Selezione e manutenzione dei isolatori sulle linee elettriche ad alta tensione
Il ruolo importante degli isolatori
Sulle linee elettriche ad alta tensione, spesso vediamo catene di isolatori. Qual è esattamente il loro scopo? Questi isolatori, come dei guardiani delle linee ad alta tensione, svolgono un ruolo cruciale per garantire la sicurezza. Attraverso di essi, possiamo assicurare una trasmissione corrente fluida, prevenendo al contempo che la corrente danneggi l'ambiente circostante e le apparecchiature.
Il processo di installazione degli isolatori
Perché vengono appesi catene di isolatori sulle linee ad alta tensione? E come funzionano esattamente?
Ora, cerchiamo di capire il processo di installazione degli isolatori. Innanzitutto, gli operai utilizzano strumenti per sollevare delicatamente le connessioni su entrambi i lati, creando la distanza necessaria per l'installazione del nuovo isolatore. Quindi, posizionano in modo sicuro il nuovo isolatore e rimuovono rapidamente gli strumenti per completare il processo di installazione. Questa serie apparentemente semplice di operazioni garantisce in realtà l'approvvigionamento elettrico per migliaia di famiglie.
02 Principi di funzionamento degli isolatori
Principi e selezione dei materiali
Come funzionano effettivamente gli isolatori?
Oltre agli isolatori di tipo vetro, comunemente vediamo isolatori bianchi, simili a quelli in ceramica. Oltre a fornire fissaggio, la loro funzione principale è l'isolamento. Poiché le linee ad alta tensione superano tipicamente i 10.000 volt e coprono grandi distanze, se fossero avvolte in isolamento come i cavi domestici, lo spessore della guaina per una linea da 500.000 volt raggiungerebbe 17 centimetri. Ciò non solo sarebbe proibitivo dal punto di vista economico, ma anche il peso aumentato richiederebbe un allungamento dello spazio tra le strutture di supporto.
Inoltre, uno strato di isolamento spesso ostacolerebbe la dissipazione del calore delle linee ad alta tensione, potenzialmente causando rischi per la sicurezza. Pertanto, le linee ad alta tensione sono solitamente esposte direttamente all'aria.
Evoluzione del design e sfide
Tuttavia, questo crea un problema: quando la linea ad alta tensione passa vicino a un palo, la corrente potrebbe scorrere verso il basso attraverso il cemento e le armature d'acciaio nel terreno, creando un pericolo.
Per risolvere questo problema, sono stati aggiunti isolatori tra la linea e il palo. Sono stati progettati con una forma a disco per ridurre la concentrazione del campo elettrico che causa il flashover (arco). Ma si è presentato un altro problema: la forma a disco poteva permettere l'accumulo di acqua piovana, e la corrente potrebbe potenzialmente seguire il percorso dell'acqua. Questo ha portato all'evoluzione graduale del design a forma di ombrello, che riduce il rischio di perdita di corrente e l'accumulo di acqua piovana, risultando nella forma di isolatore che riconosciamo oggi.
Inquinamento e misure di manutenzione
In sintesi, gli isolatori bloccano il flusso di corrente utilizzando materiali isolanti e il loro design di forma unico. Tuttavia, mentre gli isolatori soddisfano le esigenze di base di isolamento in condizioni normali, se la loro superficie si sporca e poi si bagna, le sostanze solubili possono sciogliersi nell'acqua e formare un film conduttivo sulla superficie. Questo può portare a fenomeni di scarica elettrica intensi (flashover), potenzialmente causando interruzioni o danni alle apparecchiature.
Contaminanti come polvere industriale, particelle di fumo, sporco salato/alcalino e persino escrementi di uccelli possono facilmente causare il flashover degli isolatori. Per prevenire questa situazione pericolosa, gli isolatori hanno bisogno di pulizia regolare. Un metodo consiste nel lavarli utilizzando pistole ad acqua ad alta pressione. Inoltre, le caratteristiche di flashover dovute all'inquinamento possono essere migliorate aumentando il numero di dischi isolatori in una catena o applicando rivestimenti speciali sulle superfici degli isolatori, garantendo così il funzionamento sicuro delle linee elettriche ad alta tensione.
