Izolatory kompozytowestanowią znaczący postęp w technologii izolacji elektrycznych. W odróżnieniu od tradycyjnych izolatorów porcelanowych lub szklanych wykorzystują one wyrafinowaną-konstrukcję z wielu materiałów, aby zoptymalizować wydajność. Oto zestawienie ich podstawowych komponentów i zalet:
1. Definicja rdzenia i komponenty
Izolator kompozytowy to wyspecjalizowany typ izolatora polimerowego składający się z co najmniej dwóch odrębnych elementów izolacyjnych:
Rdzeń:Centralny element konstrukcyjny.
Obudowa (szopy pogodowe):Zewnętrzna warstwa ochronna, montowana za pomocą metalowych końcówek.
(Uwaga: izolator polimerowy definiuje się jako izolator zbudowany głównie z materiałów-na bazie polimerów).
2. Rdzeń: Podstawa wytrzymałości mechanicznej
Funkcjonować:Służy jakowewnętrzny element izolujący, zaprojektowane tak, aby wytrzymać obciążenia mechaniczne izolatora (rozciąganie, ściskanie, zginanie).
Budowa:Zwykle produkowane z:
Włókna (np. szklane) osadzone w matrycy żywicy, tworzące-tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem (FRP).
Jednorodny materiał izolacyjny (np. ceramika lub żywica stała).
Klasyfikacje materiałów rdzeniowych:
Polimerowy izolator kompozytowy (standardowy izolator kompozytowy):Zarówno rdzeń, jak i obudowa są zbudowane z materiałów polimerowych.
Hybrydowy izolator kompozytowy:Posiada rdzeń wykonany z jednorodnego materiału, takiego jak ceramika.
Nazwa alternatywna: często nazywana-izolatorami nieceramicznymi (NCI).
3. Obudowa (wiaty pogodowe): Osłona środowiskowa i elektryczna
Funkcjonować:Działa jakozewnętrzny element izolacyjny, zapewniając dwie krytyczne funkcje:
· Odległość upływu:Zapewnia niezbędną ścieżkę izolacji elektrycznej wzdłuż powierzchni.
· Ochrona rdzenia:Chroni rdzeń przed szkodami środowiskowymi (wilgoć, promieniowanie UV, zanieczyszczenia, chemikalia).
Produkcja:Obudowa może być utworzona przez:
Montaż pojedynczych szopów na rdzeniu (z osłoną pośrednią lub bez).
Formowanie lub wtryskiwanie obudowy (jako pojedynczej jednostki lub w sekcjach) bezpośrednio na rdzeń.
Przybory:Wykorzystuje-wysokiej jakości polimery zapewniające trwałość, w tym:
· Elastomery:Kauczuk silikonowy (najbardziej rozpowszechniony), monomer etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM).
· Żywice:Cykloalifatyczna żywica epoksydowa.
· Fluoropolimery:Politetrafluoroetylen (PTFE).
4. Wybór materiałów: standardy branżowe
Rdzeń:Najpopularniejszym materiałem rdzenia jestTworzywo epoksydowe-impregnowane tworzywem sztucznym wzmocnionym włóknem szklanym (pręt FRP/GFRP/GRP). W przypadku konstrukcji z pustym-rdzeniowym rdzeniem (np. słupki stacji, tuleje)Rury wzmocnione włóknem szklanym-impregnowanym epoksydemsą zatrudnieni.
Obudowa: guma silikonowajest powszechnie preferowany ze względu na wyjątkową hydrofobowość i odporność na śledzenie i erozję.
5. Kluczowa zaleta: system składający się z wielu-materiałów
Podstawowa wyższość izolatorów kompozytowych leży w ich filozofii projektowania:
Tradycyjne izolatory (porcelana/szkło):Wykorzystaj apojedynczy-system materialny. Jeden materiał musi jednocześnie wytrzymać wszystkie naprężenia mechaniczne (ściskanie, rozciąganie, zginanie) i zapewniać elektryczną drogę pełzania.
Izolatory kompozytowe:Zatrudnij Asystem wielo-materiałowy To oddziela podstawowe funkcje:
· Rdzeń:Zoptymalizowany dlawytrzymałość mechaniczna i nośność-.
· Mieszkania:Zoptymalizowany dlawydajność elektryczna (pełzanie)Iochrona środowiska.
Każdy materiał optymalnie spełnia swoją wyspecjalizowaną funkcję, co prowadzi do doskonałej ogólnej wydajności, mniejszej wagi, zwiększonej odporności na zanieczyszczenia i zwiększonej niezawodności.
6. Ewolucja: Tuleje kompozytowe
Udowodniony sukces izolatorów kompozytowych w liniach przesyłowych i podstacjach stał się bodźcem do rozwojuKompozytowe tuleje wysokiego napięcia-. Jako główny element izolacyjny wykorzystuje się w nich rurkę z włókna-impregnowaną żywicą. Rura ta może być używana samodzielnie lub, w celu zwiększenia wydajności na zewnątrz, pokryta zewnętrzną gumową obudową (wiatry).
