
Vai trò quan trọng của vật cách điện
Trên đường dây điện áp cao, chúng ta thường thấy chuỗi các vật cách điện. Mục đích chính xác của chúng là gì? Những vật cách điện này, giống như những vị thần bảo vệ trên đường dây điện áp cao, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn. Qua chúng, chúng ta có thể đảm bảo truyền tải dòng điện một cách mượt mà trong khi ngăn chặn dòng điện gây hại cho môi trường xung quanh và thiết bị.
Quá trình lắp đặt vật cách điện
Tại sao lại treo chuỗi các vật cách điện trên đường dây điện áp cao? Và chúng hoạt động như thế nào?
Tiếp theo, hãy hiểu về quá trình lắp đặt vật cách điện. Đầu tiên, công nhân sử dụng công cụ để nâng nhẹ các mối nối ở hai bên, tạo khoảng cách cần thiết để lắp đặt vật cách điện mới. Sau đó, họ đặt chắc chắn vật cách điện mới vào vị trí và nhanh chóng gỡ bỏ công cụ để hoàn thành quá trình lắp đặt. Dòng thao tác đơn giản này thực sự bảo vệ nguồn cung cấp điện cho hàng nghìn hộ gia đình.
02 Nguyên lý hoạt động của vật cách điện
Nguyên lý và lựa chọn vật liệu
Vật cách điện thực sự hoạt động như thế nào?
Ngoài các loại vật cách điện bằng kính, chúng ta thường thấy các loại vật cách điện màu trắng, giống như gốm. Mặc dù chúng cung cấp sự cố định, nhưng chức năng cốt lõi của chúng là cách điện. Do đường dây điện áp cao thường vượt quá 10.000 volt và kéo dài qua nhiều khoảng cách, nếu chỉ bọc cách điện như dây điện gia đình, độ dày vỏ cho đường dây 500.000 volt sẽ đạt 17 centimet. Điều này không chỉ tốn kém mà còn tăng trọng lượng, dẫn đến việc phải mở rộng khoảng cách giữa các cấu trúc đỡ.
Thêm nữa, lớp cách điện dày sẽ cản trở khả năng tản nhiệt của đường dây điện áp cao, có thể gây ra nguy cơ an toàn. Do đó, đường dây điện áp cao thường được phơi bày trực tiếp ra không khí.
Sự phát triển thiết kế và thách thức
Tuy nhiên, điều này tạo ra một vấn đề: khi đường dây điện áp cao đi qua cột điện, dòng điện có thể chảy xuống thông qua bê tông và thép cốt, vào đất, tạo ra nguy hiểm.
Để giải quyết vấn đề này, đã thêm vật cách điện giữa đường dây và cột điện. Chúng được thiết kế với hình dạng đĩa để giảm sự tập trung điện trường gây chập (chảy hồ quang). Nhưng một vấn đề khác xuất hiện: hình dạng đĩa có thể làm nước mưa tích tụ, và dòng điện có thể theo đường nước. Điều này dẫn đến sự phát triển dần dần của thiết kế hình ô, giảm nguy cơ rò rỉ dòng điện và tích tụ nước mưa, tạo ra hình dạng vật cách điện mà chúng ta nhận biết ngày nay.
Nhiễm bẩn và biện pháp bảo dưỡng
Nói cách khác, vật cách điện ngăn chặn dòng điện bằng cách sử dụng vật liệu cách điện và thiết kế hình dạng đặc biệt. Tuy nhiên, mặc dù vật cách điện đáp ứng nhu cầu cách điện cơ bản trong điều kiện bình thường, nếu bề mặt của chúng bị nhiễm bẩn và sau đó bị ướt, các chất tan có thể hòa tan trong nước và tạo thành một lớp dẫn điện trên bề mặt. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng phóng điện mạnh (chập), có thể gây ra sự cố hoặc hư hỏng thiết bị.
Các chất gây ô nhiễm như bụi công nghiệp, hạt khói, bụi muối/kiềm, thậm chí phân chim, có thể dễ dàng gây chập vật cách điện. Để ngăn ngừa tình huống nguy hiểm này, vật cách điện cần được làm sạch định kỳ. Một phương pháp là rửa chúng bằng súng nước áp lực cao. Ngoài ra, đặc tính chập do ô nhiễm có thể được cải thiện bằng cách tăng số lượng đĩa vật cách điện trong chuỗi hoặc bằng cách phủ các lớp đặc biệt lên bề mặt vật cách điện, từ đó đảm bảo vận hành an toàn của đường dây điện áp cao.