Essentielt guide til højspændingsisolatorer: Funktioner årsager til skade og vedligeholdelsestips

Isolatorer er typisk lavet af porcelænsmateriale og kaldes derfor også porcelænisolatorer. De har en tæt struktur med en glaseret overflade for at forbedre elektrisk isoleringsydeevne. Isolatorer til forskellige spændingsniveauer har varierende effektive højder og overfladestrukturer. Jo højere spændingsniveau, jo længere er isolatoren og jo flere lameller har den.

1. Funktioner af isolatorer

Højspændingsisolatorer skal have tilstrækkelig elektrisk isoleringsstyrke og mekanisk styrke. De inddeles hovedsageligt i to typer: stationisolatorer og linjeisolatorer.

• Stationisolatorer anvendes bredt indendørs i transformationsstationer. Stationisolatorer er yderligere opdelt i stolpeisolatorer og busisolatorer, hver især tilgængelige i indendørs- og udendørs-versioner. Udendørs isolatorer er generelt designet med en lamellær struktur. I transformationsstationer understøtter stolpeisolatorer og sikrer busbarer og levende ledere i indendørs- og udendørs-switchgear, hvilket sikrer tilstrækkelig isoleringsafstand mellem busbarerne eller levende ledere og jord. De anvendes også i elektriske anlæg til at understøtte strømledende ledere. Busisolatorer (forkortet til busser) bruges til busbarer, der gennemfører vægge, fastgør ledere i lukket switchgear og forbinder til eksterne ledere (busbarer).

• I udendørs installationer bruges linjeisolatorer til fleksible busbarer. Linjeisolatorer inddeles i suspensionisolatorer og pinisolatorer.

2. Årsager til skader på isolatorer

Skader på isolatorer skyldes generelt følgende faktorer:

• Ukorrekt installation, der fører til, at mekaniske belastninger overstiger de specificerede værdier;

• Forkert udvalg, hvor isolatorens angivne spænding er lavere end driftsspændingen;

• Ekstern skade fra pludselige temperaturændringer, hagl eller andre mekaniske kræfter;

• Overfladeforurening, som kan forårsage flashover under regn, sne eller tåge;

• For store elektromagnetiske og mekaniske kræfter, der virker på isolatoren under kortslutningshændelser i elektriske anlæg.

3. Årsager og håndtering af flashover udløsning på isolatorer

• Årsager til flashover udløsning på isolatorer inkluderer:

• Opsamling af snavs på isolatoroverfladen og i lamellære huller. Selvom isolatoren kan have tilstrækkelig dielektrisk styrke, når den er tørt, falder dens styrke, når den bliver våd, danner en udløsningssti og øger leckstrømmen, hvilket fører til overfladebrydning og udløsning;

• Selv med minimal overfladeforurening kan overspænding i strømsystemet forårsage flashover udløsning på isolatoroverfladen.

• Efter en flashover udløsning er isolatorens overfladeisoleringsevne betydeligt reduceret og bør umiddelbart erstattes. Ikke-flashede isolatorer bør inspiceres og rengøres. Det er vigtigere at etablere vedligeholdelses- og rengøringscyklusser baseret på miljøforhold, udføre regelmæssige inspektioner og rengøring for at forebygge flashoverulykker.

4. Regelmæssig inspektion og vedligeholdelse af isolatorer

Under langvarig drift forringes isolatorernes isolationskapacitet og mekaniske styrke gradvist. Busbarforbindelser kan også opleve øget kontaktmodstand på grund af termiske cyklusser. For at sikre sikker drift skal vedligeholdelsen styrkes, og regelmæssige inspektioner udføres. Følgende praksis anbefales generelt:

• Hold isolatorerne rene og fri for forurening. Porcelænsdelen bør være fri for sprækker eller skader, og regelmæssig rengøring og inspektion bør udføres.

• Tjek for flashovermærker på porcelænsfladen og inspicér hardware for rust, skade eller manglende splintpine.

• Tjek boltforbindelser mellem busbarer eller mellem busbarer og udstyrsterminer for løshed, overophedning eller dårlig kontakt.

• Inspekter busbarekspansionslejr for sprækker, folder eller knust tråde.

• I støvet eller korrosiv miljø, øg frekvensen af isolatorrengring og implementer effektive forureningsforebyggende foranstaltninger.