Ηλεκτρικό Εμβάδιαστο Υλικό

Ορισμός

Ένα ηλεκτρικό απομονωτικό υλικό ορίζεται ως ένα υλικό που περιορίζει τη διάρρηξη της ηλεκτρικής ροής μέσα σε αυτό. Σε τέτοια υλικά, οι ηλεκτρικές φορτίσεις δεν κινούνται ελεύθερα, αλλά προσφέρουν μια υψηλά αντιστατική διαδρομή, κάνοντας εξαιρετικά δύσκολη τη διάρρηξη της ηλεκτρικής ροής. Μία από τις βασικές εφαρμογές των ηλεκτρικών απομονωτικών υλικών είναι στις γραμμές αεριώδους μεταφοράς, όπου τοποθετούνται μεταξύ των πύργων και των διαχωριστικών. Η λειτουργία τους εδώ είναι να προλαμβάνουν τη διάρρηξη της ηλεκτρικής ροής από τους διαχωριστικούς στο έδαφος, εξασφαλίζοντας την ασφαλή και αποτελεσματική μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας.

Ιδιότητες των Ηλεκτρικών Απομονωτικών Υλικών

Για βέλτιστη λειτουργία, τα ηλεκτρικά απομονωτικά υλικά θα πρέπει να διαθέτουν τις ακόλουθες βασικές ιδιότητες:

• Υψηλή Μηχανική Ισχύ: Το υλικό πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικό για να αντέξει την τάση και το βάρος των διαχωριστικών που υποστηρίζει. Αυτό εξασφαλίζει την δομική ακεραιότητα του ηλεκτρικού συστήματος και προλαμβάνει μηχανικές αποτυχίες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε διακοπές στη μεταφορά ενέργειας.

• Υψηλή Διελεκτρική Ισχύ: Μια υψηλή διελεκτρική ισχύ επιτρέπει στο υλικό να αντέξει υψηλές ηλεκτρικές τάσεις χωρίς να καταρρεύσει ή να διαχωρίζει ηλεκτρική ροή, προστατεύοντας την αποτελεσματικότητα της απομόνωσης υπό διάφορες ηλεκτρικές συνθήκες άνευ ορίων.

• Υψηλή Ηλεκτρική Αντίσταση: Για να προληφθεί η διάρρηξη της ηλεκτρικής ροής από τους διαχωριστικούς στο έδαφος, το απομονωτικό υλικό πρέπει να εμφανίζει υψηλή αντισταση. Αυτό μειώνει τις απώλειες ενέργειας και μειώνει τον κίνδυνο ηλεκτρικών ατυχημάτων.

• Αδιάφορο και Χωρίς Λοιπότροπα: Η πορωτότητα και τα λοιπότροπα μπορούν να υπονομεύσουν τις απομονωτικές ιδιότητες του υλικού, παρέχοντας διαδρομές για την εισόδου υγρασίας και ηλεκτρική διάρρηξη. Μια αδιάφορη και χωρίς λοιπότροπα δομή εξασφαλίζει μακροπρόθεσμη αξιοπιστία και σταθερή λειτουργία.

• Θερμική Σταθερότητα: Οι ηλεκτρικές και χημικές ιδιότητες του απομονωτικού υλικού πρέπει να παραμένουν ανεπηρέαστες από τις ταλάντες της θερμοκρασίας. Αυτό είναι κρίσιμο για τη διατήρηση της ακεραιότητας της απομόνωσης σε διάφορες λειτουργικές συνθήκες, από εξαιρετικά κρύες έως υψηλές θερμοκρασίες.

Συνήθως, τα ηλεκτρικά απομονωτικά κατασκευάζονται από ενδυναμωμένο γυαλί ή υψηλής ποιότητας πορσελάνη με υγρή διαδικασία. Οι πορσελανοί απομονωτές συχνά είναι επεξεργασμένοι με καφέ χρώμα στις εκτεθειμένες επιφάνειές τους, αν και χρησιμοποιούνται επίσης και κρέμα χρωματισμοί σε κάποιες εφαρμογές.

Το ενδυναμωμένο ή προστεσμένο γυαλί έχει γίνει μια δημοφιλής επιλογή για την κατασκευή γραμμικών απομονωτικών. Η επιφάνεια των ενδυναμωμένων γυαλινών απομονωτικών είναι υπό υψηλή συμπίεση, επιτρέποντάς τους να αντέξουν σημαντικές μηχανικές και θερμικές τάσεις. Η διαδικασία ενδυνάμωσης περιλαμβάνει την θέρμανση του γυαλιού πάνω από την θερμοκρασία της τάσης και στη συνέχεια την ταχεία ψύξη της επιφάνειάς του με αέρα, που δημιουργεί μια κατάσταση εσωτερικής τάσης που ενισχύει την αντοχή και την διάρκεια.

