Wesentliche Anleitung zu Hochspannungsisolatoren: Funktionen, Schadensursachen und Wartungstipps

Isolatoren werden in der Regel aus Porzellanmaterial hergestellt und werden daher auch als Porzellanisolatoren bezeichnet. Sie haben eine dichte Struktur mit einer glasierten Oberfläche, um die elektrische Isolierleistung zu verbessern. Isolatoren für verschiedene Spannungsebenen weisen unterschiedliche effektive Höhen und Oberflächenkonfigurationen auf. Je höher die Spannungsebene, desto länger ist der Isolator und desto größer ist die Anzahl der Lamellen.

1. Funktionen von Isolatoren

Hochspannungs-Isolatoren müssen über ausreichende elektrische Isolierstärke und mechanische Festigkeit verfügen. Sie werden hauptsächlich in zwei Arten unterteilt: Stationisolate und Leitungsisolate.

• Stationisolate werden weit verbreitet im Innenbereich von Umspannwerken eingesetzt. Stationisolate werden weiter in Ständerisolate und Buchsisolate unterteilt, wobei jeweils Innenausführungen und Außenausführungen verfügbar sind. Außenausführungen sind in der Regel mit einer Lamellenstruktur gestaltet. In Umspannwerken stützen Ständerisolate und sichern Busleiter und leitende Leiter in Innen- und Außenschaltanlagen, wodurch ein ausreichender Isolierabstand zwischen den Busleitern oder den leitenden Leitern und dem Boden gewährleistet wird. Sie werden auch in elektrischen Geräten verwendet, um stromführende Leiter zu stützen. Buchsisolate (kurz Buchsen) werden für Busleiter verwendet, die durch Wände führen, um Leiter in geschlossenen Schaltanlagen zu fixieren und zur Verbindung mit externen Leitern (Busleitern).

• In Außeninstallationen werden Leitungsisolate für flexible Busleiter verwendet. Leitungsisolate werden in Hängeisolate und Steckdoseisolate unterteilt.

2. Ursachen von Isolatorschäden

Isolatorschäden werden in der Regel durch folgende Faktoren verursacht:

• Fehlendes Einbau, das zu mechanischen Belastungen über den vorgesehenen Werten führt;

• Falsche Auswahl, bei der die Nennspannung des Isolators niedriger ist als die Betriebsspannung;

• Externe Schäden durch plötzliche Temperaturwechsel, Hagel oder andere mechanische Kräfte;

• Oberflächenverschmutzung, die bei regnerischen, schneeigen oder nebligen Bedingungen zu Durchschlägen führen kann;

• Zu hohe elektromagnetische und mechanische Kräfte, die während Kurzschlussereignissen in elektrischen Geräten auf den Isolator wirken.

3. Ursachen und Behandlung von Isolatordurchschlägen

• Ursachen für Isolatordurchschläge sind:

• Ansammeln von Schmutz auf der Isolatoroberfläche und in den Lamellenhöhlungen. Obwohl der Isolator bei trockenen Bedingungen ausreichende Dielektrizitätsstärke besitzen mag, nimmt seine Stärke bei feuchten Bedingungen ab, bildet einen Entladungsweg und erhöht den Leckstrom, was zu einer Oberflächenzersetzung und -entladung führt;

• Selbst bei minimaler Oberflächenverschmutzung kann eine Überspannung im Stromnetz zu Durchschlägen auf der Isolatoroberfläche führen.

• Nach einem Durchschlag ist die Oberflächenisolierleistung des Isolators erheblich reduziert und sollte sofort ersetzt werden. Nicht durchgeschlagene Isolatoren sollten überprüft und gereinigt werden. Noch wichtiger ist es, Wartungs- und Reinigungszyklen basierend auf Umweltbedingungen festzulegen und regelmäßige Inspektionen und Reinigungen durchzuführen, um Durchschlagsunfälle zu vermeiden.

4. Regelmäßige Inspektion und Wartung von Isolatoren

Während des langfristigen Betriebs verschlechtert sich die Isolierfähigkeit und die mechanische Festigkeit von Isolatoren allmählich. Auch die Kontaktwiderstände an Busleiterverbindungen können aufgrund thermischer Zyklen zunehmen. Um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, muss die Wartung verstärkt werden und regelmäßige Inspektionen durchgeführt werden. Im Allgemeinen werden die folgenden Praktiken empfohlen:

• Halten Sie Isolatoren sauber und frei von Verschmutzungen. Die Porzellanteile sollten frei von Rissen oder Schäden sein, und regelmäßige Reinigungen und Inspektionen sollten durchgeführt werden.

• Überprüfen Sie die Porzellanoberfläche auf Durchschlagsmerkmale und prüfen Sie die Befestigungsteile auf Rost, Schäden oder fehlende Spaltbolzen.

• Überprüfen Sie die Schraubverbindungen zwischen Busleitern oder zwischen Busleitern und Geräteklemmen auf Lockerheit, Überhitzung oder schlechten Kontakt.

• Überprüfen Sie die Ausdehnungsgelenke der Busleiter auf Risse, Falten oder gebrochene Stränge.

• In staubigen oder korrosiven Umgebungen sollte die Reinigungshäufigkeit der Isolatoren erhöht und wirksame Maßnahmen gegen Verschmutzung implementiert werden.