Różnica między izolatorami porcelanowymi a szklanymi

Główne różnice między izolatorami szklanymi a porcelanowymi

Izolatory porcelanowe i szklane są szeroko stosowane w przesyłaniu i dystrybucji energii elektrycznej, aby izolować przewody powietrzne od podpierających ich wież i słupów. Dzięki długiemu okresowi użytkowania i przydatności dla wysokich napięć, ich unikalne cechy i właściwości definiują różne scenariusze zastosowań.

Izolatory porcelanowe

Porcelana, materiał ceramiczny, jest ceniona za brak wewnętrznych defektów takich jak puste miejsca, pęknięcia lub rozszerzenie termiczne, gdy jest najwyższej jakości. Wytwarzana jest z gliny chińskiej (naturalnie występującego aluminosylkaciku), mieszanej z kaolinem plastycznym, feldsparem (krystalicznym kamieniem kwarcowym) i kwarcem (tlenkiem krzemu, SiO₂). Ta mieszanka jest wytopiona w piecu w kontrolowanych temperaturach, tworząc gładki, trwały i błyszczący izolator bez porowatości.

Wysokowydajny izolator porcelanowy ma siłę dielektryczną wynoszącą 60 kV/cm, siłę ściskania 70 000 kg/cm² i siłę rozciągania około 500 kg/cm². Cement służy jako materiał łączący, co sprawia, że izolatory porcelanowe są jednymi z najczęściej używanych typów w globalnych sieciach przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej.

Izolatory szklane

Twardy szkło jest głównym materiałem tych izolatorów. Szkło podlega nagrzewaniu, topnieniu i procesowi kontrolnego chłodzenia (temperowanie), osiągając siłę dielektryczną do 140 kV/cm.

Izolatory wiszące z hartowanego szkła są szeroko stosowane w systemach wysokiego napięcia (≥ 500 kV) na całym świecie. Dzięki wysokiej oporności, ich przeźroczysty design oferuje kluczową zaletę: uszkodzone lub spalone izolatory można łatwo zidentyfikować poprzez wizualną inspekcję. Izolatory szklane mają siłę ściskania 10 000 kg/cm² i siłę rozciągania 35 000 kg/cm².

Podstawowe kontrasty

Izolatory porcelanowe, wykonane z materiałów ceramicznych, wyróżniają się wysoką siłą ściskania (70 000 kg/cm²), ale mają niższą siłę rozciągania (500 kg/cm²), co sprawia, że są odpowiednie dla zastosowań średniego do wysokiego napięcia (<500 kV). Izolatory szklane, wykonane z hartowanego szkła, mają wyższą siłę dielektryczną (140 kV/cm) i zrównoważone właściwości mechaniczne (siła ściskania 10 000 kg/cm², siła rozciągania 35 000 kg/cm²), co sprawia, że są idealne dla systemów nadzwyczaj wysokiego napięcia (≥ 500 kV). Przeźroczystość szkła umożliwia łatwe wykrywanie usterek, podczas gdy nietrzeźwa natura porcelany wymaga fizycznej inspekcji. Pomimo wyższych początkowych kosztów, izolatory szklane wymagają mniej utrzymania i oferują dłuższy czas użytkowania, co sprawia, że są preferowane w sieciach wysokiego napięcia, gdzie niezawodność jest kluczowa.