Essentiële gids voor hoogspanningsisolatoren: Functies oorzaken van schade en onderhoudstips

Isolatoren zijn meestal gemaakt van porseleinen materiaal en worden daarom ook wel porselein isolatoren genoemd. Ze hebben een dichte structuur met een glazuuroppervlak om de elektrische isolatieprestaties te verbeteren. Isolatoren voor verschillende spanningniveaus hebben variërende effectieve hoogten en oppervlakconfiguraties. Hoe hoger het spanningniveau, hoe langer de isolator en hoe groter het aantal schaduwen.

1. Functies van isolatoren

Hoogspanningsisolatoren moeten voldoende elektrische isolatiesterkte en mechanische sterkte bezitten. Ze worden voornamelijk ingedeeld in twee typen: stationaire isolatoren en lijnisolatoren.

• Statioonse isolatoren worden breed gebruikt binnen in transformatiehuizen. Statioonse isolatoren worden verder onderverdeeld in staafisolatoren en bushing-isolatoren, elk verkrijgbaar in binnen- en buitenversionen. Buitenisolatoren zijn doorgaans ontworpen met een schaduwstructuur. In transformatiehuizen ondersteunen en beveiligen staafisolatoren busbaren en leidende geleiders in binnen- en buitenschakelkasten, waardoor er voldoende isolatieafstand wordt gegarandeerd tussen de busbaren of leidende geleiders en de grond. Ze worden ook gebruikt in elektrische apparatuur om stroomvoerende geleiders te ondersteunen. Bushing-isolatoren (afgekort tot bushings) worden gebruikt voor busbaren die door muren gaan, om geleiders in gesloten schakelkasten vast te zetten en om te verbinden met externe geleiders (busbaren).

• Buiten worden lijnisolatoren gebruikt voor flexibele busbaren. Lijnisolatoren worden ingedeeld in hangisolatoren en pinnenisolatoren.

2. Oorzaken van isolatorbeschadiging

Isolatorbeschadiging wordt over het algemeen veroorzaakt door de volgende factoren:

• Onjuiste installatie die leidt tot mechanische belastingen die de gespecificeerde waarden overschrijden;

• Foute selectie, waarbij de nominalespanning van de isolator lager is dan de werkingsspanning;

• Externe beschadiging door plotselinge temperatuurveranderingen, hagel of andere mechanische krachten;

• Oppervlaktevervuiling, wat kan leiden tot flitsoverslag onder regen-, sneeuw- of mistcondities;

• Te grote elektromagnetische en mechanische krachten die op de isolator inwerken tijdens kortsluitingen in elektrische apparatuur.

3. Oorzaken en afhandeling van flitsoverslag op isolatoren

• Oorzaken van flitsoverslag op isolatoren omvatten:

• Opstapeling van vuil op het oppervlak van de isolator en in de schaduwkavels. Hoewel de isolator bij droog weer voldoende diëlektrische sterkte kan hebben, neemt deze sterkte af bij nat weer, waardoor een ontladingstraject gevormd wordt en de lekkagestroom toeneemt, wat leidt tot oppervlaktebreuk en ontlading;

• Zelfs bij minimale oppervlaktevervuiling kan overspanning in het elektriciteitsnetwerk leiden tot flitsoverslag op het oppervlak van de isolator.

• Na een flitsoverslag moet de isolator onmiddellijk vervangen worden, omdat de oppervlakte-isolatieprestaties aanzienlijk verminderd zijn. Niet-geslagen isolatoren moeten geïnspecteerd en gereinigd worden. Nog belangrijker is dat er onderhouds- en reinigingscycli moeten worden ingesteld op basis van omgevingscondities, met regelmatige inspecties en reinigingen om flitsoverslagongevallen te voorkomen.

4. Regelmatige inspectie en onderhoud van isolatoren

Tijdens langdurig gebruik nemen de isolatiecapaciteit en de mechanische sterkte van isolatoren geleidelijk af. De contactweerstand van busbaarkoppelingen kan ook toenemen door thermische cycli. Om veilig bedrijf te garanderen, moet het onderhoud worden versterkt en regelmatige inspecties uitgevoerd. De volgende praktijken worden over het algemeen aanbevolen:

• Houd isolatoren schoon en vrij van vervuiling. De porseleindeelen moeten vrij zijn van barsten of schade, en er moet regelmatig gereinigd en geïnspecteerd worden.

• Controleer op flitsoverslagsporen op het porseleinoppervlak en inspecteer de hardware op roest, schade of ontbrekende spilbouten.

• Controleer de gebolthechte verbindingen tussen busbaren of tussen busbaren en apparatuurterminals op losheid, oververhitting of slecht contact.

• Inspecteer busbaarexpansiejoints op scheuren, vouwen of gebroken draden.

• In stoffige of corrosieve omgevingen moet de frequentie van isolatorreiniging worden verhoogd en effectieve antivervuilingsmaatregelen worden toegepast.