a vezető útvonal folytonosságának megszakadása történik.

Magasabb feszültségű rendszerekben, mint például 33 kV és 66 kV, a egyrészes porcelánrögzített izolátor gyártása nehezebb. Minél magasabb a feszültség, annál vastagabbnak kell lennie az izolátor, hogy elegendő izolációt biztosítson. Egy nagyon vastag, egyrészes porcelán izolátor gyártása nem praktikus.

Ebben az esetben többrészes rögzített izolátort használunk, ahol néhány megfelelően tervezett porcelánhéjjat portland cementtel rögzítünk egy teljes izolátor egységet formálva. Általában kétrészes rögzített izolátort használunk 33 kV-nál, és háromrészes rögzített izolátort 66 kV rendszerekben.

Elektromos izolátor tervezési szempontjai

A működő vezető a rögzített izolátor tetejére van rögzítve, ami a működő potenciált viszi. Az izolátor alja a támogató szerkezthez van rögzítve a föld potenciáljával. Az izolátor ki kell álljon a potenciális stresszeknek a vezető és a föld között. A vezető és a föld közötti legrövidebb távolság, amely körül az izolátor teste található, és amelyen elektromos lecsapás történhet a levegőben, flashover távolságnak nevezik.

Amikor az izolátor nedves, külső felülete majdnem vezetővé válik. Ezért az izolátor flashover távolsága csökken. Az elektromos izolátor tervezése úgy kell, hogy a nedves izolátor flashover távolságának csökkenése minimális legyen. Ezért a rögzített izolátor legfelső petticoata sárgaformájú, hogy védje a többi alsó részét az esőtől. A legfelső petticoat felületét minél kevésbé hajolva tervezzük, hogy a maximális flashover feszültséget fenntartsuk az eső idején.

Az esővédelemek úgy készülnek, hogy ne zavarják a feszültség eloszlását. Úgy tervezzük őket, hogy a ráncfelületük merőleges legyen a mágneses vonallal.

Pillér izolátor

A pillér izolátorok hasonlóak a rögzített izolátorokhoz, de a pillér izolátorok inkább magasabb feszültségű alkalmazásokra alkalmasak.

A pillér izolátorok több petticoattal és nagyobb magassággal rendelkeznek, mint a rögzített izolátorok. Függőlegesen és vízszintesen is rögzíthetők a támogató szerkezthez. Az izolátor egy darab porcelánból készül, és a tetején és alján van rögzítési csavarkészlet.

A rögzített izolátor és a pillér izolátor közötti fő különbségek:

Függő izolátor

Magasabb feszültségű rendszerekben, mint 33 kV, a rögzített izolátor használata már nem gazdaságos, mert az izolátor mérete és súlya növekszik. A nagyobb méretű, egyegységes izolátor kezelése és cseréje nehéz feladat. Ehhez a nehézségek orvoslására fejlesztették a függő izolátort.

A függő izolátorban számos izolátor sorban van összekötve, és a vezető a legalsó izolátoron repül. Minden izolátor egy függő láncban diszkusznak nevezik, mert diszk alakjuk van.

A függő izolátor előnyei

• Minden függő diszk normál feszültségű beállítás 11 kV (magasabb feszültségű beállítás 15 kV), így különböző számú diszk használatával egy függő lánc bármilyen feszültség szintre alkalmazható.

• Ha a függő láncban lévő diszkuszon valamelyik sérül, könnyen cserélhető.

• A függő izolátor mechanikai stresszei kevesebb, mivel a vezető egy rugalmas függő láncon helyezkedik el.

• Mivel a vezetők a támogató szerkezetből függő láncokon vannak felfüggesztve, a vezető pozíciója mindig kisebb, mint a támogató szerkezet teljes magassága. Így a vezetők biztonságosak lehetnek a villámlástól.

A függő izolátor hátrányai

• A függő izolátor lánca drágább, mint a rögzített és pillér típusú izolátor.

• A függő lánccsal több magasságú támogató szerkeztre van szükség, mint a rögzített vagy pillér izolátor esetén, hogy ugyanazt a földtől való távolságot fenntartsa a vezetőnél.

• A függő izolátor rendszerben a vezetők szabad ingása nagyobb, ezért a vezetők között nagyobb távolságot kell biztosítani.

Nyomásizolátor

Egy függő lánc, amely jelentős nyomóterhelést képes kezelni, nyomásizolátor. Olyan helyeken használják, ahol a vezető végpontja vagy élesen elfordul, és a vezetőnek nagy nyomóterhelést kell kiviteleznie. A nyomásizolátor jelentős mechanikai erőtől és a szükséges elektromos izoláló tulajdonságoktól képes lesz.

Támasztó izolátor

Alacsony feszültségű vonalaknál a támasztódrágonyokat a földtől adott magasságban kell elhelyezni. A támasztódrágonyban használt izolátor támasztó izolátor, és általában porcelánból készül, úgy, hogy ha az izolátor tör, a drágony nem esik a földre.

Kötelő izolátor

A kötelő izolátor (más néven spool izolátor) általában alacsony feszültségű elosztó hálózatokban használatos. Horizontálisan vagy vertikálisan is használható. Az ilyen típusú izolátor használata jelenleg csökken, mivel a föld alatti kábelek elosztás céljából való használata nő.

A spool izolátor konus alakú lyukja a terhelést egyenletesebben osztja el, és minimalizálja a túlterh esetén történő törés lehetőségét. A vezető a kötelő izolátor szellőben szoft binding wire segítségével van rögzítve.