Електричний ізолятор | Ізоляційний матеріал | Фарфоровий скляний полімерний ізолятор

Що Таке Електричний Ізолятор?

Електричний ізолятор (також відомий як ізолятор) використовується в електричній системі для запобігання небажаному потоку струму до землі з його опорних точок. Ізолятор грає ключову роль в електричній системі. Електричний ізолятор - це дуже високоступеневий шлях, через який практично немає потоку струму.

У системах передачі та розподілу енергії, надземні провідники зазвичай підтримуються опорами або стовпами. Опори та стовпи правильно заземлені. Тому між опорою або стовпом і провідниками, що переносять струм, повинен бути ізолятор, щоб запобігти потоку струму від провідника до землі через заземлені опори або стовпи.

Ізоляційний Матеріал

Основна причина виходу з ладу надземного лінійного ізолятора - пробій, який відбувається між лінією та землею під час аномального перенапруги в системі. Під час цього пробою велика кількість тепла, вироблена дуговою спалахуванням, призводить до пробою в тілі ізолятора. Враховуючи цей феномен, матеріали, використовувані для електричного ізолятора, повинні мати певні специфічні властивості.

Властивості Ізоляційного Матеріалу

Матеріали, які зазвичай використовуються для ізоляційних цілей, називаються ізоляційними матеріалами. Для успішного застосування цей матеріал повинен мати певні специфічні властивості, які наведені нижче-

1. Він повинен бути достатньо міцним, щоб витримати напруження та вагу провідників.

2. Він повинен мати дуже високу диелектричну стійкість, щоб витримати напруження в напругі у системах передачі високої напруги.

3. Він повинен мати високий ступінь ізоляції супротиву, щоб запобігти витоку струму у землю.

4. Матеріал ізолятора повинен бути вільним від небажаних домішок.

5. Він не повинен бути пористим.

6. На поверхні електричного ізолятора не повинно бути жодних входів, через які можуть потрапити волога або гази.

7. Фізичні та електричні властивості повинні менше змінюватися при зміні температури.

Порцеляновий ізолятор

Порцеляна є найпоширенішим матеріалом для надголовних ізоляторів на сьогодні. Порцеляна — це алюмінієвий силикат. Алюмінієвий силикат мішають з пластичним каоліном, фельдшпатом та кварцем, щоб отримати кінцевий твердий та глазурований порцеляновий ізолятор.

Поверхня ізолятора повинна бути достатньо глазурована, щоб вода не залишалася на ній. Порцеляна також повинна бути вільною від пористості, оскільки пористість є основною причиною погіршення її діелектричних властивостей. Вона також повинна бути вільною від будь-яких домішок та повітряних бульбашок всередині матеріалу, які можуть вплинути на властивості ізолятора.

Властивості порцелянового ізолятора

Скляний ізолятор

Сьогодні скляні ізолятори стали популярними в системах передачі та розподілу електроенергії. Для ізоляційних цілей використовується закалений скло. Скляні ізолятори мають багато переваг над традиційними фарфоровими ізоляторами

Переваги скляного ізолятора

1. Він має дуже високу диелектричну стійкість порівняно з фарфором.

2. Його спротив також дуже високий.

3. У нього низький коефіцієнт теплового розширення.

4. Він має більшу межу прочності на розтяг порівняно з фарфоровим ізолятором.

5. Оскільки він прозорий, то не нагрівається на сонці, як фарфор.

6. Бруднота та повітряні бульбашки можуть легко бути виявлені всередині корпуса скляного ізолятора завдяки його прозорості.

7. Скло має дуже довгий термін служби, оскільки механічні та електричні властивості скла не пошкоджуються процесом старіння.

8. Нарешті, скло є дешевшим за фарфор.

Недоліки скляного ізолятора

1. На поверхню скла легко конденсується волога, що призводить до осадження пилу, що створює шлях для утеку струму системи.

2. Для високих напруг скло не може бути витягнуте в нерегулярні форми, оскільки нерегулярне охолодження призводить до внутрішніх напружень.

Властивості скляного ізолятора

Полімерний ізолятор

Полімерний ізолятор має дві частини: одна — це стержневий сердечник з армованого скловолокном епоксидного смоли, а інша — захисні покриття з силиконового каучуку або ЕПДМ (етиленпропиленовий діеновий мономер). Стержневий сердечник покривають захисними покриттями. Захисні покриття захищають сердечник ізолятора від зовнішнього середовища. Оскільки він складається з двох частин, сердечника та захисних покриттів, полімерний ізолятор також називають композитним ізолятором. Стержневий сердечник фіксують на обох сторонах за допомогою кінцевих фітингів, виготовлених з гальванізованої литої сталі.

Переваги полімерного ізолятора

1. Він набагато легший порівняно з фарфоровим та скляним ізолятором.

2. Оскільки композитний ізолятор є гнучким, ймовірність пошкодження мінімальна.

3. Завдяки меншій вазі та розмірам, вартість його встановлення нижча.

4. Він має більшу розривну міцність порівняно з фарфоровим ізолятором.

5. Його характеристики кращі, особливо в забруднених районах.

6. Завдяки меншій вазі, полімерний ізолятор накладає менше навантаження на підтримуючу конструкцію.

7. Завдяки гідрофобній природі ізолятора, потрібно менше чистки.

Недоліки полімерного ізолятора

1. Волога може проникнути в сердечник, якщо є небажана щілина між сердечником та захисними покриттями. Це може спричинити електричну аварію ізолятора.

2. Перевищення норми затискання в кінцевих фітингах може призвести до тріщин у сердечнику, що веде до механічної аварії полімерного ізолятора.

Крім того, можуть бути інші недоліки. Нехай ми розглянемо практичний приклад, де багато проблем виникає при підтримці мережі розподілу в Вікторії, Австралія, через полімерні ізолятори.

У цьому регіоні Австралії живуть багато кокатусів, галагів та попугаїв, які люблять гризти полімерні стрейн-ізолятори. У мережі 22 кВ встановлено багато полімерних стрейн-ізоляторів, і тепер, через кілька років після їх встановлення, влада замінює багато з них на скляні диск-ізолятори.

Іншим недоліком є те, що полімерні стовпчасті ізолятори могли таяти та гнутися в районах лісових пожеж. Бетонні стовпи та сталеві поперечини виживають після лісових пожеж, але полімери в деяких випадках не витримують. Це не було б так у разі з фарфоровими або скляними ізоляторами.

Вони також спостерігали за відмовами полімерних ізоляторів у районах, близьких до морського узбережжя, де рівень солі в повітрі дуже високий.

1. Підвержені атакам папуг, кокату, та галаг.

2. Не стійкі до температур пожежі в лісах.

3. Не рекомендовані для використання поблизу морських пляжів через солоний пар.

Цю інформацію надав Роберт Ланкастер з Австралійської електроенергетичної промисловості

Типи ізоляторів

Основно існує три типи ізоляторів:

1. Штифтовий ізолятор

2. Підвіски-ізолятори

3. Стрічковий ізолятор

Крім того, існують ще два типи електричних ізоляторів, призначених переважно для низьковольтних застосувань, тобто стоячі ізолятори та скобові ізолятори. Дізнайтеся більше про різні типів ізоляторів використовуваних на лініях передачі.

Заява: Поважайте оригінал, добре написані статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.