Composiet isolatorenvertegenwoordigen een aanzienlijke vooruitgang in de elektrische isolatietechnologie. In tegenstelling tot traditionele porseleinen of glazen isolatoren maken ze gebruik van een geavanceerd ontwerp uit meerdere- materialen om de prestaties te optimaliseren. Hier is een overzicht van hun kerncomponenten en voordelen:
1. Kerndefinitie en componenten
Een composietisolator is een gespecialiseerd type polymeerisolator dat bestaat uit ten minste twee afzonderlijke isolatie-elementen:
Kern:Het centrale structurele element.
Huisvesting (weerloodsen):De externe beschermlaag, gemonteerd met metalen eindbeslag.
(Opmerking: een polymeerisolator wordt gedefinieerd als een isolator die voornamelijk is vervaardigd uit op polymeer-gebaseerde materialen).
2. De kern: basis voor mechanische kracht
Functie:Dient alsinterne isolatiecomponent, ontworpen om de mechanische belastingen van de isolator te dragen (spanning, compressie, buiging).
Bouw:Typisch vervaardigd uit:
Vezels (bijvoorbeeld glas) ingebed in een harsmatrix en vormen een vezel-versterkte kunststof (FRP).
Homogeen isolatiemateriaal (bijvoorbeeld keramiek of massieve hars).
Kernmateriaalclassificaties:
Polymere composietisolator (standaard composietisolator):Zowel de kern als de behuizing zijn gemaakt van polymeermaterialen.
Hybride samengestelde isolator:Beschikt over een kern gemaakt van homogeen materiaal zoals keramiek.
Alternatieve naam: Vaak niet--keramische isolatoren (NCI) genoemd.
3. De behuizing (weerloodsen): milieu- en elektrisch schild
Functie:Fungeert als deexterne isolatiecomponent, die twee cruciale functies biedt:
· Kruipafstand:Zorgt voor het noodzakelijke elektrische isolatiepad langs het oppervlak.
· Kernbescherming:Beschermt de kern tegen milieuschade (vocht, UV-straling, vervuiling, chemicaliën).
Productie:De behuizing kan worden gevormd door:
Het plaatsen van individuele loodsen op de kern (met of zonder tussenmantel).
Het gieten of injecteren van de behuizing (als geheel of in delen) direct op de kern.
Materialen:Maakt gebruik van hoogwaardige-polymeren voor duurzaamheid, waaronder:
· Elastomeren:Siliconenrubber (meest voorkomend), ethyleenpropyleendieenmonomeer (EPDM).
· Harsen:Cycloalifatische epoxyhars.
· Fluorpolymeren:Polytetrafluorethyleen (PTFE).
4. Materiaalkeuzes: industrienormen
Kern:Het meest algemene kernmateriaal isEpoxy-Geïmpregneerd glasvezelversterkt plastic (FRP/GFRP/GRP-staaf). Voor ontwerpen met holle- kernen (bijv. stationspalen, bussen),Epoxy-Geïmpregneerde glasvezelversterkte buizenzijn werkzaam.
Behuizing: siliconenrubberwordt algemeen gewaardeerd vanwege zijn uitzonderlijke hydrofobiciteit en weerstand tegen tracking en erosie.
5. Belangrijkste voordeel: het multi-materiaalsysteem
De fundamentele superioriteit van composietisolatoren ligt in hun ontwerpfilosofie:
Traditionele isolatoren (porselein/glas):Gebruik eenenkel-materiaalsysteem. Eén materiaal moet tegelijkertijd alle mechanische spanningen (compressie, spanning, buiging) opvangen en de elektrische kruipweg verzorgen.
Samengestelde isolatoren:Maak gebruik van eenmulti-materiaalsysteem Dat scheidt de kernfuncties:
· Kern:Geoptimaliseerd voormechanische sterkte en draagkracht-.
· Behuizing:Geoptimaliseerd voorelektrische prestaties (kruip)Enbescherming van het milieu.
Elk materiaal vervult zijn gespecialiseerde functie optimaal, wat leidt tot superieure algehele prestaties, een lager gewicht, verbeterde weerstand tegen vervuiling en verbeterde betrouwbaarheid.
6. Evolutie: composiet bussen
Het bewezen succes van composietisolatoren in transmissielijnen en onderstations heeft de ontwikkeling gestimuleerdSamengestelde hoogspanningsbussen.-. Deze maken gebruik van een met hars-geïmpregneerde vezelbuis als primair isolatie-element. Deze buis kan op zichzelf worden gebruikt of, voor betere prestaties buitenshuis, worden overgoten met een externe rubberen behuizing (weerhuisjes).
