Электрический изолятор — что нужно знать

Ан электрический изолятор является компонентом, который противостоит прохождению электрического тока и предотвращает нежелательный разряд между проводящими частями. В воздушных сетях изоляторы необходимы для отделения проводников от несущих конструкций и обеспечения безопасности и надежности энергосистемы. Если вы оцениваете изоляторы линий электропередачи для проектов передачи или распределения, понимание материалов, типов и причин использования оголенных проводников поможет вам выбрать правильное решение.

Изолированы ли воздушные линии электропередачи?

Краткий ответ: Обычно нет. Большинство высоковольтных воздушных проводников являются голыми (непокрытыми) и в качестве изоляции используют воздушные и физические зазоры, а не сплошное полимерное или резиновое покрытие. В этой концепции «воздушной изоляции» используются расстояние, геометрия башни и изоляторы на опорах для предотвращения пробоев и обеспечения безопасности системы.

Почему линии электропередачи не изолированы?

Есть несколько практических причин почему линии электропередач не изолируются при высоком напряжении:

• Проблемы теплопроводности и токопроводимости: Сплошное изолирующее покрытие, достаточно толстое, чтобы выдерживать высокие напряжения передачи, будет удерживать тепло и снижать токовую нагрузку проводника. Это противоречит необходимости эффективной передачи данных с высокой пропускной способностью.
• Механическая прочность и старение: Голые проводники переносят длительные механические нагрузки, УФ-излучение, истирание и расширение лучше, чем многие покрытия, которые могут треснуть, деградировать или требовать частой замены.
• Стоимость и обслуживание: Покрытие тысяч миль линий электропередачи высокоэффективной изоляцией будет чрезвычайно дорогостоящим, и их сложнее будет проверять и ремонтировать.
• Практика проектирования — расстояние и зазоры: Системы передачи спроектированы с разделением фаз, дорожным просветом и изоляторами, рассчитанными на предотвращение искрения; этот подход эффективен и хорошо себя зарекомендовал.

Тем не менее, торговые сети и конкретные проблемные места иногда используют покрытые проводники или изолированные проставочные кабели для уменьшения отключений электроэнергии из-за деревьев или диких животных, а также заглубление линий (подземных кабелей) – это еще одно решение, где это возможно, хотя и с другими компромиссами.

Виды электроизоляторов (обзор)

Типы электрических изоляторов можно классифицировать как по материалу, так и по функциям. Общие материалы:

• Фарфор (керамика): Давно зарекомендовавшая себя высокая диэлектрическая прочность и механическая прочность; широко используется для многих классов напряжения.
• Стекло: Изоляторы из закаленного стекла имеют превосходные свойства поверхности и длительный срок службы; исторически распространено по многим направлениям.
• Полимер/композит: Легкий вес, хорошие показатели загрязнения и простота в обращении; становится все более популярным для многих современных приложений.

По функции/форме, общие изоляторы линий электропередачи включить:

• Штыревые изоляторы: Устанавливается на траверсах или опорах; используется для низких и средних напряжений.
• Подвесные (струнные) изоляторы: Цепи дисков для передачи высокого напряжения, где блоки штабелируются для достижения требуемой выдерживаемости напряжения.
• Деформационные (напряженные) изоляторы: Используется в тупиках или под острыми углами для поглощения механического напряжения.
• Столб, скоба, опорные изоляторы: Для подстанций, растяжек и специального распределительного оборудования.

Выбор изоляторов линий электропередач: на что обратить внимание

При выборе изоляторы линий электропередачи подумайте:

• Напряжение системы и требуемый путь утечки (длина и профиль изолятора для предотвращения поверхностного пробоя).
• Механическая нагрузка (ветер, лед, напряжение проводника).
• Условия окружающей среды (загрязнение, соляные брызги, влажность) — полимерные навесы часто работают лучше в загрязненной среде.
• Техническое обслуживание, стоимость жизненного цикла и цепочка поставок — фарфор и стекло могут прослужить десятилетия; Полимерные варианты уменьшают вес установки и затраты на транспортировку.

Класс напряжения изолятора (краткое руководство)

Изоляторы изготавливаются для различных классов напряжения — от распределительного низкого напряжения до сверхвысокого (СВН) и сверхвысокого напряжения (СВВ). Типичные диапазоны, используемые в отраслевых руководствах, включают категории низкого, среднего, высокого и сверхвысокого напряжения и соответствующие конструкции изоляторов для каждого применения. Точный выбор должен соответствовать применимым стандартам и спецификациям проекта.

Практические указания и напоминание о безопасности

• Хотя многие строки пусты, они остаются опасно — никогда не предполагайте, что прикасаться к воздушным линиям безопасно. Коммунальные указатели и безопасные расстояния существуют не просто так.
• Для территорий с повторяющейся растительностью или контактом с дикой природой коммунальные предприятия могут выбрать покрытые проводники или изолированные решения для повышения надежности — но это целевые исправления, а не универсальная замена голых высоковольтных линий.