Was ist ein Stützisolator? Welche Aufgaben haben Isolatoren?

Stützisolator

Stützisolatoren sind eine Art spezielles isolierendes Kontrollmaterial, das in Freileitungen eine wichtige Rolle spielen kann. In den Anfangsjahren wurden Pfeilerisolatoren hauptsächlich für Strommasten verwendet, später entwickelten sie sich allmählich zu Hochspannungsleitungsanschlussmasten. Viele Hängeisolatoren werden an einem Ende aufgehängt, um die Kriechstrecke zu erhöhen. Sie bestehen meist aus Silikon oder Keramik und werden als Isolatoren bezeichnet. Isolatoren spielen in Freileitungen zwei grundlegende Rollen, nämlich das Stützen von Leitern und das Verhindern, dass Strom zum Boden zurückfließt. Diese beiden Rollen erfordern Zusicherung. Isolatoren sollten nicht aufgrund von Überschlägen, die durch Änderungen der Umgebungs- und elektrischen Lastbedingungen verursacht werden, ausfallen, da sie sonst ihre Funktion verlieren und die Lebensdauer der gesamten Leitung beeinträchtigen.

2. die Funktion des Isolators

Eine Reihe von scheibenförmigen Isolatoren hängen an einem Ende des Hochspannungsleitungs-Verbindungsturms, um die Kriechstrecke zu erhöhen. Sie bestehen meist aus Glas, Keramik oder Gummi und werden als Isolatoren bezeichnet. Um zu verhindern, dass schwebender Staub und anderer Schmutz an der Isolatoroberfläche haften bleiben, wird der gebildete Weg durch Überschläge an beiden Enden des Isolators, dh Kriechstrecke, unterbrochen. Daher nimmt der Oberflächenabstand, dh die Kriechstrecke, zu. Der Abstand entlang der Isolationsoberfläche, also die Kriechstrecke, wird als Kriechstrecke bezeichnet. Steigstrecke=Oberflächenstrecke/Systemgrenze Hochspannung. Je nach Verschmutzungsgrad beträgt die Kriechstrecke stark verschmutzter Bereiche im Allgemeinen 31mm/KV. Der Isolator ist glatt, was die kapazitive Reaktanz zwischen Drähten reduzieren kann, um den Stromverlust zu reduzieren.

3, bestehende Probleme

Mit dem Bau von UHV-AC / DC-Leitungen und der kontinuierlichen Verbesserung der Anforderungen an die mechanische Festigkeit in unserem Land wird das Problem des reinen Porzellan-Stützisolators immer deutlicher, insbesondere bei UHV-DC-Konverterstationen, was sich hauptsächlich widerspiegelt in:

1. Probleme mit der Außenisolierung. Mit der Verschlechterung der Betriebsumgebung ist die Anti-Verschmutzungs-Überschlagsfähigkeit von Porzellan-Säulenisolatoren unzureichend. Für UHV-Gleichstrom erfordern reine Porzellan-Stützisolatoren eine große Kriechstrecke und Struktur, aber hohe Stützisolatoren sind schwer zu erreichen, starke Biege- und Erdbebenfestigkeit.

2. Das Erdbeben. Es ist schwierig, das aseismische Problem der Hochspannungsausrüstung mit dem Isolator einer elektrischen Porzellansäule zu lösen, die als Hochspannungsausrüstung vom elektrischen Porzellantyp bezeichnet wird. Für UHGÜ-Systeme muss die Gesamthöhe der in Flachwellenreaktoren verwendeten Säulenisolatoren 12 Meter betragen, und das Stützgewicht sollte den Standard von 40 Tonnen erreichen. Offensichtlich sind Porzellansäulenisolatoren schwierig, die Antiseismik-Anforderungen zu erfüllen.

3. Probleme mit der Herstellungsqualität. Porzellan-Stützisolatoren sind aufgrund ihrer komplexen Technologie, der Ausrüstungsbedingungen, der Probleme mit der Rohmaterialqualität und aus anderen Gründen schwierig herzustellen. Auf der Grundlage einer großen Anzahl von Untersuchungen erstellte das Unfalluntersuchungsteam von Hochspannungssäulen-Porzellanisolatoren der Abteilung für Kraftübertragungsbetrieb Statistiken zu den Unfällen von Säulenporzellanisolatoren nach technischen Gründen und kam zu dem Schluss, dass der Bruch der Säule Porzellanisolator wurde durch die Produktqualität verursacht.

Wie können Stützisolatoren für Umspannwerke konfiguriert werden?

Um eine gute Auswahl an Stützisolatoren für verschiedene Anwendungen in Umspannwerken, wie z. B. AIS-Disisolatoren, zu erreichen, müssen verschiedene technische Parameter berücksichtigt werden. Im Detail sind die wichtigen Faktoren, die bei der Optimierung der Größe eines Isolators zu berücksichtigen sind, mechanische, elektrische, ökologische, funktionale und wirtschaftliche Faktoren.

Je nach Anwendung können viele verschiedene Arten von Stützisolatoren in Umspannwerken und Umspannwerken verwendet werden, z. B. Sammelschienenstützen, Flachwellenreaktorstützen, Schaltanlagen usw. Stützisolatoren können in drei Hauptkategorien unterteilt werden:

1. Funktionale und elektrische Anforderungen

Die Hauptaufgabe des Trennschalters besteht darin, Sicherheit zu gewährleisten: Im getrennten Zustand muss er eine sichtbare und zuverlässige Trennstrecke bieten, während er im geschlossenen Zustand dem Fluss von Normal- und Fehlerströmen ohne Unterbrechung oder anormalen unsicheren Bedingungen standhalten muss . Tatsächlich müssen Trennschalter eine Entladung durch offene Luftspalte und die Erde vermeiden.