7.Classificaties van primaire composietisolatoren
De momenteel vervaardigde composietisolatoren vallen in vier hoofdcategorieën, elk ontworpen voor specifieke rollen:
· Ophangisolatoren:Wordt voornamelijk gebruikt in bovengrondse transmissielijnen, hangend aan constructies om geleiders te ondersteunen (bijv. figuur 1-1a).
· Lijnpaalisolatoren:Toegepast op distributielijnen, ingangen van onderstations, of als stijgbuizen, verticaal of onder een hoek gemonteerd op palen of constructies (bijv. Fig. 1-1b).
Afb. 1-1
(a) Ophangisolatoren (b) Lijnpaalisolatoren
1-bovenfitting; 2-huisvesting / weerloodsen; 3-FRP staafkern; 4-lagere montage
· Stationspaalisolatoren:Zorg voor structurele ondersteuning en elektrische isolatie binnen onderstations en schakelstations voor apparatuur zoals scheidingsschakelaars, stroomrails en stroomonderbrekers (bijv. Fig. 1-2).
Afb. 1-2
Composiet paalisolatorIOC-500
(a) Productdiagram (b) Componentdiagram (c) Structuurdiagram
1 - Composiet paalisolator; 2 - Starre balk; 3 - Afschermingsfittingen; 4 - Glasvezelharsstaaf;
5 - Weer-bestendige behuizing; 6 - Eindfitting
· Holle kernisolatoren:Ze zijn voorzien van een centrale buisstructuur, waardoor ze kunnen fungeren als isolerende behuizingen of bussen voor verschillende elektrische apparaten (bijv. Fig. 1-3).
Afb. 1-3
Composiet holle kern-isolator
1-bovenfitting; 2-huisvesting / weerloodsen; 3-FRP staafkern; 4-lagere montage
8. Kritieke toepassingen
Transmissie- en distributielijnen:
· Ophangisolatoren:Vormen de ruggengraat van bovengrondse hoogspanningslijnen-.
· Lijnpaalisolatoren:Wordt veel gebruikt in midden-spanningsdistributienetwerken en ingangen van onderstationlijnen.
Onderstations en schakelstations:
· Stationspaalisolatoren:Essentiële componenten in:
Schakelaars loskoppelen:Het verschaffen van structurele ondersteuning en isolatie voor wisselbladen (Fig. 1-2 toont bijvoorbeeld een frame-type scheidingsschakelaar die gebruik maakt van samengestelde stationpalen voor busondersteuning).
Busondersteuning:Isolerende en ondersteunende busrails.
Ondersteuning voor stroomonderbrekers:Het verstrekken van isolatie voor brekerpolen.
· Holle kernisolatoren:Dienen als de fundamentele isolerende component inComposiet bussenvoor:
Transformatoren:(Hoogspannings- en laagspanningsbussen-)
Schakelapparatuur:(stroomonderbrekers, GIS-bussen)
Instrumenttransformatoren:(Huidige transformatoren - CT's, spanningstransformatoren - VT's)
Kabelaansluitingen
Overspanningsafleiders (bliksemafleiders)
Diverse elektrische apparaten:Optreden alsexterne isolerende behuizing of bus(bijvoorbeeld afb. 1-4).
Afb. 1-4
De toepassing vansamengestelde isolatorenbij buiteninstallaties
(a) Sorteerringbus voor hoofdtransformator; (b) overspanningsafleider;
(c) LEVENstroomonderbreker voor dode tank; (d) Stroomtransformator; e) spanningstransformator;
(f) Sorteerringbus voor distributietransformator (420/170 kV);
(g) Kabelafsluiting (170 kV)
Overspanningsafleiders en scheiders:Composietisolatoren zijn een integraal onderdeel van de externe behuizingen van moderne polymeer-overspanningsafleiders (bijvoorbeeld afbeelding 1-5) en bieden isolatie voor de polen van de hoofdschakelaars.
Afb. 1-5
Twee eenheden overspanningsafleiders van 500 kV-transmissielijnen metcomposiet behuizingen, geïnstalleerd als ophangingstype op de lijn (zoals opgehangen in de afbeelding)
Voor productspecificaties of technisch advies:inquiry@tcipower.com