Taşınım (Yukarıda) Hatlarında Kullanılan yalıtkan Türleri

İzolatör Tiplerinin Tanımı

Taşınım hatlarında kullanılan beş ana izolatör türü vardır: Pin, Askı, Gerilim, Destek ve Çengel.

• Pin İzolatörü

• Askı İzolatörü

• Gerilim İzolatörü

• Destek İzolatörü

• Çengel İzolatörü

Pin, Askı ve Gerilim izolatörleri orta ila yüksek gerilim sistemlerinde kullanılır. Oysa Destek ve Çengel İzolatörleri çoğunlukla düşük gerilim uygulamalarında kullanılır.

Pin İzolatörü

Pin izolatörleri, geliştirilen ilk tip havadan izolatörlerdir ve hala 33 kV'ye kadar güç ağlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Gerilime bağlı olarak bir, iki veya üç parçalı olabilirler.

11 kV sistemlerinde genellikle tek parça tipi izolatör kullanılır, bu izolatör tek bir parça porselen veya camdan yapılmıştır.

Bir izolatörün sızıntı yolu, yüzeyi boyunca ilerler. Bu nedenle, yüzey alanının dikey uzunluğunu artırmak, sızıntı yolunu uzatmaya yardımcı olur. Izolatör gövdesine bir, iki veya daha fazla yağmur çanığı veya eteği ekleyerek uzun bir sızıntı yolu elde edebiliriz.

Ayrıca, bir izolatördeki yağmur çanığı veya eteği başka bir amaç da görür. Bu yağmur çanıkları veya etekler, yağmur yağdığında dış yüzeyin ıslanmasına rağmen iç yüzeyin kurumayı ve iletken olmamasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Böylece, nemli pin izolatörünün yüzeyinden geçen iletim yolu kesilecektir.

Daha yüksek gerilim sistemlerinde - örneğin 33KV ve 66KV - tek parça porselen pin izolatörünün üretimi daha zor hale gelir. Gerilim ne kadar yüksek olursa, izolatör de o kadar kalın olmalıdır. Çok kalın tek parça porselen izolatörü üretmek pratik değildir.

Bu durumda, birkaç parçalı pin izolatörü kullanırız. Bazı özel olarak tasarlanmış porselen kabuklar Portland çimentoyla birleştirilerek tam bir izolatör birimi oluşturur. Genellikle 33KV için iki parçalı pin izolatörleri, 66KV sistemleri için ise üç parçalı pin izolatörleri kullanırız.

Elektriksel İzolatör Tasarım Dikkat Edilecek Hususları

Canlı iletken, pin izolatörünün tepesine bağlanır ve canlı potansiyeli taşır. İsolatörün alt kısmı, toprağa bağlı destek yapısına sabitlenir. İzolatör, iletken ve toprak arasındaki potansiyel gerginliklere dayanabilmelidir. İzolatör gövdesini çevreleyen iletken ve toprak arasındaki en kısa mesafe, elektrik boşalmasının havadan gerçekleşebileceği yerdir ve bu mesafe "flashover distance" olarak adlandırılır.

İzolatör ıslak olduğunda, dış yüzeyi neredeyse iletken hale gelir. Bu nedenle, izolatörün flashover mesafesi azalır. Elektriksel bir izolatörün tasarımı, izolatör ıslak olduğunda flashover mesafesinin azalması en aza indirgenmelidir. Bu nedenle, bir pin izolatörünün üst eteği şemsiye şeklinde tasarlanmıştır, böylece yağmurdan diğer alt kısmını koruyabilir. En üst eteğin üst yüzeyi mümkün olduğunca eğik olacak şekilde tasarlanmıştır, böylece yağmur yağarken maksimum flashover voltajı korunur.

Yağmur çanıkları, gerilim dağılımını bozmadan tasarlanmıştır. Bunlar, elektromanyetik kuvvet çizgilerine dik olan alt yüzeylerle tasarlanmıştır.

Post İzolatörü

Post izolatörleri, pin izolatörlere benzer, ancak post izolatörleri daha yüksek gerilim uygulamaları için daha uygunlardır.

