Tehniline

Komposiitisolaatorid: disain, materjalid ja kriitilised rakendused elektrisüsteemides

Jun 20, 2025 Jäta sõnum

Komposiit isolaatoridkujutavad endast olulist edasiminekut elektriisolatsioonitehnoloogias. Erinevalt tavapärastest portselanist või klaasist isolaatoritest kasutavad need jõudluse optimeerimiseks keerukat mitmest materjalist{1}}kujundust. Siin on nende põhikomponentide ja eeliste jaotus:

1. Põhimääratlus ja komponendid
Komposiitisolaator on spetsiaalne polümeerisolaator, mis koosneb vähemalt kahest erinevast isolatsioonielemendist:

Tuum:Keskne konstruktsioonielement.

Eluase (ilmakuurid):Väline kaitsekiht, kokku pandud metallist otsaliitmikega.

(Märkus: polümeerisolaator on isolaator, mis on valmistatud peamiselt polümeeri{0}}põhistest materjalidest).

 

2. Tuum: mehaanilise tugevuse sihtasutus

Funktsioon:Toimib kuisisemine isolatsioonikomponent, konstrueeritud taluma isolaatori mehaanilisi koormusi (pinge, surve, painutamine).

Ehitus:Tavaliselt toodetakse:

Kiud (nt klaas), mis on põimitud vaigumaatriksisse, moodustades kiud{2}}tugevdatud plasti (FRP).

Homogeenne isoleermaterjal (nt keraamiline või tahke vaik).

Põhimaterjalide klassifikatsioonid:

Polümeerne komposiit isolaator (standardne komposiit isolaator):Nii südamik kui korpus on valmistatud polümeermaterjalidest.

Hübriidkomposiit-isolaator:Sellel on homogeensest materjalist, näiteks keraamikast, valmistatud südamik.

Alternatiivne nimi: sageli nimetatakse mitte{0}}keraamilisteks isolaatoriteks (NCI).

 

3. Housing (ilmastiku varjualused): keskkonna- ja elektrikilp

Funktsioon:Toimib kuivälimine isolatsioonikomponent, pakkudes kahte kriitilist funktsiooni:

· Roomamise kaugus:Tagab vajaliku elektriisolatsiooni tee piki pinda.

· Põhikaitse:Kaitseb südamikku keskkonnakahjustuste eest (niiskus, UV-kiirgus, saaste, kemikaalid).

Tootmine:Korpuse saab moodustada:

Üksikute kuuride paigaldamine südamikule (vahekestaga või ilma).

Korpuse vormimine või süstimine (ühe üksusena või osadena) otse südamikule.

Materjalid:Kasutab vastupidavuse tagamiseks suure jõudlusega{0}}polümeere, sealhulgas:

· Elastomeerid:Silikoonkumm (kõige levinum), etüleenpropüleendieeni monomeer (EPDM).

· Vaigud:Tsükloalifaatne epoksüvaik.

· Fluoropolümeerid:Polütetrafluoroetüleen (PTFE).

 

4. Materjalivalikud: tööstusstandardid

Tuum:Kõige tavalisem põhimaterjal onEpoksiid-Immutatud klaaskiuga tugevdatud plast (FRP/GFRP/GRP Rod). Õõneste{1}}südamiku konstruktsioonide (nt jaamapostid, puksid)Epoksü{0}}immutatud klaaskiuga tugevdatud torudon tööl.

Korpus: silikoonkummon laialdaselt soositud selle erakordse hüdrofoobsuse ning jälgimis- ja erosioonikindluse tõttu.

 

5. Peamine eelis: mitme-materjali süsteem
Komposiitisolaatorite põhiline paremus seisneb nende disainifilosoofias:

Traditsioonilised isolaatorid (portselan/klaas):Kasutage aühe -materjali süsteemi. Üks materjal peab üheaegselt taluma kõiki mehaanilisi pingeid (surumine, pinge, painutamine) ja tagama elektrilise roomamiskauguse.

Komposiit isolaatorid:Tööle amitmest materjalist{0}}süsteem et eraldab põhifunktsioonid:

· Tuum:Optimeeritud jaoksmehaaniline tugevus ja{0}}kandevõime.

· Eluase:Optimeeritud jaokselektriline jõudlus (libisemine)jakeskkonnakaitse.

Iga materjal täidab oma erifunktsioone optimaalselt, mis tagab suurepärase üldise jõudluse, kergema kaalu, suurema reostuskindluse ja parema töökindluse.

 

6. Evolutsioon: komposiitpuksid
Komposiitisolaatorite tõestatud edu ülekandeliinides ja alajaamades on ajendanud nende arengutKomposiitkõrgpinge{0}}puksid. Nendes kasutatakse peamise isolatsioonielemendina vaiguga immutatud{1}}kiudtoru. Seda toru võib kasutada üksinda või välistingimustes toimimise parandamiseks üle vormida välise kummist korpusega (ilmastikuvarjud).

