Soorten isolatoren gebruikt in overhoogspanningsleidingen
Soorten isolatoren die in overlandse lijnen worden gebruikt
Er zijn 5 soorten isolatoren die als bovengrondse isolatie in overlandse lijnen worden gebruikt:
Pin-isolator
Ophangingisolator
Spanningsisolator
Stabilisatieisolator
Schakelisolator
Pin-, ophanging- en spanningsisolatoren worden gebruikt in middelspanning tot hoogspanningssystemen. Stabilisatie- en schakelisolatoren worden voornamelijk in lage spanningstoepassingen gebruikt.
Pin-isolator
Pin-isolatoren zijn de vroegst ontwikkelde bovengrondse isolatoren, maar ze worden nog steeds veel gebruikt in elektriciteitsnetwerken tot 33 kV systeem. Een pin-isolator kan een-, twee- of drieonderdelen zijn, afhankelijk van de toepassingsspanning.
In een 11 kV systeem gebruiken we doorgaans een eenonderdelen isolator waarbij de hele pin-isolator één stuk goed gevormd porselein of glas is.
Aangezien het lekpad van de isolator door zijn oppervlak loopt, is het wenselijk om de verticale lengte van het oppervlak van de isolator te verlengen om het lekpad te verlengen. We voorzien de isolator met één, twee of meer regendruppelranden of rokjes om een lang lekpad te verkrijgen.
Daarnaast hebben de regendruppelranden of rokjes op een isolator nog een ander doel. We ontwerpen deze regendruppelranden of rokjes zo dat bij regen het buitenoppervlak nat wordt, terwijl het binnenoppervlak droog en niet-geleidend blijft. Zo ontstaan er onderbrekingen in het geleidingspad door het vochtige oppervlak van de pin-isolator.
Bij hogere spanningssystemen - zoals 33KV en 66KV - wordt de productie van een eenonderdelen porseleinen pin-isolator moeilijker. Hoe hoger de spanning, hoe dikker de isolator moet zijn om voldoende isolatie te bieden. Een zeer dikke enkelstukporseleinen isolator is niet praktisch te produceren.
In dit geval gebruiken we meerdere onderdelen pin-isolatoren, waarbij enkele goed ontworpen porseleinen schalen met Portland cement aan elkaar worden bevestigd om één volledige isolator-eenheid te vormen. We gebruiken doorgaans tweeonderdelen pin-isolatoren voor 33KV, en drieonderdelen pin-isolatoren voor 66KV-systemen.
Ontwerpoverwegingen voor elektrische isolatoren
De live leider is bevestigd aan de bovenkant van de pin-isolator, die op de levende potentiaal staat. We bevestigen de onderkant van de isolator aan de dragende constructie van aardpotentiaal. De isolator moet de potentiestress tussen de leider en aarde weerstaan. De kortste afstand tussen de leider en de aarde, rondom het isolatorlichaam, waarlangs een elektrische ontlading door de lucht kan plaatsvinden, wordt flashoverafstand genoemd.
Wanneer de isolator nat is, wordt het buitenoppervlak bijna geleidend. Daardoor neemt de flashoverafstand van de isolator af. Het ontwerp van een elektrische isolator moet zo zijn dat de afname van de flashoverafstand minimaal is wanneer de isolator nat is. Daarom heeft de bovenste petticoat van een pin-isolator een paraplu-ontwerp om de rest van de isolator tegen regen te beschermen. Het bovenoppervlak van de bovenste petticoat is zo plat mogelijk om de maximale flashoverspanning tijdens regen te behouden.
De regendruppelranden zijn zo ontworpen dat ze de spanningverdeling niet verstoren. Ze zijn zo ontworpen dat hun onderoppervlak loodrecht staat op de magnetische lijnen van kracht.
Paalisolator
Paalisolatoren zijn vergelijkbaar met pin-isolatoren, maar paalisolatoren zijn geschikter voor hogere spanningstoepassingen.
Paalisolatoren hebben een groter aantal petticoats en een grotere hoogte vergeleken met pin-isolatoren. Deze soort isolator kan zowel horizontaal als verticaal op de dragende constructie worden bevestigd. De isolator bestaat uit één stuk porselein en heeft bevestigingsarrangementen aan zowel de boven- als onderkant.
De belangrijkste verschillen tussen pin-isolator en paalisolator zijn:
