Waaraan bestaat een samengestelde isolator?

Samenstelling van samengestelde isolatoren

Samengestelde isolatoren (ook bekend als synthetische isolatoren) zijn moderne elektrische isolatieapparaten die wijdverspreid gebruikt worden in hoogspanningslijnen en transformatorhuisjes. Ze combineren de voordelen van traditionele porselein- en glasisolatoren, terwijl ze sommige van hun beperkingen overwinnen. Een samengestelde isolator bestaat hoofdzakelijk uit de volgende componenten:

1. Kernstaaf

• Materiaal: Meestal gemaakt van glasvezelversterkt kunststof (FRP, Fiber Reinforced Plastic), of soms epoxyhars of andere hoogwaardige composietmaterialen.

• Functie: De kernstaaf dient als het mechanische dragende deel van de samengestelde isolator, waarmee de nodige mechanische sterkte wordt verleend om trek-, buig- en andere mechanische spanningen te weerstaan. Het biedt ook uitstekende corrosiebestendigheid en ouderdomsbestendigheid, wat langdurige stabiliteit in ruwe omstandigheden garandeert.

2. Behuizing (omhulsel)

• Materiaal: Meestal gemaakt van siliconerubber (SI) of ethyleen propyleen diene monomeer (EPDM).

• Functie: De behuizing omsluit de kernstaaf en biedt elektrische isolatie, waardoor stroomlekken worden voorkomen. Het heeft uitstekende hydrofobe eigenschappen, waardoor oppervlakteflitsoverslagen door vervuiling effectief worden verminderd. Bovendien is de behuizing zeer bestand tegen ultraviolette straling, ozon en chemische corrosie, waardoor goede isolatie-eigenschappen onder verschillende klimatologische omstandigheden worden behouden.

3. Schaduwringen (rokken)

• Materiaal: Gemaakt van hetzelfde materiaal als de behuizing, meestal siliconerubber of EPDM.

• Functie: De schaduwringen zijn de uitstekende delen op de behuizing, die de kruipweg vergroten, dat is de padlengte langs het oppervlak van de isolator waarlangs de stroom moet lopen. Dit helpt om oppervlakteflitsoverslagen en boogvorming, vooral in vervuild of vochtig milieu, te voorkomen. Het ontwerp van de schaduwringen is vaak gestapt of golfvormig om de oppervlakte te vergroten en de isolatie-eigenschappen te verbeteren.

4. Metaalkoppelingen

• Materiaal: Meestal gemaakt van aluminiumlegering, roestvrij staal of geëtste staal.

• Functie: De metaalkoppelingen verbinden de samengestelde isolator met overhoogspanningsmasten of apparatuur. Ze zorgen niet alleen voor mechanische verbindingen, maar garanderen ook veilige stroomoverdracht. Om corona-ontlading en elektromagnetische interferentie te voorkomen, worden deze koppelingen vaak speciaal ontworpen voor goede geleiding en elektromagnetische compatibiliteit.

5. Dichtingen

• Materiaal: Meestal gemaakt van rubber of andere elastische materialen.

• Functie: Dichtingen bevinden zich tussen de kernstaaf en de metaalkoppelingen, waardoor de interne kernstaaf wordt geïsoleerd van de externe omgeving. Ze voorkomen dat vocht, vervuilende stoffen en gassen de isolator binnendringen, waardoor de kernstaaf beschermd wordt tegen corrosie en ouderdom. Goed ontworpen dichtingen zijn cruciaal voor de langetermijnbetrouwbaarheid van samengestelde isolatoren.

6. Hulpcomponenten

• Anti-flitsoverslag coating: In sommige gevallen kan er een speciale anti-flitsoverslag coating op het oppervlak van de samengestelde isolator worden aangebracht om de bestendigheid tegen vervuiling en flitsoverslag verder te verbeteren.

• Monitoringsapparatuur: Sommige samengestelde isolatoren kunnen worden uitgerust met online monitoringsapparatuur om operationele parameters zoals temperatuur, vochtigheid en lekstroom in real-time te bewaken, waardoor potentiële problemen tijdig kunnen worden gedetecteerd.

Voordelen van samengestelde isolatoren

• Lichtgewicht: In vergelijking met traditionele porselein- en glasisolatoren zijn samengestelde isolatoren lichter, waardoor ze gemakkelijker te vervoeren en installeren zijn.

• Hoge mechanische sterkte: De kernstaaf, gemaakt van hoogwaardige composietmaterialen, kan aanzienlijke mechanische belastingen weerstaan, waardoor hij geschikt is voor lange overspanningen en gebieden met hoge wind in overhoogspanningslijnen.

• Uitstekende elektrische prestaties: De materialen die voor de behuizing en schaduwringen worden gebruikt, bieden superieure isolatie en hydrofobe eigenschappen, waardoor flitsoverslag door vervuiling en vocht effectief wordt voorkomen.

• Sterke weerbestendigheid: Samengestelde isolatoren zijn zeer bestand tegen ultraviolette straling, ozon en chemische corrosie, waardoor stabiele prestaties in verschillende ruwe omstandigheden worden gegarandeerd.

• Eenvoudige onderhoud: Door hun zelfreinigende eigenschappen en ouderdomsbestendigheid vereisen samengestelde isolatoren minder onderhoud, waardoor de exploitatiekosten worden verlaagd.

Toepassingsgebieden

Samengestelde isolatoren worden wijdverspreid gebruikt in hoogspanningslijnen, transformatorhuisjes, energiecentrales en andere energie-systemen, vooral in regio's met ernstige vervuiling, ruwe klimaatcondities of complex terrein, waar hun voordelen het meest uitkomen.