È chiaro che se linee di trasmissione non sono correttamente isolati dal supporto di torri o pali, quindi il flusso di corrente sarà in direzione del terreno attraverso la torre in modo che diventi pericoloso. Certamente le linee di trasmissione sono sempre supportate da isolatori che vengono posti sui pali. Il isolanti che vengono utilizzati sulle torri devono avere queste proprietà come elevata resistenza meccanica, elevata resistenza elettrica, elevata permittività relativa, ecc. Il materiale dell'isolante utilizzato nelle linee di trasmissione è porcellana ma, in base al requisito, viene utilizzato anche il tipo di steatite o vetro . Sono disponibili diversi tipi di isolatori nelle linee di trasmissione come isolante a perno, sospensione, deformazione, supporto e grillo. Gli isolatori come il perno, la deformazione e il grillo sono applicabili in sistemi a media e alta tensione, mentre il grillo e lo strallo sono applicabili nelle applicazioni a bassa tensione.
Cos'è l'isolante a perno?
Definizione: Un isolante utilizzato per isolare un filo da un supporto fisico come un perno su un palo o una torre è noto come isolante di tipo a perno. Questo tipo di isolante viene utilizzato con una potenza di 33 kV distribuzione sistemi. Come suggerisce il nome, è disposto su un perno dove il conduttore collegato ad esso. Questi isolanti sono realizzati con vetro altrimenti porcellana. Di seguito è mostrato il diagramma dell'isolatore del tipo a perno.
pin-isolante
Questi isolanti sono ancora utilizzati nei sistemi di distribuzione di energia a 33 kV. Questi isolatori sono disponibili in diverse parti come 1 parte, 2 parti o 3 parti del tipo in base alla tensione dell'applicazione. Un tipo di parte viene utilizzato in un sistema di distribuzione di energia da 11 kV in cui l'intero isolante è un pezzo a forma di porcellana / vetro.
Se il percorso di perdita di questo isolante è in superficie, è necessario aumentare la lunghezza della superficie verticalmente per aumentare la corsia di perdita.
Costruzione dell'isolatore a perno
Di seguito è mostrato lo schema interno dell'isolatore di tipo a perno. Comprende due parti principali: porcellana e bullone in acciaio zincato. Questo bullone è collegato alla base tramite cementazione. Esistono diverse tecniche per proteggere l'isolante verso i bulloni.
Cause di guasto dell'isolante
La progettazione di un isolante deve essere eseguita correttamente per superare le sollecitazioni elettriche e meccaniche sull'isolante. Lo stress elettrico sugli isolatori dipende principalmente dalla tensione di linea e, pertanto, devono essere utilizzati isolatori appropriati in base alla tensione di linea. Una pressione elettrica eccessiva può danneggiare l'isolante per foratura o per scarica elettrica.
Puntura
La perforazione di un isolante può verificarsi a causa della scarica elettrica dal conduttore al pin in tutto l'isolatore. È necessario utilizzare uno spessore sufficiente di materiale isolante per evitare una foratura. Quando si verifica questo tipo di foratura, l'isolante viene danneggiato in modo permanente.
Flash-over
Il flashover di un isolante può avvenire a causa della scarica elettrica progettando un arco tra il pin di un isolante e un conduttore di linea.
Fattore sicurezza
È definito come il rapporto tra la potenza di perforazione e la sovratensione del flash. Richiede un valore elevato del fattore di sicurezza in modo che si verifichi un flash-over una volta prima che l'isolatore di tipo a perno venga perforato. Per questo tipo di isolante, il valore del fattore di sicurezza è di circa 10.
Fattore di sicurezza = resistenza alla perforazione / sovratensione del flash
considerazioni sul design
Il conduttore è collegato sopra l'isolatore e la base dell'isolatore può essere collegata per supportare la struttura del potenziale di terra.
L'isolante deve resistere alle potenziali sollecitazioni che si verificano tra la terra e il conduttore. La distanza tra la terra e il conduttore, l'isolante circostante e la scarica elettrica nell'aria è chiamata distanza di scarica.
costruzione isolante a perno
Una volta che l'isolante si bagna, la sua superficie esterna diventerà quasi conduttiva. Pertanto la distanza di flashover sarà ridotta in un isolante.
Quindi il design dell'isolante superiore sembra un ombrello per proteggere le parti interne dalla pioggia. La faccia superiore della sottoveste superiore è inclinata per mantenere la massima tensione di flashover durante la pioggia. La progettazione di parapioggia per isolatori può essere eseguita per proteggere la distribuzione della tensione dai disturbi.
Vantaggi dell'isolatore a perno
I vantaggi sono
- La resistenza meccanica di questo isolante è elevata.
- Non è caro
- Ha una buona distanza di dispersione.
- È applicabile a una linea di trasmissione ad alta tensione.
- La progettazione di questo isolante è semplice
- Facile manutenzione
- Viene utilizzato verticalmente e orizzontalmente
Svantaggi dell'isolatore a perno
Gli svantaggi sono
- È applicabile solo alle linee di trasmissione
- Deve essere utilizzato dal mandrino.
- La tensione nominale è fino a 36 kV.
- Il perno isolante può danneggiare la filettatura di un isolante.
- Per oltre 50KV, questi isolanti diventeranno antieconomici e ingombranti.
Applicazioni
Le applicazioni sono
- Questo isolante è utilizzato in potenza di trasmissione linee fino a 33kV.
- Questi isolanti vengono utilizzati su pali intermedi su un percorso rettilineo
- Invece di utilizzare due isolatori del tipo a sospensione, viene utilizzato un isolante del tipo a perno.
Domande frequenti
1). Perché gli isolatori a perno non vengono utilizzati sopra i 33kv?
Man mano che diventano troppo grandi e antieconomici.
2). Perché viene utilizzata la struttura ondulata degli isolatori a perni?
Per aumentare la sovratensione del flash
3). Perché abbiamo bisogno di isolanti?
Gli isolanti funzionano come protettori per proteggere dal suono, dal calore e dal flusso di elettricità.
4). Quale isolante viene utilizzato nella linea di trasmissione?
L'isolatore della linea di alimentazione viene utilizzato nella linea di trasmissione
5). Le linee ad alta tensione sono isolate?
Inizialmente, le linee ad alta tensione sono isolate. L'aria funge da isolante tra i conduttori di linea e i normali isolatori di stringa per fornire isolamento tra il filo di linea e la terra nei punti di supporto.
Quindi, questo è tutto una panoramica degli isolatori a perno . Offre una tecnica di conduzione semplice, economica ed efficiente. Gli isolanti moderni sono estremamente coerenti e le rotture intrinseche all'interno della porcellana sono estremamente rare. La durata di questi isolanti è relativamente lunga e questi tipi di isolanti sono ottenibili fino a 50 kV. Ecco una domanda per te, qual è la funzione dell'isolante?
