Выбор и обслуживание изоляторов на высоковольтных линиях электропередачи

Важная роль изоляторов
На высоковольтных линиях электропередач часто можно видеть цепочки изоляторов. Какова же их цель? Эти изоляторы, как хранители на высоковольтных линиях, играют ключевую роль в обеспечении безопасности. С их помощью мы можем гарантировать бесперебойную передачу тока, предотвращая при этом повреждение окружающей среды и оборудования.

​Процесс установки изоляторов
Почему на высоковольтные линии подвешиваются цепочки изоляторов? И как они работают?
Далее рассмотрим процесс установки изоляторов. Сначала рабочие используют инструменты, чтобы аккуратно поднять соединения с обеих сторон, создавая необходимое расстояние для установки нового изолятора. Затем они надежно устанавливают новый изолятор на место и быстро убирают инструменты, завершая процесс установки. Эта, казалось бы, простая серия операций на самом деле обеспечивает безопасное энергоснабжение тысяч домохозяйств.

​02 Принципы работы изоляторов​

​Принципы и выбор материалов
Как же на самом деле работают изоляторы?
Кроме стеклянных изоляторов, мы часто видим белые, керамические изоляторы. Хотя они обеспечивают фиксацию, их основная функция - изоляция. Поскольку высоковольтные линии обычно превышают 10 000 вольт и простираются на большие расстояния, если бы их просто обмотали изоляцией, как домашние провода, толщина оболочки для линии в 500 000 вольт достигла бы 17 сантиметров. Это было бы не только чрезвычайно дорого, но и увеличенный вес потребовал бы большего расстояния между опорами.
Кроме того, толстые слои изоляции препятствовали бы теплоотдаче высоковольтных линий, что могло бы привести к возникновению опасностей. Поэтому высоковольтные линии обычно открыто находятся на воздухе.

​Эволюция дизайна и вызовы
Однако это создает проблему: когда высоковольтная линия проходит мимо опоры, ток может проникнуть через бетон и арматуру в землю, создавая опасность.
Для решения этой проблемы между линией и опорой добавили изоляторы. Они были разработаны в форме диска, чтобы уменьшить концентрацию электрического поля, вызывающую пробой (искрение). Но возникла другая проблема: форма диска позволяла накапливаться дождевой воде, и ток мог следовать по пути воды. Это привело к постепенной эволюции формы в виде зонтика, которая снижает риск утечки тока и накопления дождевой воды, формируя современную форму изоляторов, которую мы знаем сегодня.

​Загрязнение и меры по обслуживанию
Проще говоря, изоляторы блокируют поток тока, используя изоляционные материалы и уникальный дизайн формы. Однако, хотя изоляторы удовлетворяют базовым требованиям изоляции в нормальных условиях, если их поверхность загрязнена и затем намокает, растворимые вещества могут раствориться в воде и образовать проводящую пленку на поверхности. Это может привести к интенсивным электрическим разрядам (пробоям), которые могут вызвать отключение или повреждение оборудования.
Загрязнители, такие как промышленная пыль, частицы дыма, соленая/щелочная грязь и даже птичий помет, могут легко вызвать пробой изолятора. Чтобы предотвратить эту опасную ситуацию, изоляторы нуждаются в регулярной очистке. Один из методов - мойка их с помощью высоконапорных водяных пистолетов. Кроме того, характеристики загрязнения и пробоя можно улучшить, увеличив количество дисковых изоляторов в цепочке или применяя специальные покрытия на поверхности изоляторов, тем самым обеспечивая безопасную работу высоковольтных линий электропередач.