Τι είναι ηλεκτρικός διάγωγος

Ορισμός

Ένα ηλεκτρικά απομονωτικό υλικό ορίζεται ως ένα υλικό που περιορίζει τη διάρροια ηλεκτρικού ρεύματος μέσα αυτού. Σε τέτοια υλικά, τα ηλεκτρικά φορτία δεν κινούνται ελεύθερα, αλλά παρέχουν μια υψηλά αντιστατική διαδρομή, κάνοντας εξαιρετικά δύσκολη τη διάβαση του ηλεκτρικού ρεύματος. Μία από τις βασικές εφαρμογές των ηλεκτρικών απομονωτικών υλικών είναι στις γραμμές υψηλής έντασης, όπου τοποθετούνται μεταξύ των πύργων και των διαγωνίων. Η λειτουργία τους εδώ είναι να προλαμβάνουν τη διάρροια ηλεκτρικού ρεύματος από τους διαγώνιους 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 Ισχύς: Το υλικό πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικό για να αντέξει την ένταση και το βάρος των διαγωνίων που υποστηρίζει. Αυτό εξασφαλίζει την δομική ακεραιότητα του ηλεκτρικού συστήματος και προλαμβάνει μηχανικές παρακμές που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε διακοπές στη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας.

• Υψηλή Διελεκτρική Ισχύς: Μια υψηλή διελεκτρική ισχύς επιτρέπει στο υλικό να αντέξει υψηλές ηλεκτρικές τάσεις χωρίς να καταρρεύσει ή να διαγωνίζει ηλεκτρικό ρεύμα, προστατεύοντας την αποτελεσματικότητα της απομόνωσης υπό διάφορες ηλεκτρικές συνθήκες άνευ συνέχειας.

• Υψηλή Ηλεκτρική Αντίσταση: Για να προλαμβάνεται η διάρροια ηλεκτρικού ρεύματος από τους διαγώνιους στο έδαφος, το απομονωτικό υλικό πρέπει να διαθέτει υψηλή αντιστασιμότητα. Αυτό μειώνει τις απώλειες ενέργειας και μειώνει τον κίνδυνο ηλεκτρικών ατυχημάτων.

• Αδιάβροχο και Χωρίς Λευκή: Η πορωτότητα και οι λευκές μπορούν να παραβιάσουν τις απομονωτικές ιδιότητες του υλικού, παρέχοντας διαδρομές για την εισδοχή υγρών και ηλεκτρικής διάρροιας. Μια αδιάβροχη και χωρίς λευκή δομή εξασφαλίζει μακροπρόθεσμη αξιοπιστία και σταθερή λειτουργία.

• Θερμική Σταθερότητα: Οι ηλεκτρικές και χημικές ιδιότητες του απομονωτικού υλικού πρέπει να μην επηρεαστούν από τις ταλαντώσεις της θερμοκρασίας. Αυτό είναι κρίσιμο για τη διατήρηση της ακεραιότητας της απομόνωσης σε διάφορες λειτουργικές συνθήκες, από πολύ κρύες μέχρι υψηλές θερμοκρασίες.

Συνήθως, οι ηλεκτρικοί απομονωτές κατασκευάζονται από ενισχυμένο γυάλινο ή υψηλής ποιότητας πορσελάνη. Οι πορσελανοί απομονωτές συχνά επεξεργάζονται με μαύρο χρώμα στις εκτεθειμένες επιφάνειές τους, αν και και οι κρέμα-επεξεργασμένες εκδοχές χρησιμοποιούνται σε κάποιες εφαρμογές.

Το ενισχυμένο ή προστεινόμενο γυάλινο έχει γίνει ένα δημοφιλές επιλογή για την κατασκευή γραμμικών απομονωτών. Η επιφάνεια των ενισχυμένων γυαλίνων απομονωτών είναι υπό υψηλή συμπίεση, επιτρέποντάς τους να αντέξουν σημαντικές μηχανικές και θερμικές επιβαρύνσεις. Ο προστεινόμενος διαδικασία περιλαμβάνει την θέρμανση του γυαλιού πάνω από την θερμοκρασία της τάσης και στη συνέχεια την ταχεία ψύξη της επιφάνειάς του με αέρα, που δημιουργεί ένα κατάσταση εσωτερικής τάσης που ενισχύει την ανθεκτικότητα και την διάρκεια.

Πλεονεκτήματα των Ενισχυμένων Γυαλίνων Απομονωτών Σε Σύγκριση με τους Πορσελανούς Απομονωτές

• Μεγαλύτερη Ισχύς Κοντύνης: Οι ενισχυμένοι γυαλίνοι απομονωτές προσφέρουν υψηλότερη αντίσταση στην ηλεκτρική κοντύνη, μειώνοντας την πιθανότητα αποτυχίας της απομόνωσης υπό υψηλές ηλεκτρικές τάσεις.

