Z čeho se skládá kompozitní izolátor?

Složení kompozitních izolátorů

Kompozitní izolátory (také známé jako syntetické izolátory) jsou moderní elektrické izolační zařízení široce používaná v vysokonapěťových přenosových článcích a transformačních stanicích. Kombinují výhody tradičních porcelánových a skleněných izolátorů, přičemž překonávají některé z jejich omezení. Kompozitní izolátor se primárně skládá ze следующих компонентов:

1. Hlavní tyč

• Materiál: Typicky vyrobená z laminátu síta zesilovaného plastu (FRP, Fiber Reinforced Plastic), nebo někdy z epoxidové hmoty nebo jiných materiálů s vysokou pevností.

• Funkce: Hlavní tyč slouží jako mechanická nosná struktura kompozitního izolátoru, poskytující nezbytnou mechanickou pevnost pro odolání tahovým, ohybovým a jiným mechanickým namáháním. Nabízí také vynikající odolnost proti korozi a stárnutí, což zajišťuje dlouhodobou stabilitu ve tvrdých podmínkách.

2. Obal (pláštík)

• Materiál: Obvykle vyrobený z kaučuku na bázi silikonu (SI) nebo etylenu-propylenu-dien-monomeru (EPDM).

• Funkce: Obal obaluje hlavní tyč a poskytuje elektrickou izolaci, zabráňující unikání proudu. Má vynikající hydrofobní vlastnosti, efektivně snižující povrchové prosvity způsobené kontaminací. Kromě toho je obal velmi odolný vůči ultrafialovému záření, ozónu a chemické korozi, udržuje tedy dobré izolační vlastnosti v různých klimatických podmínkách.

3. Štítky (spodní okraje)

• Materiál: Vyráběny ze stejného materiálu jako obal, obvykle z kaučuku na bázi silikonu nebo EPDM.

• Funkce: Štítky jsou vyčnívající části na obalu, které zvyšují drážkovou vzdálenost, což je délka cesty po povrchu izolátoru, kterou musí proud projít. To pomáhá zabránit povrchovým prosvitům a obloukům, zejména v kontaminovaném nebo vlhkém prostředí. Návrh štítků je často stupňovitý nebo vlnitý, aby byla zvýšena plocha povrchu a zlepšena izolační výkonnost.

4. Kovové koncové spojení

• Materiál: Obvykle vyrobené z hliníkové slitiny, nerezové oceli nebo oceli pokryté železem.

• Funkce: Kovová koncová spojení spojují kompozitní izolátor s přenosovými věžemi nebo zařízeními. Poskytují nejen mechanická spojení, ale také zajišťují bezpečnou přenos proudu. Pro prevenci koronových výbojků a elektromagnetické interference jsou tyto spojení často speciálně navržena pro dobrou vodivost a elektromagnetickou kompatibilitu.

5. Uzavírající prvky

• Materiál: Typicky vyrobené z kaučuku nebo jiných pružných materiálů.

• Funkce: Uzavírající prvky jsou umístěny mezi hlavní tyč a kovové koncové spojení, zajistí, že vnitřní hlavní tyč je izolována od externího prostředí. Brání vniknutí vlhkosti, kontaminantů a plynů do izolátoru, chrání hlavní tyč před korozi a stárnutím. Dobrý návrh uzavíracích prvků je klíčový pro dlouhodobou spolehlivost kompozitních izolátorů.

6. Přídavné komponenty

• Antiprosvitové potahy: V některých případech může být na povrch kompozitního izolátoru aplikován speciální antiprosvitový potah, aby se dále zlepšila odolnost proti kontaminaci a prosvitům.

• Monitorovací zařízení: Některé kompozitní izolátory mohou být vybaveny online monitorovacími zařízeními pro reálné časové sledování provozních parametrů, jako jsou teplota, vlhkost a unikající proud, což umožňuje včasnou detekci potencionálních problémů.

Výhody kompozitních izolátorů

• Lehkost: V porovnání s tradičními porcelánovými a skleněnými izolátory jsou kompozitní izolátory lehčí, což je usnadňuje přepravu a instalaci.

• Vysoká mechanická pevnost: Hlavní tyč, vyrobená z materiálů s vysokou pevností, dokáže odolat významným mechanickým zatěžováním, což ji činí vhodnou pro dlouhé rozpětí a oblasti s vysokým větrem v přenosových článcích.

• Vynikající elektrické vlastnosti: Materiály použité pro obal a štítky poskytují vynikající izolační a hydrofobní vlastnosti, efektivně bránící prosvitům způsobeným kontaminací a vlhkostí.

• Silná odolnost proti počasí: Kompozitní izolátory jsou velmi odolné vůči ultrafialovému záření, ozónu a chemické korozi, což zajišťuje stabilní výkon v různých tvrdých podmínkách.

• Jednoduchá údržba: Díky svým samočisticím vlastnostem a odolnosti proti stárnutí vyžadují kompozitní izolátory méně údržby, což snižuje provozní náklady.

Oblasti použití

Kompozitní izolátory jsou široce používány v vysokonapěťových přenosových článcích, transformačních stanicích, elektrárnách a dalších energetických systémech, zejména v oblastech s vážnou kontaminací, tvrdým klimatem nebo složitým terénem, kde jsou jejich výhody nejvíce výrazné.