7.Klasyfikacje podstawowych izolatorów kompozytowych
Obecnie produkowane izolatory kompozytowe dzielą się na cztery główne kategorie, z których każda jest przeznaczona do określonych ról:
· Izolatory zawieszenia:Stosowany głównie w napowietrznych liniach przesyłowych, zwisających z konstrukcji w celu zamocowania przewodów nośnych (np. rys. 1-1a).
· Izolatory liniowe:Stosowane na liniach dystrybucyjnych, wejściach do podstacji lub jako piony, montowane pionowo lub pod kątem na słupach lub konstrukcjach (np. Rys. 1-1b).
Ryc. 1-1
(a) Izolatory zawieszenia (b) Izolatory słupkowe liniowe
1-górne mocowanie; 2-mieszkania / szopy pogodowe; Rdzeń pręta z 3-FRP; 4-Dolne mocowanie
· Izolatory słupkowe stacji:Zapewnij wsparcie konstrukcyjne i izolację elektryczną w podstacjach i rozdzielniach dla sprzętu takiego jak rozłączniki, szyny zbiorcze i wyłączniki automatyczne (np. Rys. 1-2).
Ryc. 1-2
Kompozytowy izolator słupkowyIOC-500
(a) Schemat produktu (b) Schemat komponentów (c) Schemat strukturalny
1 - Kompozytowy izolator wsporczy; 2 - Sztywna belka; 3 - Elementy ekranujące; 4 - Pręt z żywicy z włókna szklanego;
5 - Obudowa-odporna na warunki atmosferyczne; 6 - Dopasowanie końcowe
· Izolatory z pustym rdzeniem:Posiadają centralną konstrukcję rurową, dzięki czemu mogą działać jako obudowy izolacyjne lub tuleje dla różnych urządzeń elektrycznych (np. rys. 1-3).
Ryc. 1-3
Kompozytowy izolator z pustym rdzeniem
1-górne mocowanie; 2-mieszkania / szopy pogodowe; Rdzeń pręta z 3-FRP; 4-Dolne mocowanie
8. Aplikacje krytyczne
Linie przesyłowe i dystrybucyjne:
· Izolatory zawieszenia:Tworzą szkielet linii napowietrznych-wysokiego napięcia.
· Izolatory liniowe:Szeroko stosowany w sieciach dystrybucyjnych średniego-napięcia i wejściach linii podstacji.
Podstacje i rozdzielnie:
· Izolatory słupkowe stacji:Niezbędne składniki w:
Odłącz przełączniki:Zapewnienie wsparcia konstrukcyjnego i izolacji dla łopatek przełączników (np. rys. 1-2 przedstawia rozłącznik typu ramowego wykorzystujący kompozytowe słupki stacji do podparcia autobusu).
Wsparcie autobusowe:Szyny izolacyjne i podtrzymujące.
Obsługa wyłączników automatycznych:Zapewnienie izolacji biegunów wyłącznika.
· Izolatory z pustym rdzeniem:Służy jako podstawowy element izolacyjny wTuleje kompozytoweDo:
Transformatory:(Przepusty-wysokiego i niskiego-napięciowego)
Rozdzielnica:(Wyłączniki automatyczne, tuleje GIS)
Transformatory instrumentalne:(Przekładniki prądowe - przekładniki prądowe, przekładniki napięciowe - VT)
Zakończenia kabli
Ograniczniki przepięć (odgromniki)
Różne urządzenia elektryczne:Działając jakozewnętrzna obudowa izolacyjna lub tuleja(np. ryc. 1-4).
Ryc. 1-4
Zastosowanieizolatory kompozytowew instalacjach zewnętrznych
(a) Tuleja pierścieniowa sortująca dla głównego transformatora; (b) Ogranicznik przepięć;
(c) ŻYCIEwyłącznik obwodu martwego zbiornika; (d) przekładnik prądowy; (e) przekładnik napięciowy;
(f) Tuleja pierścieniowa sortująca do transformatora rozdzielczego (420/170 kV);
(g) Zakończenie kabla (170 kV)
Ograniczniki przepięć i rozłączniki:Izolatory kompozytowe stanowią integralną część zewnętrznych obudów nowoczesnych ograniczników przepięć w-polimerowych obudowach (np. rys. 1-5) i zapewniają izolację biegunów rozłączników.
Ryc. 1-5
Dwa zespoły ograniczników przepięć linii przesyłowej 500kV zobudowy kompozytowe, zainstalowany jako typ zawieszenia na linie (jak pokazano zawieszony na obrazku)
Aby uzyskać specyfikacje produktu lub konsultacje techniczne:inquiry@tcipower.com