Πλεονεκτήματα των Ενδυναμωμένων Γυαλινών Απομονωτικών έναντι των Πορσελανών Απομονωτικών

• Μεγαλύτερη Ισχύς Κατάκοπτης: Οι ενδυναμωμένοι γυαλινοί απομονωτικοί προσφέρουν υψηλότερη αντίσταση στην ηλεκτρική κατάκοπτη, μειώνοντας την πιθανότητα αποτυχίας της απομόνωσης υπό υψηλές τάσεις.

• Ενισχυμένη Μηχανική Ισχύ: Με υψηλότερη μηχανική ισχύ, αυτοί οι απομονωτικοί είναι λιγότερο ευάλωτοι σε σπάσιμο κατά τη μεταφορά και εγκατάσταση, μειώνοντας το κόστος συντήρησης και το χρόνο αδράνειας.

• Υψηλή Αντίσταση σε Θερμικό Σοκ: Η δυνατότητά τους να αντέξουν γρήγορες αλλαγές της θερμοκρασίας μειώνει την ζημία που προκαλείται από ηλεκτρικά σπασίματα, βελτιώνοντας την συνολική αξιοπιστία του ηλεκτρικού συστήματος.

• Αυτοδεικτικός Τρόπος Αποτυχίας: Σε περίπτωση ζημίας λόγω ηλεκτρικών ή μηχανικών αιτίων, η εξωτερική σφαγίδα του ενδυναμωμένου γυαλινού απομονωτικού σπάει και πέφτει στο έδαφος. Ωστόσο, το καπάκι και το πίνακας παραμένουν αρκετά ανθεκτικοί για να υποστηρίξουν τον διαχωριστικό, παρέχοντας ξεκάθαρη ένδειξη ζημίας και εξασφαλίζοντας τη συνεχή ασφάλεια της ηλεκτρικής εγκατάστασης.

• Μεγαλύτερη Διάρκεια: Οι ενδυναμωμένοι γυαλινοί απομονωτικοί έχουν σημαντικά μεγαλύτερη διάρκεια υπηρεσίας σε σύγκριση με τους πορσελανούς απομονωτικούς, καθιστώντας τους πιο οικονομικά επιλογή στο μακράν.

Ενώ οι ενδυναμωμένοι γυαλινοί απομονωτικοί έχουν πολλά πλεονεκτήματα, έχουν και ένα μειονέκτημα: η υγρασία τείνει να συσσωρεύεται πιο εύκολα στις επιφάνειές τους. Ωστόσο, όταν δοκιμάζονται για ισχύ κατάκοπτης στον αέρα με τη χρήση δραστήριων κύματος, η απόδοσή τους είναι συγκρίσιμη με εκείνη των πορσελανών απομονωτικών.

Πολυμερείς Απομονωτικοί

Άλλος ένας τύπος ηλεκτρικών απομονωτικών υλικών είναι οι πολυμερείς απομονωτικοί, οι οποίοι αποτελούνται από μίγμα φιβρογυαλιού και εποξυδιμερών, αντίθετα με την πορσελάνη. Οι πολυμερείς απομονωτικοί προσφέρουν αρκετά ξεχωριστά πλεονεκτήματα:

• Ελαφρύ: Είναι περίπου 70% ελαφρύτεροι από τους αντίστοιχους πορσελανούς, κάνοντάς τους ευκολότερους στην χειρήγεια, τη μεταφορά και την εγκατάσταση, ειδικά σε μεγάλα ηλεκτρικά έργα.

• Αδιάβροχοι και Υψηλή Μηχανική Ισχύ: Οι πολυμερείς απομονωτικοί είναι υψηλά ανθεκτικοί στην ηλεκτρική κατάκοπτη και διαθέτουν εξαιρετική μηχανική ισχύ, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη λειτουργία υπό διάφορες λειτουργικές συνθήκες.

• Θερμική Αντίσταση: Η υψηλή θερμική αντίστασή τους μειώνει τη ζημία που προκαλείται από σπάσιμα, ενισχύοντας την ασφάλεια και την διάρκεια του ηλεκτρικού συστήματος.

• Εξαιρετική Απόδοση Ραδιοφωνικής Αλληλεπίδρασης: Οι πολυμερείς απομονωτικοί εμφανίζουν εξαιρετική απόδοση στη μείωση της ραδιοφωνικής αλληλεπίδρασης, το οποίο είναι κρίσιμο για τη διατήρηση της ακεραιότητας των συστημάτων επικοινωνίας στην περιοχή των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Μειωμένη Αντίσταση Στην Ανεδαφώση: Οι ιδιότητες του υλικού βοηθούν στην πρόληψη της ανεδαφώσης του συνδεδεμένου εξοπλισμού, μειώνοντας τις απαιτήσεις συντήρησης και επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής των ηλεκτρικών συστατικών.

Καλύτερη Απόδοση σε Στοιχειωμένα Περιβάλλοντα: Οι πολυμερείς απομονωτικοί είναι κατάλληλοι για χρήση σε ρυπανμένα περιβάλλοντα, καθώς είναι λιγότερο επηρεασμένοι από ρυπαντές, εξασφαλίζοντας σταθερή απομόνωση ακόμη και σε αυστηρές συνθήκες.