Post izolatörleri, pin izolatörlere göre daha fazla etek sayısı ve daha büyük yüksekliğe sahiptir. Bu tür bir izolatör, yatay olarak da, düşey olarak da destek yapısına monte edilebilir. İzolatör, tek bir parça porselen ve her iki ucunda da sabitleme düzeni ile yapılmıştır.

Pin izolatörü ve post izolatörü arasındaki temel farklar şunlardır:

Askı İzolatörü

33KV'den yüksek gerilimlerde, pin izolatörünün kullanımı ekonomik olmaktan çıkar çünkü izolatörün boyutu ve ağırlığı artar. Büyük boyutlu tek parça izolatörlerin taşıma ve değiştirilmesi oldukça zordur. Bu zorlukların üstesinden gelmek için askı izolatörü geliştirilmiştir.

Askı izolatöründe, bir dizi izolatör serisi halinde birleştirilir ve hat iletkeni en alttaki izolatör tarafından taşınır. Bir askı dizisindeki her izolatör, diskin şekli nedeniyle disk izolatörü olarak adlandırılır.

Askı İzolatörünün Avantajları

• Her askı diski, normal gerilim derecesi 11KV (daha yüksek gerilim derecesi 15KV) için tasarlandığından, farklı sayıda disk kullanarak, bir askı dizisi herhangi bir gerilim seviyesine uygun hale getirilebilir.

• Bir askı dizisindeki herhangi bir disk izolatörü hasar görmüşse, çok daha kolay değiştirilebilir.

• Hat esnek bir askı dizisine asıldığından, askı izolatörü üzerindeki mekanik gerginlik daha azdır.

• Akım taşıyıcı iletkenler, destek yapısına askı dizisi aracılığıyla asıldığından, iletken pozisyonunun yüksekliği, destek yapısının toplam yüksekliğinden her zaman daha azdır. Bu nedenle, iletkenler yıldırım tehlikesinden daha güvenli olabilir.

Askı İzolatörünün Dezavantajları

• Askı izolatör dizisi, pin ve post tipi izolatörlerden daha maliyetlidir.

• Askı dizisi, aynı toprak açıklığını korumak için pin veya post izolatörüne kıyasla daha yüksek bir destek yapısı gerektirir.

• Askı izolatör sisteminde, iletkenlerin serbest salınım amplitudesi daha büyüktür, bu nedenle iletkenler arasında daha fazla mesafe sağlanmalıdır.

Gerilim İzolatörü

Ani çekme yüklerini yönetmek için kullanılan bir askı dizisine gerilim izolatörü denir. Taşınım hatlarında bir son nokta veya keskin köşe olduğunda, hatın ağır çekme yüklerini taşımak zorunda kaldığı durumlarda kullanılır. Bir gerilim izolatörü, önemli miktarda mekanik dayanıklılığa sahip olmalı ve gerekli elektriksel yalıtım özelliklerine de sahip olmalıdır.

Destek İzolatörü

Düşük gerilim hatlarında, destek telleri belirli bir yükseklikte topraktan yalıtılmış olmalıdır. Destek tellerinde kullanılan izolatöre destek izolatörü denir ve genellikle porselen malzemeden yapılmıştır. Izolatörün kırılması durumunda, destek tellerinin yere düşmemesi için özel olarak tasarlanmıştır.

Çengel İzolatörü

Çengel izolatörü (ayrıca spool izolatörü olarak da bilinir), genellikle düşük gerilim dağıtım ağlarında kullanılır. Hem yatay hem de düşey pozisyonda kullanılabilir. Dağıtım amacıyla yeraltı kablolarının kullanımının artmasıyla birlikte, bu tür izolatörlerin kullanımı azalmıştır.

Spool izolatörünün daralan deliği, yükü daha eşit bir şekilde dağıtarak, ağır yüklü olduğu durumlarda kırılma olasılığını minimize eder. Çengel izolatöründeki iletken, yumuşak bağlama telinin yardımıyla fayda içinde sabitlenir.