2. Mechanische Anforderungen

Aus mechanischer Sicht muss der Trennschalter zusätzlich zu seiner eigenen Betriebslast auch eine externe Last tragen. Beispielsweise ist eine der kritischeren Bedingungen für UHV-Geräte das Erdbebenrisiko, sodass ein hochpräzises Design erforderlich ist, wenn alle seismischen Anforderungen erfüllt werden sollen. Andere zu berücksichtigende Lasten sind Kurzschlüsse, Windgeschwindigkeiten und Endlasten.

3. Umweltanforderungen

Der Trennschalter ist vollständig der Umgebung ausgesetzt und muss Umweltfaktoren wie starker Vereisung oder starkem Regen standhalten, die das Entladungsrisiko erhöhen. Es ist wichtig, dass die Verschmutzung ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Größe ist, da Isolationsfehler zu Erdentladungen führen können.

All diese Anforderungen haben viel mit der Leistung des Stützisolators zu tun, was den Hinterisolator zu einer der wichtigsten Komponenten in Trennschaltern und vielen anderen Anwendungen in Umspannwerken macht. Angesichts anderer Anforderungen in Bezug auf die Verschiebung unter Last während des Gebrauchs haben Trennschalter tatsächlich ein weiteres kritisches Problem, mit dem andere Arten von Geräten nicht konfrontiert sind, nämlich die Bewegung mechanischer Komponenten, die zum Öffnen und Schließen des Geräts erforderlich sind. Damit diese Art von Ausrüstung normal funktioniert, ist es daher notwendig, eine bestimmte vorgeschriebene Steifheit zu haben.

Zusätzlich zu den oben genannten Einschränkungen besteht Bedarf an einer kompakten und kostengünstigen Lösung für die meisten heutigen Freiluft-Umspannwerke. Die Entwicklung von Stützisolatoren kann einen großen Beitrag zu diesem Ziel leisten, indem die erforderlichen Lichtbogenabstände für Busse, Trennschalter und andere Anlagenausrüstung begrenzt werden. Dies kann erreicht werden, indem das Design von Stützisolatoren optimiert wird, beispielsweise durch die Auswahl geeigneterer Materialien, die Verbesserung der mechanischen Festigkeit und Steifigkeit, die Reduzierung der Anzahl der Stapel-/Zwischenflansche und die Optimierung von Gerüstprofilen und Kriechkoeffizienten.

Welche Eigenschaften haben Stützisolatoren?

In der Vergangenheit verwendeten ländliche Gebiete Strommasten, um elektrische Drähte zu stützen, und Strommasten verwendeten hauptsächlich Isolatoren, die sich allmählich entwickelten. An einem Ende des Verbindungsturms der Hochspannungsleitungen sind mehrere scheibenförmige Isolatoren aufgehängt, um die Leckstrecke zu vergrößern.

1. Derzeit sind die üblicherweise verwendeten Isolatoren: Keramikisolatoren, GFK-Isolatoren, Verbundisolatoren und Halbleiterisolatoren.

Zweitens umfassen die in Freileitungen verwendeten Isolatoren im Allgemeinen Stiftisolatoren, Schmetterlingsisolatoren, Hängeisolatoren, Porzellantraversen, Stabisolatoren und zugfeste Isolatoren.

Drei, je nach Zweck können in Leitungsisolator und Kraftwerk und elektrische Isolierung unterteilt werden. Unter ihnen sind die anfälligen Isolatoren für den Leitungsgebrauch Nadel-, Schmetterlings- und Scheibenisolatoren, die nicht anfälligen Isolatoren sind horizontale Stangen und Stabaufhängungen, die anfälligen Isolatoren für Kraftwerke und Elektrogeräte sind Stiftisolatoren, hohle Stützisolatoren und Durchführungen, und die nicht anfälligen Isolatoren sind Stützisolatoren vom Stabtyp und Durchführungen aus Behälterporzellan.

Vier, je nach Struktur können in Säulenisolator, Aufhängungsisolator, Antifoulingisolator und Gehäuseisolator unterteilt werden.

Isolatoren werden normalerweise in zerstörbare und nicht zerstörbare Typen unterteilt.

CIm Vergleich zum Glasisolator hat der Säulenisolator den Vorteil der Säulenporzellanvase hauptsächlich darin, dass beide seit mehr als ein paar Jahren verwendet werden.

Aufgrund der hohen mechanischen Festigkeit, die durch das Material der Säulenporzellanvase verursacht wird, bricht es nicht leicht, selbst wenn die äußere Schalenoberfläche äußeren Kräften ausgesetzt wird. Die elektrische Festigkeit von Keramik ist sehr stabil und kann im Gebrauch einen bestimmten Zustand beibehalten. Und weil die Alterungsrate von Keramik langsamer ist als die von Glas, werden Glasisolatoren oft durch ihre eigene Beschädigung zu Keramik, und Säulenporzellanflaschen können lange Zeit ununterbrochen laufen.

Wenn das Prop-Porzellan beschädigt ist, bleiben die Zylinderkappe und die Keramikfragmente hängen, aber der verbleibende unbeschädigte Teil des Prop-Porzellans kann aufgrund seiner hohen mechanischen Festigkeit den inneren Isolatorstrang halten. Dies ist ein Zusammenhang, den viele Schaltungsingenieure prüfen müssen, wenn sie solche Produkte in Betracht ziehen, und es ist auch die Selbstzerstörungsrate großer Netzisolationsprodukte.