Guida Essenziale agli Isolatori ad Alta Tensione: Funzioni Causi di Danni e Consigli per la Manutenzione

I isolatori sono solitamente realizzati in materiale porcellanato e per questo motivo sono anche noti come isolatori in porcellana. Hanno una struttura compatta con una superficie smaltata per migliorare le prestazioni di isolamento elettrico. Gli isolatori per diversi livelli di tensione hanno altezze efficaci e configurazioni superficiali diverse. Più alto è il livello di tensione, più lungo sarà l'isolatore e maggiore sarà il numero di sporgenze.

1. Funzioni degli Isolatori

Gli isolatori ad alta tensione devono possedere una sufficiente resistenza all'isolamento elettrico e meccanica. Sono principalmente classificati in due tipi: isolatori di stazione e isolatori da linea.

• Gli isolatori di stazione sono ampiamente utilizzati all'interno delle sottostazioni. Gli isolatori di stazione sono ulteriormente suddivisi in isolatori a colonna e isolatori a guaina, disponibili in versioni per interni ed esterni. Gli isolatori esterni sono generalmente progettati con una struttura a sporgenze. Nelle sottostazioni, gli isolatori a colonna supportano e fissano le bussole e i conduttori vivi negli apparati di commutazione interni ed esterni, assicurando una distanza di isolamento adeguata tra le bussole o i conduttori vivi e il terreno. Sono inoltre utilizzati nei dispositivi elettrici per supportare i conduttori portanti corrente. Gli isolatori a guaina (abbreviati in guaine) sono utilizzati per le bussole che passano attraverso le pareti, per fissare i conduttori negli apparati di commutazione chiusi e per collegarsi ai conduttori esterni (bussole).

• Nelle installazioni esterne, gli isolatori da linea sono utilizzati per le bussole flessibili. Gli isolatori da linea sono categorizzati in isolatori sospesi e isolatori a perno.

2. Cause del Danno degli Isolatori

Il danno agli isolatori è generalmente causato dai seguenti fattori:

• Installazione impropria che porta a carichi meccanici superiori ai valori specificati;

• Scelta errata, dove la tensione nominale dell'isolatore è inferiore alla tensione di funzionamento;

• Danni esterni dovuti a cambiamenti bruschi di temperatura, grandine o altre forze meccaniche;

• Contaminazione della superficie, che può causare un cortocircuito sotto condizioni di pioggia, neve o nebbia;

• Forze elettromagnetiche e meccaniche eccessive agendo sull'isolatore durante eventi di cortocircuito nei dispositivi elettrici.

3. Cause e Gestione del Discharge di Flashover degli Isolatori

• Le cause del discharge di flashover degli isolatori includono:

• Accumulo di sporco sulla superficie dell'isolatore e nelle cavità delle sporgenze. Anche se l'isolatore può avere una resistenza dielettrica adeguata quando asciutto, la sua resistenza diminuisce quando bagnato, formando un percorso di scarica e aumentando la corrente di fuga, portando al crollo superficiale e alla scarica;

• Anche con una contaminazione superficiale minima, un sovratensione nel sistema elettrico può causare un discharge di flashover sulla superficie dell'isolatore.

• Dopo un discharge di flashover, le prestazioni di isolamento superficiale dell'isolatore sono significativamente ridotte e dovrebbe essere sostituito immediatamente. Gli isolatori non flashati dovrebbero essere ispezionati e puliti. Ancora più importante, dovrebbero essere stabiliti cicli di manutenzione e pulizia in base alle condizioni ambientali, con ispezioni e pulizie regolari per prevenire incidenti di flashover.

4. Ispezione e Manutenzione Regolare degli Isolatori

Durante l'operazione a lungo termine, la capacità di isolamento e la resistenza meccanica degli isolatori si deteriorano gradualmente. Le giunzioni delle bussole possono inoltre sperimentare un aumento della resistenza di contatto a causa del ciclo termico. Per garantire un'operazione sicura, la manutenzione deve essere rafforzata e devono essere effettuate ispezioni regolari. Si consigliano generalmente le seguenti pratiche:

• Mantenere gli isolatori puliti e privi di contaminazione. Le parti in porcellana dovrebbero essere prive di crepe o danni, e dovrebbero essere eseguite pulizie e ispezioni regolari.

• Controllare la presenza di segni di flashover sulla superficie in porcellana e ispezionare l'hardware per ruggine, danni o pernini divelti.

• Controllare le connessioni a vite tra le bussole o tra le bussole e i terminali dei dispositivi per allentamento, surriscaldamento o contatto povero.

• Ispezionare le giunzioni di espansione delle bussole per crepe, piegature o fili rotti.

• In ambienti polverosi o corrosivi, aumentare la frequenza della pulizia degli isolatori e implementare misure anti-inquinamento efficaci.