Що таке електричний провідник

Визначення

Електричний ізоляційний матеріал визначається як речовина, яка обмежує потік електрики через себе. У таких матеріалах електричні заряди не переміщуються вільно; замість цього вони створюють сильно опорний шлях, що робить дуже складним проходження електричного струму. Одним з основних застосувань електричних ізоляційних матеріалів є надголовні лінії передачі, де вони розташовані між вежами та провідниками. Їхня роль полягає у запобіганні витоку електричного струму з провідників на землю, забезпечуючи безпечну та ефективну передачу електроенергії.

Властивості електричних ізоляційних матеріалів

Для оптимальної продуктивності електричні ізоляційні матеріали повинні мати наступні ключові властивості:

• Висока механічна міцність: Матеріал має бути достатньо міцним, щоб витримати напруженість та вагу підтримуваних провідників. Це гарантує конструктивну цілісність електричної системи та запобігає механічним аваріям, які можуть призвести до перебоїв у передачі енергії.

• Висока діелектрична міцність: Висока діелектрична міцність дозволяє матеріалу витримувати високі електричні напруги без руйнування або проводження електрики, забезпечуючи ефективність ізоляції в різних електричних умовах.

• Висока електрична опірність: Для запобігання витоку струму з провідників на землю, ізоляційний матеріал повинен демонструвати високу опірність. Це мінімізує втрати енергії та зменшує ризик електричних аварій.

• Непористий та без суміші: Пористість та суміші можуть підривати ізоляційні властивості матеріалу, надаючи шляхи для проникнення вологи та електричного проводження. Непориста та безсумішна структура забезпечує довготривалу надійність та постійну продуктивність.

• Термічна стабільність: Електричні та хімічні властивості ізоляційного матеріалу повинні залишатися незмінними при коливаннях температури. Це важливо для підтримки цілісності ізоляції в різних умовах експлуатації, від дуже холодних до високих температур.

Зазвичай електричні ізолятори виготовляються з закаленого скла або високоякісного порцелянового матеріалу, отриманого відповідно до мокрого процесу. Порцелянові ізолятори часто покриваються коричневим глазуром на поверхні, хоча також використовуються кремові варіанти в деяких застосуваннях.

Закалене або попередньо напружене скло стало популярним вибором для будівництва лінійних ізоляторів. Поверхневий шар закалених скляних ізоляторів знаходиться під високим стиском, що дозволяє їм витримувати значні механічні та термічні напруження. Процес закалення включає нагрівання скла над його точку напруження, а потім швидке охолодження поверхні повітрям, що створює стан внутрішнього напруження, який підвищує його міцність та тривалість.

Переваги закалених скляних ізоляторів над порцеляновими ізоляторами

• Більша проколювальна міцність: Закалені скляні ізолятори мають більшу стійкість до електричного проколу, що зменшує ймовірність відмови ізоляції при високих напругах.

• Покращена механічна міцність: З більшою механічною міцністю ці ізолятори менше схильні до розбиття під час транспортування та встановлення, що зменшує витрати на обслуговування та простої.

• Висока стійкість до термічних ударів: Способність витримувати швидкі зміни температури зменшує пошкодження, спричинене відбіками потужності, підвищуючи загальну надійність електричної системи.

• Самоіндикаційний режим відмови: У разі пошкодження через електричні або механічні причини, зовнішній шар закаленого скляного ізолятора розбивається і випадає на землю. Проте, капсула та пінцет залишаються достатньо міцними, щоб підтримувати провідник, надаючи чіткий сигнал про пошкодження та забезпечуючи безпеку електричного встановлення.

• Довший строк служби: Закалені скляні ізолятори мають значно довший строк служби порівняно з порцеляновими ізоляторами, що робить їх більш економічно вигідним вибором на довгий період.

Хоча закалені скляні ізолятори мають багато переваг, в них є одна недолік: волога більш легко конденсується на їх поверхні. Однак, при тестуванні на проколювальну міцність в повітрі за допомогою стрімкопротягнутих імпульсних хвиль, їхня продуктивність схожа до порцелянових ізоляторів.

Полімерні ізолятори

Іншим типом електричного ізоляційного матеріалу є полімерні ізолятори, які складаються з комбінації скловолокна та епоксидного полімеру, на відміну від порцеляну. Полімерні ізолятори мають кілька відмінних переваг:

• Легкість: Вони приблизно на 70% легші за свої порцелянові аналоги, що робить їх легшими для обробки, транспортування та встановлення, особливо в великимасштабних електричних проектах.

• Стійкість до проколу та висока механічна міцність: Полімерні ізолятори мають високу стійкість до електричного проколу та відмінну механічну міцність, що забезпечує надійну продуктивність у різних умовах експлуатації.

• Термічна стійкість: Їхня висока термічна стійкість зменшує пошкодження, спричинене відбіками потужності, підвищуючи безпеку та тривалість електричної системи.

• Надійна продуктивність радіоінтерференційного напруги: Полімерні ізолятори демонструють відмінну продуктивність у зменшенні радіоінтерференції, що важливо для підтримки цілісності систем зв'язку поблизу електричних встановлень.

• Зменшення корозії апаратури: Властивості матеріалу допомагають запобігти корозії пов'язаної апаратури, зменшуючи потреби у технічному обслуговуванні та продовжуючи строк служби електричних компонентів.

• Краща продуктивність в забруднених атмосферах: Полімерні ізолятори добре підходять для використання в забруднених середовищах, оскільки вони менше вразливі до забруднення, забезпечуючи постійну продуктивність ізоляції навіть у жорстких умовах.