Arten von Isolatoren, die in Überlandleitungen (Hochspannungsleitungen) verwendet werden
Arten von Isolatoren, die in Freileitungen verwendet werden
Es gibt 5 Arten von Isolatoren, die in Freileitungen als Überkopfisolierung verwendet werden:
Stiftisolator
Hängeisolator
Spannungsabnehmer-Isolator
Stützisolator
Schellenisolator
Stift-, Hänge- und Spannungsabnehmer-Isolatoren werden in mittel- bis hochspannungsfähigen Systemen eingesetzt. Stütz- und Schellenisolatoren hingegen werden hauptsächlich in Niederspannungsanwendungen verwendet.
Stiftisolator
Stiftisolatoren sind die frühest entwickelten Überkopfisolatoren, werden aber immer noch häufig in Stromnetzen bis zu 33 kV-Systemen eingesetzt. Stiftisolatoren können ein-, zwei- oder dreiteilig sein, je nach Anwendungsspannung.
In einem 11 kV-System verwenden wir normalerweise einen einstückigen Isolator, bei dem der gesamte Stiftisolator aus einem Stück richtig geformtem Porzellan oder Glas besteht.
Da der Leckpfad des Isolators über seine Oberfläche verläuft, ist es wünschenswert, die vertikale Länge der Isolatoroberfläche zu erhöhen, um den Leckpfad zu verlängern. Wir fügen dem Isolatorkörper eine, zwei oder mehr Regenrinne oder Falten hinzu, um einen langen Leckpfad zu erzielen.
Zusätzlich dazu dienen die Regenrinnen oder Falten auf einem Isolator einem weiteren Zweck. Diese Regenrinnen oder Falten sind so gestaltet, dass während des Regens die äußere Oberfläche der Regenrinne nass wird, aber die innere Oberfläche trocken und nicht leitfähig bleibt. Es entstehen also Unterbrechungen des Leitungspfads durch die feuchte Stiftisolatoroberfläche.
In höheren Spannungssystemen – wie 33 kV und 66 kV – wird die Herstellung eines einstückigen Porzellan-Stiftisolators schwieriger. Je höher die Spannung, desto dicker muss der Isolator sein, um eine ausreichende Isolation zu gewährleisten. Ein sehr dickes, einstückiges Porzellan-Isolator ist nicht praktisch herzustellen.
In diesem Fall verwenden wir mehrteilige Stiftisolatoren, bei denen einige sorgfältig gestaltete Porzellanhülsen mit Portlandzement zusammengefügt werden, um eine vollständige Isolatoreinheit zu bilden. Wir verwenden normalerweise zweiteilige Stiftisolatoren für 33 kV und dreiteilige Stiftisolatoren für 66 kV-Systeme.
Entwurfsüberlegungen für elektrische Isolatoren
Der lebendige Leiter, der an der Spitze des Stiftisolators befestigt ist, befindet sich im lebendigen Potential. Wir befestigen den unteren Teil des Isolators an der Tragekonstruktion, die das Erdpotential hat. Der Isolator muss den Spannungsspannungen zwischen Leiter und Erde standhalten. Die kürzeste Entfernung zwischen Leiter und Erde, die um den Isolatorkörper herum verläuft, entlang der ein elektrischer Durchschlag durch die Luft stattfinden kann, wird als Durchschlagsdistanz bezeichnet.
Wenn der Isolator nass ist, wird seine äußere Oberfläche fast leitfähig. Daher verringert sich die Durchschlagsdistanz des Isolators. Das Design eines elektrischen Isolators sollte so sein, dass die Verringerung der Durchschlagsdistanz, wenn der Isolator nass ist, minimal ist. Deshalb hat die oberste Falte eines Stiftisolators ein Schirmdesign, um den Rest des unteren Teils des Isolators vor Regen zu schützen. Die obere Oberfläche der obersten Falte ist so flach wie möglich geneigt, um die maximale Durchschlagspannung während des Regens zu erhalten.
Die Regenrinnen sind so gestaltet, dass sie die Spannungsverteilung nicht stören. Sie sind so konstruiert, dass ihre Unterseite senkrecht zu den elektromagnetischen Kraftlinien steht.
Pfostenisolator
Pfostenisolatoren sind ähnlich wie Stiftisolatoren, aber Pfostenisolatoren sind besser geeignet für Anwendungen mit höheren Spannungen.
Pfostenisolatoren haben eine höhere Anzahl von Falten und eine größere Höhe im Vergleich zu Stiftisolatoren. Dieser Typ von Isolator kann sowohl horizontal als auch vertikal an der Tragekonstruktion montiert werden. Der Isolator besteht aus einem Stück Porzellan und hat Befestigungseinrichtungen an beiden Enden, oben und unten, zum Fixieren.
Die Hauptunterschiede zwischen Stiftisolator und Pfostenisolator sind:
