Valg og vedligeholdelse af isolatorer på højspændingsledninger

Isolatorers vigtige rolle
På højspændingsledninger ser vi ofte rækker af isolatorer. Hvad er deres præcise formål? Disse isolatorer, som beskyttende guder på højspændingsledningerne, spiller en afgørende rolle i sikring af sikkerheden. Gennem dem kan vi sikre en problemfri strømoverførsel, samtidig med at vi forhindrer, at strømmen skader omgivelserne og udstyr.

​Installationen af isolatorer
Hvorfor hænger man rækker af isolatorer på højspændingsledninger? Og hvordan fungerer de præcis?
Lad os nu forstå processen for installation af isolatorer. Først bruger arbejdere værktøj til forsigtigt at støtte forbindelserne på begge sider, hvilket skaber den nødvendige afstand til installation af den nye isolator. Derefter placerer de den nye isolator sikkert på plads og fjerner hurtigt værktøjerne for at fuldføre installationsprocessen. Dette tilsyneladende simple serie af operationer sikrer faktisk strømforsyningen til tusinder af husholdninger.

​02 Isolatorers virkningsprincipper​

​Virkningsprincipper og materialvalg
Hvordan fungerer isolatorer egentlig?
Ud over glasagtige isolatorer ser vi ofte hvide, keramikagtige isolatorer. Selvom de yder fastgørelse, er deres kernefunktion isolation. Da højspændingsledninger typisk overstiger 10.000 volt og strækker sig over store afstande, ville det være umuligt at pakke dem ind i isolation som huslige ledninger. Skalldybet for en 500.000-volt-ledning ville være 17 centimeter. Dette ville ikke kun være utrolig dyrt, men den øgede vægt ville også øge den nødvendige afstand mellem støttestrukturer.
Desuden ville tykke isolationslag hindre varmeafgivelsen fra højspændingsledningerne, hvilket potentielt kunne skabe sikkerhedshensyn. Derfor er højspændingsledninger normalt direkte udsat for luften.

​Designs udvikling og udfordringer
Dette skaber dog et problem: når højspændingsledningen passerer en stolpe, kunne strømmen løbe ned gennem beton og armering ind i jorden, hvilket ville skabe en fare.
For at løse dette problem blev isolatorer tilføjet mellem ledningen og stolpen. De blev designet med en diskform for at reducere elektriske feltkoncentrationer, der kan føre til flashover (bue). Men et andet problem opstod: diskformen kunne tillade, at regnvand akkumulerede, og strøm kunne potentielt følge vandets vej. Dette førte til den gradvise udvikling af paraplyformet design, som reducerer risikoen for strømlekage og akkumulation af regnvand, og resulterede i den isolatorform, vi kender i dag.

​Forurening og vedligeholdelsesforanstaltninger
Med andre ord blokerer isolatorer strømoverførsel ved hjælp af isolerende materialer og deres unikke formdesign. Dog, selvom isolatorer opfylder grundlæggende isolationsbehov under normale forhold, kan der opstå problemer, hvis deres overflade bliver forurenet og derefter våd. Løselige stoffer kan opløses i vandet og danne en ledekende film på overfladen. Dette kan føre til intense elektriske udladningsfænomener (flashover), som potentielt kan forårsage udfald eller skade på udstyr.
Forureninger som industrielle støvpartikler, røgpartikler, salt/alkalisk smuds og endda fugledrik kan nemt forårsage isolatorflashover. For at forhindre denne farlige situation skal isolatorer regelmæssigt rengøres. En metode er at vaske dem med højtryksvandskanoner. Desuden kan forureningens flashoveregenskaber forbedres ved at øge antallet af isolator-diske i en trække eller ved at anvende specielle overfladebelægninger på isolatorernes overflader, hvilket sikrer sikker drift af højspændingsledningerne.