복합 절연자는 무엇으로 구성되어 있습니까?
합성 절연자의 구성
합성 절연자(합성 절연체라고도 함)는 고압 송전선과 변전소에서 널리 사용되는 현대적인 전기 절연 장치입니다. 이러한 절연자는 전통적인 도자기와 유리 절연자의 장점을 결합하면서 일부 제한점을 극복합니다. 합성 절연자는 주로 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다:
1. 코어 막대
재료: 일반적으로 유리 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastic)으로 만들어지며, 때로는 에폭시 수지나 다른 고강도 복합 재료로 만들어집니다.
기능: 코어 막대는 합성 절연자의 기계적 지지 구조를 제공하며, 인장, 굽힘, 기타 기계적 스트레스에 대항할 수 있는 필요한 기계적 강도를 제공합니다. 또한 뛰어난 부식 저항력과 노화 저항력을 가지며, 혹독한 환경에서도 장기적인 안정성을 보장합니다.
2. 하우징(케이싱)
재료: 일반적으로 실리콘 고무(SI) 또는 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM)로 만들어집니다.
기능: 하우징은 코어 막대를 감싸고 전기적 절연을 제공하여 전류 누설을 방지합니다. 우수한 소수성 특성을 가지고 있어 오염으로 인한 표면 방전을 효과적으로 줄입니다. 또한 하우징은 자외선, 오존, 화학적 부식에 매우 견디며, 다양한 기후 조건에서도 좋은 절연 성능을 유지합니다.
3. 스크린(스커트)
재료: 하우징과 동일한 재료로, 일반적으로 실리콘 고무 또는 EPDM으로 만들어집니다.
기능: 스크린은 하우징의 돌출된 부분으로, 크리피지 거리를 증가시키는데, 이는 절연체 표면을 따라 전류가 이동해야 하는 경로 길이입니다. 이는 특히 오염이나 습도가 높은 환경에서 표면 방전과 아크 발생을 방지하는 데 도움이 됩니다. 스크린 설계는 종종 계단형 또는 파형으로 되어 표면 면적을 늘리고 절연 성능을 향상시킵니다.
4. 금속 단부 피팅
재료: 일반적으로 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸, 또는 도금 강철로 만들어집니다.
기능: 금속 단부 피팅은 합성 절연자를 송전 타워나 장비에 연결합니다. 이러한 피팅은 기계적 연결뿐만 아니라 안전한 전류 전송을 보장합니다. 코로나 방전과 전자기 간섭을 방지하기 위해, 이러한 피팅은 종종 양호한 도전성과 전자기 호환성을 위해 특별히 설계됩니다.
5. 밀봉재
재료: 일반적으로 고무 또는 다른 탄성 재료로 만들어집니다.
기능: 밀봉재는 코어 막대와 금속 단부 피팅 사이에 위치하며, 내부 코어 막대가 외부 환경으로부터 격리되도록 합니다. 이는 습기, 오염물질, 가스가 절연체 내부로 들어가는 것을 방지하여 코어 막대의 부식과 노화를 보호합니다. 우수한 밀봉 설계는 합성 절연자의 장기적인 신뢰성에 필수적입니다.
6. 보조 구성 요소
방전 방지 코팅: 경우에 따라 합성 절연체 표면에 특수한 방전 방지 코팅을 적용하여 더 나은 오염 및 방전 저항성을 향상시킬 수 있습니다.
모니터링 장치: 일부 합성 절연체는 온도, 습도, 누설 전류 등과 같은 운용 매개변수를 실시간으로 모니터링하는 온라인 모니터링 장치를 장착할 수 있으며, 잠재적인 문제를 시기에 맞게 감지할 수 있습니다.
합성 절연자의 장점
경량: 전통적인 도자기와 유리 절연자와 비교하여 합성 절연자는 가벼워서 운송과 설치가 용이합니다.
높은 기계적 강도: 고강도 복합 재료로 만들어진 코어 막대는 상당한 기계적 부하를 견딜 수 있어, 송전선의 장거리 및 강풍 지역에 적합합니다.
우수한 전기적 성능: 하우징과 스크린에 사용되는 재료는 우수한 절연성과 소수성 특성을 제공하여 오염 및 습도로 인한 방전을 효과적으로 방지합니다.
강력한 날씨 저항성: 합성 절연자는 자외선, 오존, 화학적 부식에 매우 견디며, 다양한 혹독한 환경에서도 안정적인 성능을 보장합니다.
간단한 유지보수: 자기 청정성과 노화 저항성을 갖추고 있어 합성 절연자는 유지보수가 필요하지 않아 운영 비용을 줄입니다.
응용 분야
합성 절연자는 고압 송전선, 변전소, 발전소, 기타 전력 시스템에서 널리 사용되며, 특히 오염이 심하거나 기후가 혹독하거나 지형이 복잡한 지역에서 그 장점이 가장 두드러집니다.