 

7.Primaarsete komposiitisolaatorite klassifikatsioonid
Praegu toodetavad komposiitisolaatorid jagunevad nelja põhikategooriasse, millest igaüks on mõeldud konkreetsete rollide jaoks:

· Vedrustuse isolaatorid:Kasutatakse peamiselt õhuliinides, mis ripuvad konstruktsioonide küljes tugijuhtide külge (nt joonis 1-1a).

· Lineposti isolaatorid:Kasutatakse jaotusliinidel, alajaamade sissepääsudes või püstikutena, mis on paigaldatud vertikaalselt või nurga all postidele või konstruktsioonidele (nt joonis 1-1b).

fig 1-1Suspension Insulators Line Post Insulators

Joonis 1-1

(a) Vedrustuse isolaatorid (b) Lineposti isolaatorid

1-Ülemine kinnitus; 2-Housing / Weather Sheds; 3-FRP varda südamik; 4-Alumine kinnitus

 

· Jaama postiisolaatorid:Pakkuge alajaamades ja jaotlates konstruktsioonilist tuge ja elektriisolatsiooni sellistele seadmetele nagu lahutuslülitid, siinid ja kaitselülitid (nt joonis 1-2).

Fig 1-2 Composite Post Insulator IOC-500

ABC

Joonis 1-2

KomposiitpostiisolaatorROK-500
(a) Tooteskeem (b) Komponentide diagramm (c) Struktuuriskeem

1 - Komposiitpostiisolaator; 2 - Jäik tala; 3 - Varjestusliitmikud; 4 - Klaaskiust vaiguvarras;
5 - Ilmastikukindel-korpus; 6 - Sobitamise lõpp

 

· Õõnessüdamiku isolaatorid:Keskne torustruktuur, mis võimaldab neil toimida erinevate elektriseadmete isoleerivate korpuste või läbiviikudena (nt joonis 1-3).

Fig 1-3Composite Hollow Core Insulator

Joonis 1-3

Komposiit õõnessüdamiku isolaator

1-Ülemine kinnitus; 2-Housing / Weather Sheds; 3-FRP varda südamik; 4-Alumine kinnitus

 

8. Kriitilised rakendused

Edastus- ja jaotusliinid:

· Vedrustuse isolaatorid:Moodustavad kõrgepinge õhuliinide{0}} selgroo.

· Lineposti isolaatorid:Kasutatakse laialdaselt keskpinge{0}}jaotusvõrkudes ja alajaamade liinide sissepääsudes.

Alajaamad ja jaotusjaamad:

· Jaama postiisolaatorid:Olulised komponendid:

Katkesta lülitid:Struktuurse toe ja isolatsiooni pakkumine lüliti labadele (nt joonisel 1-2 on kujutatud raami tüüpi lahtiühendamislülitit, mis kasutab siini toetamiseks komposiitjaama poste).

Bussi tugi:Isolatsiooni- ja tugisiinid.

Kaitselüliti tugi:Kaitselülitite postide isolatsioon.

· Õõnessüdamiku isolaatorid:See toimib põhilise isolatsioonikomponendinaKomposiitpuksidjaoks:

Trafod:(Kõrge{0}}- ja madalpinge-puksid)

Lülitusseade:(kaitselülitid, GIS-puksid)

Instrumentide transformaatorid:(Voolutrafod - CT-d, pingetrafod - VT-d)

Kaabli otsad

Liigpingepiirikud (välgupiirikud)

Erinevad elektriseadmed:Tegutsedes anvälimine isolatsioonikorpus või läbiviik(nt joonis 1-4).

Fig 1-4The application of composite insulators in outdoor installations

Joonis 1-4

Rakenduskomposiit isolaatoridvälispaigaldistes
(a) Peatrafo liigitusrõnga puks; b) liigpingepiirik;

(c) ELUsurnud paagi kaitselüliti; d) voolutrafo; e) pingetrafo;
(f) jaotustrafo (420/170kV) jaotusrõnga puks;
(g) Kaabli ots (170 kV)

 

Ülepingepiirikud ja lahklülitid:Komposiitisolaatorid on moodsate polümeeri{0}}korpustega liigpingepiirikute (nt joonis 1-5) väliste korpuste lahutamatud osad ja isoleerivad lülitite poolusi.

Fig 1-5 composite housings

Joonis 1-5

Kaks ühikut 500kV ülekandeliini liigpingepiirikuidkomposiit korpused, paigaldatud vedrustuse tüübina liinile (nagu on näidatud pildil riputatuna)

 

Toote spetsifikatsioonide või tehnilise konsultatsiooni saamiseks:inquiry@tcipower.com

Küsi pakkumist