• Ενισχυμένη Μηχανική Ισχύς: Με υψηλότερη μηχανική ισχύ, αυτοί οι απομονωτές είναι λιγότερο ευάλωτοι σε σπάσιμο κατά τη μεταφορά και εγκατάσταση, μειώνοντας το κόστος συντήρησης και την παύση λειτουργίας.

• Υψηλή Αντίσταση σε Θερμικό Σοκ: Η δυνατότητα να αντέξει γρήγορες αλλαγές θερμοκρασίας μειώνει την ζημία που προκαλείται από ηλεκτρικές λάμψεις, βελτιώνοντας την συνολική αξιοπιστία του ηλεκτρικού συστήματος.

• Αυτοενδεικνυόμενη Λειτουργία Αποτυχίας: Σε περίπτωση ζημίας λόγω ηλεκτρικών ή μηχανικών αιτίων, ο εξωτερικός στρώματα του ενισχυμένου γυαλίνου απομονωτή σπάνε και πέφτουν στο έδαφος. Ωστόσο, ο καπάκας και ο πίνακας παραμένουν αρκετά ανθεκτικοί για να υποστηρίξουν τον διαγώνιο, παρέχοντας ξεκάθαρη ένδειξη ζημίας και εξασφαλίζοντας τη συνεχή ασφάλεια της ηλεκτρικής εγκατάστασης.

• Μεγαλύτερη Διάρκεια Ζωής: Οι ενισχυμένοι γυαλίνοι απομονωτές έχουν σημαντικά μεγαλύτερη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με τους πορσελανούς απομονωτές, κάνοντάς τους μια πιο οικονομική επιλογή μακροπρόθεσμα.

Ενώ οι ενισχυμένοι γυαλίνοι απομονωτές έχουν πολλά πλεονεκτήματα, έχουν και ένα μειονέκτημα: η υγρασία τείνει να συσσωρεύεται πιο εύκολα στις επιφάνειές τους. Ωστόσο, όταν δοκιμάζονται για ισχύ κοντύνης στο αέριο με τη χρήση καμπύλων παροξυσμών, η απόδοσή τους είναι συγκρίσιμη με εκείνη των πορσελανών απομονωτών.

Πολυμερικοί Απομονωτές

Ένα άλλο είδος ηλεκτρικά απομονωτικού υλικού είναι ο πολυμερικός απομονωτής, που αποτελείται από μια συνδυασμό φιβρογυάλινου και εποξυ πολυμερικού, σε αντίθεση με την πορσελάνη. Οι πολυμερικοί απομονωτές προσφέρουν πολλά διαφορετικά πλεονεκτήματα:

• Ελαφρύ: Είναι περίπου 70% ελαφρύτεροι από τους αντίστοιχους πορσελανούς, κάνοντάς τους ευκολότερους να χειριστούν, να μεταφέρονται και να εγκατασταθούν, ειδικά σε μεγάλες κλίμακας ηλεκτρικές έργα.

• Ανθεκτικοί στην Κοντύνη και Υψηλή Μηχανική Ισχύς: Οι πολυμερικοί απομονωτές είναι υψηλά ανθεκτικοί στην ηλεκτρική κοντύνη 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 ηλεκτρικές λάμψεις, ενισχύοντας την ασφάλεια και την διάρκεια ζωής του ηλεκτρικού συστήματος.

• Εξαιρετική Απόδοση σε Ραδιοφωνική Ενέργεια Άνω Τάσης: Οι πολυμερικοί απομονωτές εμφανίζουν εξαιρετική απόδοση στη μείωση της ραδιοφωνικής ενέργειας, το οποίο είναι κρίσιμο για τη διατήρηση της ακεραιότητας των συστημάτων επικοινωνίας στην περιοχή των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

• Μειωμένη Σταλαγμή Σκευών: Οι ιδιότητες του υλικού βοηθούν στην πρόληψη της σταλαγμής των συναφών σκευών, μειώνοντας τις απαιτήσεις συντήρησης και επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής των ηλεκτρικών συστατικών.

• Καλύτερη Λειτουργία σε Φθαρμένα Περιβάλλοντα: Οι πολυμερικοί απομονωτές είναι κατάλληλοι για χρήση σε φθαρμένα περιβάλλοντα, καθώς είναι λιγότερο επηρεασμένοι από ρυπογόνα, εξασφαλίζοντας σταθερή απομονωτική λειτουργία ακόμη και σε αυστηρές συνθήκες.