Izolatory energetyczne

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Izolatory na słupie linii średniego napięcia

Izolatory energetyczne (ang. insulator) to ogólna nazwa aparatów stosowanych w elektroenergetyce do podtrzymywania i izolowania elementów przewodzących.

Izolacja ta ma zasadniczy wpływ na parametry linii, a od przyjętych układów izolacyjnych zależy kształt słupów, gabaryty linii, parametry i warunki eksploatacji. Oprócz właściwości izolacyjnych izolatory muszą wytrzymywać siłę naciągu przewodu, jak i przewodu w warunkach krytycznych obciążenia szadzią, lodem czy wiatrem.

Podstawowe parametry[edytuj | edytuj kod]

Podstawowe parametry charakteryzujące izolatory w elektroenergetyce to:

Oznaczenia izolatorów[edytuj | edytuj kod]

Izolator kołpakowy ceramiczny

Do oznaczania izolatorów w elektroenergetyce stosuje się symbole:

  • L - izolatory liniowe
  • S - izolatory stojące
  • W - izolatory wsporcze
  • K - izolatory kołpakowe
  • G - izolatory odciągowe
  • Z - izolatory przeciwzabrudzeniowe
  • D - izolatory o konstrukcji w kształcie litery delta (deltowe)
  • P - izolatory o konstrukcji pniowej (nieprzebijalne)

Izolatory pniowe o długości pnia co najmniej trzy razy większej od średnicy nazywamy izolatorami długopniowymi. W przypadku, gdy wnętrze izolatora pniowego nie zawiera szczeliny powietrznej (jest pełne), mówimy o izolatorach pełnopniowych.

Podział[edytuj | edytuj kod]

Izolator deltowy (LSD

Najczęściej spotykane izolatory w elektroenergetyce to:

  • izolatory liniowe stojące,
  • izolatory liniowe wiszące,
  • izolatory stacyjne wsporcze,
  • izolatory przepustowe.

Izolatory liniowe stojące[edytuj | edytuj kod]

Izolatory liniowe stojące to rodzaj izolatorów stosowanych w liniach elektroenergetycznych średniego napięcia i wysokiego napięcia oraz w rozdzielniach napowietrznych jako wsporniki szyn i części odłączników oraz bezpieczników.

Najczęściej spotykane typy izolatorów stojących to już nie stosowane: izolatory deltowe (LSD - o niezbyt korzystnym kształcie i podatne na wyładowania niezupełne), szerokokloszowe (szerszy górny klosz bardziej niewrażliwe na przeskoki) i powszechnie stosowane izolatory pniowe (LSP - o znacznej odporności na uderzenia i dobrej wytrzymałości elektrycznej przy zanieczyszczeniach).

Izolatory liniowe wiszące[edytuj | edytuj kod]

Izolatory liniowe wiszące to rodzaj izolatorów stosowanych w liniach elektroenergetycznych głównie wysokiego napięcia i przeznaczone są one do pracy mechanicznej tylko na rozciąganie. Najczęściej spotykane izolatory wiszące to typu łańcuchowego.

Łańcuch izolatorów

Łańcuchem izolatorowym nazywamy jeden lub więcej izolatorów wiszących połączonych szeregowo wraz z osprzętem, a rozróżnia się układy łańcuchów:

  • jednorzędowy - złożony z jednego lub więcej izolatorów wiszących połączonych szeregowo,
  • wielorzędowy - zespół dwóch lub więcej takich samych łańcuchów izolatorowych jednorzędowych połączonych równolegle,
  • złożone - zespół dwóch lub więcej jednorzędowych albo wielorzędowych łańcuchów izolatorowych w układzie zapewniających określone właściwości elektryczne lub mechaniczne np. układy V i Y.

Najczęściej w Polsce na liniach 110, 220 i 400 kV stosuje się izolatory długopniowe ceramiczne lub kompozytowe (LP) oraz izolatory kołpakowe szklane (LK). Izolatory te zawieszane są w typowych układach izolacyjnych:

Na świecie coraz częściej stosowane są też izolatory z kauczuku silikonowego z uwagi na około 20% niższą cenę od porcelanowych, mniejszą wagę i większą odporność na uszkodzenia mechaniczne.

Izolatory stacyjne wsporcze[edytuj | edytuj kod]

Izolatory wsporcze wnętrzowe służą do mocowania szyn, styków w odłącznikach oraz bezpieczników. Izolatory nie są obciążone mechanicznie, a istotne są tu siły elektrodynamiczne przy zwarciach - stąd konieczność zwiększania średnicy izolatora ku dołowi. Oprócz tradycyjnie wykonanych izolatorów stosuje się też izolatory żywiczne i silikonowe.

Izolatory wsporcze napowietrzne kiedyś realizowane były podobnie jak izolatory łańcuchowe wiszące jako wieloczłonowe o sztywnych połączeniach między ogniwami. Obecnie wieloczłonowe izolatory występują tylko dla najwyższych napięć - wtedy człony niższe mają większe średnice.

Izolatory przepustowe[edytuj | edytuj kod]

Izolatory przepustowe służą do przeprowadzenia szyny pod napięciem (wysokim, średnim czy niskim) przez ścianę uziemioną. Po dwóch stronach ściany mogą występować jednakowe lub różne warunki:

W związku z tym spotyka się typy izolatorów przepustowych:

  • ścienny wnętrzowy - do przejścia przez ścianę lub przegrodę w rozdzielni wnętrzowej,
  • napowietrzno-wnętrzowy - na wejściu linii napowietrznej lub kablowej do rozdzielni wnętrzowej,
  • wnętrzowo-transformatorowy,
  • napowierzno-transformatorowy,
  • wnętrzowo-wyłącznikowy,
  • napowietrzno-wyłącznikowy.

W przypadku napięć niskich i średnich można spotkać izolatory przepustowe wyłącznie porcelanowe, ale powyżej 20 kV mogą wystąpić iskry ślizgowe co wymaga skomplikowania konstrukcji izolatora (tzw. kieszenie zametalizowane czy zametalizowanie lub zagrafitowanie powierzchni wewnętrznej); stosuje się też izolatory wielorurowe. W przypadku wysokich napięć izolatory porcelanowe nie są stosowane z uwagi na mechanizm przebicia cieplnego - tu zastosowanie znalazły izolatory kondensatorowe z papieru bakelizowanego w osłonie porcelanowej, izolatory przepustowe olejowe (porcelana jest zbiornikiem na olej), izolatory przepustowe papierowo-olejowe (dodatkowo izolacja z papieru bakelizowanego, papierowe bariery lub metalowe przegrody do sterowania kondesatorowego). Coraz częściej spotykane są też izolatory wsporcze silikonowe.

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • PN-IEC 60050-151:2003 Międzynarodowy słownik terminologiczny elektryki -- Część 151: Urządzenia elektryczne i magnetyczne
  • Jan Maksymiuk: Aparaty elektryczne w pytaniach i odpowiedziach. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1997, s. 88-95. ISBN 8320421012.

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]