Wprowadzenie
Współczesne izolatory kompozytowe z żywicy silikonowej (CRS) w formie suchej masy stały się efektywną alternatywą dla tradycyjnych izolatorów porcelanowych. W procesie produkcji tego typu izolatorów złożonych, warstwa organicznej żywicy izolacyjnej jest bezpośrednio formowana na pręcie przewodzącym. Następnie na warstwę żywicy formowany jest izolator z gumy silikonowej. Izolator z gumy silikonowej chroni warstwę żywicy przed otoczeniem i jest formowany, aby uzyskać pożądane wymiary i kształt izolatora (znany również jako ‘profil osłony’). Izolator z gumy silikonowej składa się z jednego, integralnego elementu.
%20Bulk%20Bushing.png)
Izolator kompozytowy z żywicy silikonowej (CRS)
Izolatory CRS są dostępne komercyjnie dla zakresów napięć do Um 72,5 kV i oferują kilka korzyści w porównaniu do ich odpowiedników wypełnionych olejem porcelanowym:
- Izolator suchy (bez oleju izolacyjnego)
Izolator CRS jest samodzielnym suchym komponentem. W związku z tym nie ma ryzyka wycieku oleju.
- Bezpieczniejszy w przypadku awarii katastrofalnej
Przebicie (łuk elektryczny z dużym prądem zwarciowym) w izolatorze porcelanowym wypełnionym olejem może prowadzić do katastrofalnej awarii izolatora. Katastrofalna awaria może skutkować rozbiciem izolatora i wyciekami oleju. Usunięcie korpusu izolatora porcelanowego i palnego oleju mineralnego eliminuje w projekcie CRS możliwość rozbicia, ryzyko odłamków porcelany oraz potencjalne zagrożenie pożarowe. Ponieważ izolatory CRS nie wymagają oleju mineralnego, obciążenie ogniowe jest również mniejsze (ważne przy projektowaniu instalacji gaśniczych i obliczaniu składek ubezpieczeniowych).
- Łatwość obsługi
Podczas gdy porcelana jest materiałem stosunkowo delikatnym i kruchym, izolatory CRS są produkowane z wytrzymałych i odpornych materiałów żywicznych i silikonowych. Ułatwia to obsługę i transport izolatorów złożonych. Dodatkowo, nie ma potrzeby stosowania specjalnych środków przechowywania i obsługi.
- Kąt montażu
Dzięki temu, że izolatory CRS są suche, można je instalować pod dowolnym kątem (poziomo, pionowo i pod dowolnym kątem pomiędzy).
- Łatwość instalacji
Montaż izolatorów CRS jest łatwiejszy i szybszy. Podczas montażu i konserwacji izolatorów porcelanowych wypełnionych olejem, pracownicy muszą zaciskać poszczególne elementy porcelanowe i uszczelki. Proces ten jest czasochłonny i skomplikowany ze względu na protokoły dotyczące obsługi oleju. Eliminując olej i uszczelki (z wyjątkiem uszczelek oddzielających izolatory od zbiornika urządzenia), wymagane jest znacznie mniej konserwacji.
- Lepsza wydajność w warunkach zanieczyszczenia
Zewnętrzna powierzchnia gumy silikonowej (SiR) izolatora CRS wykazuje wysoki poziom hydrofobowości nawet w trudnych warunkach zanieczyszczenia środowiska. Hydrofobowy SiR tłumi prądy upływowe (typowa wartość dla porcelany hydrofilowej to 10 mA, a dla silikonu <1 mA), co prowadzi do zmniejszenia ryzyka przebicia zanieczyszczeniowego i w konsekwencji zwiększonej niezawodności. Niski prąd upływowy minimalizuje również aktywność wyładowań na powierzchni izolatora i minimalizuje erozję. W efekcie hydrofobowość działa jako właściwość samoczyszcząca, która wydłuża żywotność i znacznie zmniejsza potrzebę konserwacji czyszczenia izolatora (w porównaniu do izolatorów porcelanowych, które mogą wymagać częstszego czyszczenia).
Hydrofobowa powierzchnia gumy silikonowej (SiR)
- Niski poziom wyładowań niezupełnych
Ponieważ izolatory CRS są praktycznie wolne od pustek lub niedoskonałości, mają najniższy możliwy poziom wyładowań niezupełnych (PD). Ponieważ PD jest powszechnie uznawane za główną przyczynę długoterminowej degradacji i ostatecznej awarii izolacji elektrycznej, niższa aktywność PD znacznie wydłuży użyteczną żywotność systemu izolacji izolatora.
Zjawisko wyładowań niezupełnych w izolacji stałej
- Poszerzony zakres temperatur pracy
Izolatory CRS mogą pracować w temperaturach tak niskich jak -60°C (-76°F). Dla izolatorów porcelanowych wypełnionych olejem, minimalna temperatura pracy jest ograniczona do -45°C (-49°F) (najniższa temperatura przepływu oleju izolacyjnego).
Chcesz dowiedzieć się więcej o izolatorach elektrycznych?
Sprawdź nasz kurs wideo Wprowadzenie do izolatorów elektrycznych!
Jak działają izolatory elektryczne
Poniższy film jest fragmentem naszego kursu online Wyjaśnienie inżynierii mechanicznej i elektrycznej.
Podoba Ci się ten artykuł? Koniecznie sprawdź nasz kurs wideo Wprowadzenie do izolatorów elektrycznych! Kurs zawiera quiz, podręcznik, a po jego ukończeniu otrzymasz certyfikat. Ciesz się!
Dodatkowe zasoby
https://en.wikipedia.org/wiki/Bushing_(electrical)
http://www.cired.net/publications/cired2013/pdfs/CIRED2013_1219_final.pdf