Izolatoare compozitereprezintă un progres semnificativ în tehnologia izolației electrice. Spre deosebire de izolatoarele tradiționale din porțelan sau sticlă, acestea utilizează un design sofisticat cu mai multe-materiale pentru a optimiza performanța. Iată o defalcare a componentelor și avantajelor lor de bază:
1. Definiția și componentele de bază
Un izolator compozit este un tip specializat de izolator polimer format din cel puțin două elemente izolante distincte:
Miez:Elementul structural central.
Locuințe (adăposturi meteo):Stratul de protecție extern, asamblat cu accesorii de capăt metalice.
(Notă: un izolator polimeric este definit ca un izolator construit în principal din materiale pe bază de polimer-).
2. Nucleul: Fundația de rezistență mecanică
Funcţie:Servește cacomponenta izolatoare interioara, conceput pentru a suporta sarcinile mecanice ale izolatorului (tensionare, compresie, încovoiere).
Constructie:Fabricat de obicei din:
Fibre (de exemplu, sticlă) încorporate într-o matrice de rășină, formând un plastic-armat cu fibre (FRP).
Material izolator omogen (de exemplu, ceramică sau rășină solidă).
Clasificarea materialelor de bază:
Izolator compozit polimeric (izolator compozit standard):Atât miezul, cât și carcasa sunt construite din materiale polimerice.
Izolator hibrid compozit:Dispune de un miez din material omogen precum ceramica.
Denumire alternativă: adesea denumite izolatori non-ceramici (NCI).
3. Locuința (magazinele meteo): scut de mediu și electric
Funcţie:Acționează cacomponentă izolatoare externă, oferind două funcții critice:
· Distanța de curgere:Asigură traseul necesar de izolare electrică de-a lungul suprafeței.
· Protecție de bază:Protejează miezul de deteriorarea mediului (umiditate, radiații UV, poluare, substanțe chimice).
Fabricare:Carcasa poate fi formata din:
Instalarea magaziilor individuale pe miez (cu sau fără manta intermediară).
Turnarea sau injectarea carcasei (ca o singură unitate sau în secțiuni) direct pe miez.
Materiale:Utilizează polimeri de înaltă{0}}performanță pentru durabilitate, inclusiv:
· Elastomeri:Cauciuc siliconic (cel mai răspândit), monomer de etilenă propilen dienă (EPDM).
· Rășini:Rășină epoxidica cicloalifatică.
· Fluoropolimeri:Politetrafluoretilenă (PTFE).
4. Alegeri materiale: Standarde industriale
Miez:Cel mai comun material de bază estePlastic armat cu fibră de sticlă impregnat-epoxidic (tijă FRP/GFRP/GRP). Pentru modele cu miez-cav (de exemplu, stâlpi de stație, bucșe),Tuburi armate cu fibră de sticlă impregnate-epoxidicesunt angajati.
Carcasa: cauciuc siliconiceste larg favorizat pentru hidrofobicitatea excepțională și rezistența la urmărire și eroziune.
5. Avantaj cheie: Sistemul multi-material
Superioritatea fundamentală a izolatoarelor compozite constă în filosofia lor de proiectare:
Izolatoare tradiționale (porțelan/sticlă):Utilizați asistem unic{0}material. Un material trebuie să suporte simultan toate solicitările mecanice (compresie, tensiune, încovoiere) și să asigure distanța electrică de fluaj.
Izolatoare compozite:Angajează asistem multi-material că separă funcțiile de bază:
· Miez:Optimizat pentrurezistență mecanică și rezistență{0}}la sarcină.
· Locuinta:Optimizat pentruperformanță electrică (creepage)şiprotectia mediului.
Fiecare material își îndeplinește funcția specializată în mod optim, ceea ce duce la o performanță generală superioară, o greutate mai ușoară, o rezistență sporită la poluare și o fiabilitate îmbunătățită.
6. Evoluție: Bucșe compozite
Succesul dovedit al izolatoarelor compozite în liniile de transport și substații a stimulat dezvoltareaBucșe compozite de-înaltă tensiune. Acestea folosesc un tub de fibre impregnate cu rășină ca element izolator primar. Acest tub poate fi folosit singur sau, pentru o performanță sporită în aer liber, supramulat cu o carcasă externă din cauciuc (avoare pentru vreme).
