Selectie en onderhoud van isolatoren op hoogspanningslijnen

De belangrijke rol van isolatoren
Op hoogspanningslijnen zien we vaak strings van isolatoren. Wat is precies hun doel? Deze isolatoren, als bewakers op de hoogspanningslijnen, spelen een cruciale rol bij het waarborgen van veiligheid. Door hen kunnen we vlotte stroomoverdracht garanderen terwijl we voorkomen dat de stroom schade toebrengt aan de omgeving en apparatuur.

​Het installatieproces van isolatoren
Waarom hangen er strings van isolatoren aan hoogspanningslijnen? En hoe werken ze precies?
Laten we nu het installatieproces van isolatoren begrijpen. Eerst gebruiken de werknemers gereedschap om voorzichtig de verbindingen aan beide kanten op te tillen, waardoor de noodzakelijke afstand wordt gecreëerd voor het installeren van de nieuwe isolator. Vervolgens plaatsen ze de nieuwe isolator stevig op zijn plek en verwijderen snel de gereedschappen om het installatieproces te voltooien. Deze ogenschijnlijk eenvoudige reeks operaties zorgt in feite voor de elektriciteitsvoorziening van duizenden huishoudens.

​02 Werkingsprincipes van isolatoren​

​Principes en materiaalkeuze
Hoe werken isolatoren eigenlijk?
Naast glazen isolatoren zien we vaak witte, keramische isolatoren. Hoewel ze fixatie bieden, is hun kernfunctie isolatie. Aangezien hoogspanningslijnen meestal meer dan 10.000 volt hebben en over grote afstanden lopen, zou insulatie zoals bij huishoudelijke draden, voor een 500.000-volt lijn een ommanteling van 17 centimeter dik moeten zijn. Dit zou niet alleen onbetaalbaar zijn, maar ook het verhoogde gewicht zou de vereiste afstand tussen ondersteunende structuren verlengen.
Bovendien zouden dikke isolatielaagjes de warmteafgifte van de hoogspanningslijnen belemmeren, wat potentieel veiligheidsrisico's kan veroorzaken. Daarom zijn hoogspanningslijnen meestal direct blootgesteld aan de lucht.

​Ontwerp-evolutie en uitdagingen
Dit creëert echter een probleem: wanneer de hoogspanningslijn langs een middenpaal loopt, kan de stroom door het beton en de wapening naar de grond gaan, wat een gevaar oplevert.
Om dit probleem op te lossen, werden isolatoren toegevoegd tussen de lijn en de paal. Ze werden ontworpen met een schijfvorm om de elektrisch veldconcentratie die leidt tot flashover (vonken) te verminderen. Maar er ontstond een ander probleem: de schijfvorm kon regenwater laten verzamelen, en de stroom kon potentieel langs het waterpad lopen. Dit leidde tot de geleidelijke evolutie naar de parapluvorm, die het risico op stroomlekkage en regenwateraccumulatie vermindert, resulterend in de isolatorvorm die we vandaag herkennen.

​Verontreiniging en onderhoudsmaatregelen
Kortom, isolatoren blokkeren de stroomdoorvoer door gebruik te maken van isolerende materialen en hun unieke vormontwerp. Onder normale omstandigheden voldoen isolatoren aan de basisisolatiebehoeften, maar als hun oppervlak verontreinigd raakt en nat wordt, kunnen oplosbare stoffen in het water oplossen en een geleidende film op het oppervlak vormen. Dit kan leiden tot intense elektrische ontladingverschijnselen (flashover), wat potentiële storingen of schade aan apparatuur kan veroorzaken.
Verontreinigers zoals industrieel stof, rookdeeltjes, zout/alkaline vuil en zelfs vogelpoep kunnen gemakkelijk leiden tot isolatorflashover. Om deze gevaarlijke situatie te voorkomen, moeten isolatoren regelmatig worden schoongemaakt. Een methode is ze te wassen met hogedrukwaterstralen. Bovendien kunnen de vervuilingflashover-eigenschappen worden verbeterd door het aantal isolatorschijven in een string te verhogen of door speciale coatings op de isolatoroppervlakken aan te brengen, waardoor de veilige bedrijfsvoering van de hoogspanningslijnen wordt gewaarborgd.