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

Paglalarawan ng Mga 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 mga 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 isinulong 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 one-part type insulator, na gawa sa iisang piraso ng hugis porcelana o buntot-pusa.

Bilang ang leakage path ng insulator ay kasama ang ibabaw nito, ang pagtaas ng bertikal na haba ng surface area ay tumutulong sa pagpapahaba ng leakage path. Nagbibigay tayo ng isa, dalawa o higit pang rain sheds o petticoats sa katawan ng insulator upang makamit ang mahabang leakage path.

Sa kabila ng iyon, ang mga rain shed o petticoats sa insulator ay may iba pang layunin. Idine-disenyo namin ang mga rain shed o petticoats sa paraang habang umuulan, ang labas ng rain shed ay natutubigan ngunit ang loob nito ay nananatiling tuyo at hindi nakokondukt. Kaya mayroong pagkakatiwala sa conducting path sa pamamagitan ng damp pin insulator surface.

Sa mas mataas na voltage systems – tulad ng 33KV at 66KV – ang paggawa ng one part porcelain pin insulator ay naging mas mahirap. Ang mas mataas ang voltage, mas thick ang insulator upang magbigay ng sapat na insulation. Ang napakathick na single piece porcelain insulator ay hindi praktikal na gawin.

Sa kaso na ito, ginagamit natin ang multiple part pin insulator, kung saan ang ilang maayos na disenyo ng porcelain shells ay inilalagay pagsama-sama gamit ang Portland cement upang bumuo ng isang buong insulator unit. Karaniwang ginagamit natin ang two parts pin insulators para sa 33KV, at three parts 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 nakakabit sa suportadong istraktura sa earth potential. Ang insulator ay kailangang matiis ang potential stresses sa pagitan ng conductor at ang earth. Ang pinakamaliit na distansya sa pagitan ng conductor at earth, paligid ng katawan ng insulator, kung saan maaaring mangyari ang electrical discharge sa pamamagitan ng hangin, ay kilala bilang flashover distance.

Kapag ang insulator ay basa, ang labas nito ay halos nakokondukt. Kaya ang flashover distance ng insulator ay nababawasan. Ang disenyo ng electrical insulator ay dapat gaya ng minimum ang pagbawas ng flashover distance kapag ang insulator ay basa. Dahil dito, ang uppermost petticoat ng pin insulator ay may disenyo ng umbrella upang ito ay maaaring protektahan ang iba pang mas mababang bahagi ng insulator mula sa ulan. Ang ibabaw ng topmost petticoat ay inilipat sa posisyong medyo inclined para mapanatili ang maximum flashover voltage habang umuulan.

Ang mga rain sheds ay gawa sa paraan na hindi sila nagbabago sa voltage distribution. Idine-disenyo sila sa paraang ang kanilang subsurface ay nasa right angle 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 maraming petticoats at mas mataas na taas kumpara sa pin insulators. Maaari nating ilagay ang ganitong uri ng insulator sa suportadong istraktura nang horizontal at vertical. Ang insulator ay gawa sa iisang piraso ng porcelana at may clamp arrangement sa parehong tuktok at ilalim para sa pagkakabit.

Ang pangunahing pagkakaiba ng pin insulator at post insulator ay:

Suspension Insulator

Sa mas mataas na voltage, beyond 33KV, it becomes uneconomical to use pin insulator because size, weight of the insulator become more. Handling and replacing bigger size single unit insulator are quite difficult task. For overcoming these difficulties, suspension insulator was developed.

Sa suspension insulator, ang bilang ng insulators ay konektado sa series upang bumuo ng string at ang line conductor ay inilalagay sa pinakamababang insulator. Ang bawat insulator ng suspension string ay tinatawag na disc insulator dahil sa kanilang anyo na parang disc.

Mga Advantages ng Suspension Insulator

• Ang bawat suspension disc ay idine-disenyo 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 suitable ang suspension string para sa anumang voltage level.

• Kung anumang disc insulators sa suspension string ay nasira, maaari itong madaling palitan.

• Mas kaunti ang mechanical stresses sa suspension insulator dahil ang linya ay nakakabit sa flexible suspension string.

• Bilang ang current carrying conductors ay nakakabit sa supporting structure sa pamamagitan ng suspension string, ang taas ng posisyon ng conductor ay palaging mas mababa kaysa sa total height ng supporting structure. Kaya, ang mga conductors 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 free swing ng mga conductors ay mas malaki sa suspension insulator system, kaya, mas maraming spacing sa pagitan ng mga conductors ang dapat ibigay.

Strain Insulator

Ang suspension string na ginagamit upang hanapin ang significant tensile loads ay tinatawag na strain insulator. Ginagamit ito kung may dead end o sharp corner sa transmission line, na nangangailangan ng linya na matiis ang mabigat na tensile load. Ang strain insulator ay kailangang may considerable mechanical strength at ang kinakailangang electrical insulating properties.

Stay Insulator

Para sa mababang voltage lines, ang stays ay kailangang insulate mula sa lupa sa isang taas. Ang insulator na ginagamit sa stay wire ay tinatawag na stay insulator at karaniwang gawa ito ng porcelana at idine-disenyo nang sa kaso ng pagkasira ng insulator, ang guy-wire ay hindi mababagsak sa lupa.

Shackle Insulator

Ang shackle insulator (kilala rin bilang spool insulator) ay karaniwang ginagamit sa mababang voltage distribution network. Maaari itong 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 nagdistribute ng load nang mas pantay at minimizes ang posibilidad ng pagkasira kapag sobrang loaded. Ang conductor sa groove ng shackle insulator ay nakakabit sa tulong ng soft binding wire.