7.Clasificarea izolatoarelor compozite primare
Izolatoarele compozite fabricate în prezent se împart în patru categorii principale, fiecare proiectată pentru roluri specifice:
· Izolatoare de suspensie:Folosit în principal în liniile aeriene de transmisie, atârnând de structuri pentru a susține conductorii (de exemplu, Fig 1-1a).
· Izolatoare pentru stâlpi de linie:Folosit pe liniile de distribuție, intrările în stații sau ca elemente de ridicare, montate vertical sau în unghi pe stâlpi sau structuri (de exemplu, Fig 1-1b).
Fig 1-1
(a) Izolatoare de suspensie (b) Izolatoare pentru stâlpi de linie
1-Fitting superior; 2-Locuinta/Magazine meteo; Miez de tijă 3-FRP; 4-Fitting inferior
· Izolatoare post stație:Asigurați suport structural și izolație electrică în stații și stații de comutare pentru echipamente precum întrerupătoarele, barele de distribuție și întreruptoarele de circuit (de exemplu, Fig. 1-2).
Fig 1-2
Postizolator compozitIOC-500
(a) Diagrama produsului (b) Diagrama componentelor (c) Diagrama structurală
1 - Postizolator compozit; 2 - Grinda rigidă; 3 - Fitinguri de ecranare; 4 - Tijă din rășină din fibră de sticlă;
Carcasă 5 - rezistentă la intemperii-; 6 - Încheierea montajului
· Izolatoare cu miez gol:Prezintă o structură centrală de tuburi, permițându-le să acționeze ca carcase sau bucșe izolatoare pentru diferite aparate electrice (de exemplu, Fig 1-3).
Fig 1-3
Izolator compozit cu miez gol
1-Fitting superior; 2-Locuinta/Magazine meteo; Miez de tijă 3-FRP; 4-Fitting inferior
8. Aplicații critice
Linii de transport și distribuție:
· Izolatoare de suspensie:Formați coloana vertebrală a liniilor aeriene de-înaltă tensiune.
· Izolatoare pentru stâlpi de linie:Utilizat pe scară largă în rețelele de distribuție de medie-tensiune și intrările în liniile substațiilor.
Stații și stații de comutare:
· Izolatoare post stație:Componente esentiale in:
Întrerupătoare de deconectare:Furnizarea de suport structural și izolație pentru lamele comutatoarelor (de exemplu, Fig 1-2 prezintă un întrerupător de deconectare de tip cadru care utilizează stâlpi de stație compoziți pentru suportul autobuzului).
Suport autobuz:Izolarea și susținerea barelor de transport.
Suport întrerupător de circuit:Asigurarea izolației stâlpilor de întrerupere.
· Izolatoare cu miez gol:Servește ca componentă izolatoare fundamentală înBucșe din compozitpentru:
Transformatoare:(Bucșe de-tensiune înaltă și de-tensiune scăzută)
Aparatul de comutare:(Întrerupătoare, bucșe GIS)
Transformatoare de instrumente:(transformatoare de curent - CT, transformatoare de tensiune - TT)
Terminații de cablu
Descărcătoare de supratensiune (Descărcătoare de fulgere)
Diverse aparate electrice:Acționând ca uncarcasă sau bucșă izolatoare externă(de exemplu, Fig 1-4).
Fig 1-4
Aplicarea deizolatoare compozitein instalatii exterioare
(a) Bucșă inelară de gradare pentru transformatorul principal; (b) Descărcător de supratensiune;
(c) VIAŢĂîntrerupător rezervor mort; (d) transformator de curent; (e) transformator de tensiune;
(f) Bucșă inelară de gradare pentru transformatorul de distribuție (420/170kV);
(g) Terminare cablu (170kV)
Descărcătoare și deconectatoare de supratensiune:Izolatoarele compozite fac parte integrantă din carcasele exterioare ale descărcătoarelor de supratensiune moderne din polimer-(de exemplu, Fig. 1-5) și asigură izolarea polilor întrerupătorului de deconectare.
Fig 1-5
Două unități de descărcător de supratensiune de 500 kV pentru linia de transmisie cucarcase compozite, instalat ca tip de suspensie pe linie (așa cum se arată suspendat în imagine)
Pentru specificații de produs sau consultanță tehnică:inquiry@tcipower.com