Có 5 loại cách điện được sử dụng trong đường dây truyền tải như cách điện trên không:
Cách điện cọc
Cách điện treo
Cách điện chịu lực
Cách điện giữ
Cách điện móc
Cách điện cọc, treo và chịu lực được sử dụng trong hệ thống điện áp trung bình đến cao. Trong khi đó, cách điện giữ và móc chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng điện áp thấp.
Cách điện cọc là cách điện trên không sớm nhất được phát triển, nhưng vẫn thường được sử dụng trong mạng điện lên đến hệ thống 33 kV. Cách điện cọc có thể là một phần, hai phần hoặc ba phần, tùy thuộc vào ứng dụng điện áp.
Trong hệ thống 11 kV, chúng ta thường sử dụng cách điện một phần, nơi toàn bộ cách điện cọc là một mảnh gốm sứ hoặc thủy tinh được định hình đúng cách.
Do đường dẫn rò rỉ của cách điện đi qua bề mặt của nó, do đó cần tăng chiều dọc của bề mặt cách điện để kéo dài đường dẫn rò rỉ. Chúng ta cung cấp một, hai hoặc nhiều hơn các mái che mưa hoặc váy trên thân cách điện để có được đường dẫn rò rỉ dài.
Ngoài ra, mái che mưa hoặc váy trên cách điện còn phục vụ mục đích khác. Chúng được thiết kế sao cho khi trời mưa, bề mặt bên ngoài của mái che sẽ ướt nhưng bề mặt bên trong vẫn khô và không dẫn điện. Do đó, sẽ có sự gián đoạn của đường dẫn dẫn điện qua bề mặt cách điện ẩm ướt.
Trong các hệ thống điện áp cao hơn - như 33KV và 66KV - việc sản xuất cách điện cọc gốm sứ một phần trở nên khó khăn hơn. Điện áp càng cao, cách điện càng phải dày để cung cấp đủ cách điện. Một cách điện gốm sứ đơn mảnh rất dày không thực tế để sản xuất.
Trong trường hợp này, chúng ta sử dụng cách điện cọc nhiều phần, nơi một số vỏ gốm sứ được thiết kế phù hợp được cố định lại với nhau bằng xi măng Portland để tạo thành một đơn vị cách điện hoàn chỉnh. Chúng ta thường sử dụng cách điện cọc hai phần cho 33KV, và cách điện cọc ba phần cho hệ thống 66KV.
Dây dẫn điện được gắn ở đầu trên của cách điện cọc, ở mức điện thế hoạt động. Chúng ta cố định đáy cách điện vào cấu trúc hỗ trợ ở mức điện thế đất. Cách điện phải chịu được áp suất điện giữa dây dẫn và đất. Khoảng cách ngắn nhất giữa dây dẫn và đất, bao quanh thân cách điện, theo đó phóng điện có thể xảy ra qua không khí, được gọi là khoảng cách phóng điện.
Khi cách điện bị ướt, bề mặt bên ngoài của nó gần như dẫn điện. Do đó, khoảng cách phóng điện của cách điện giảm. Thiết kế của cách điện điện tử phải sao cho khoảng cách phóng điện giảm tối thiểu khi cách điện bị ướt. Đó là lý do tại sao vạt áo trên cùng của cách điện cọc được thiết kế dạng ô dù để bảo vệ phần dưới của cách điện khỏi mưa. Bề mặt trên cùng của vạt áo trên cùng được nghiêng ít nhất có thể để duy trì điện áp phóng điện tối đa trong lúc mưa.
Các mái che mưa được làm sao cho không làm xáo trộn phân phối điện áp. Chúng được thiết kế sao cho bề mặt dưới của chúng vuông góc với đường lực điện từ.
Cách điện trụ tương tự như cách điện cọc, nhưng cách điện trụ phù hợp hơn cho các ứng dụng điện áp cao.
Cách điện trụ có số lượng vạt áo nhiều hơn và chiều cao lớn hơn so với cách điện cọc. Chúng ta có thể gắn loại cách điện này trên cấu trúc hỗ trợ theo chiều ngang cũng như theo chiều dọc. Cách điện được làm từ một mảnh gốm sứ và có cơ cấu kẹp ở cả đầu trên và đầu dưới để cố định.
Những khác biệt chính giữa cách điện cọc và cách điện trụ là:
STT |
Cách điện cọc |
Cách điện trụ |
1 |
Nó thường được sử dụng lên đến hệ thống 33KV |
Nó phù hợp cho điện áp thấp và cũng cho điện áp cao |
2 |
Nó là một giai đoạn đơn |
Nó có thể là một giai đoạn đơn hoặc nhiều giai đoạn |
3 |
Dây dẫn được cố định trên đầu của cách điện bằng cách buộc |
Dây dẫn được cố định trên đầu của cách điện với sự giúp đỡ của kẹp nối |
4 |
Hai cách điện không thể được cố định lại với nhau cho ứng dụng điện áp cao |
|
