Როგორ აირჩიოთ სწორი იზოლატორი მაღალი ძაბვის ხაზებისთვის?

Გაიგეთ მნიშვნელოვანი იზოლატორების ტიპები და მასალის ვარიანტები მაღალი ძაბვის გამოყენებისთვის

Საშვები, სვეტები, გრძელი შტოკის და დაჭიმულობის იზოლატორები: ფუნქციები და სტრუქტურული როლები მაღალი ძაბვის სისტემებში

Არსებობს იზოლატორების ოთხი ძირეული ტიპი, რომლებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მაღალი ძაბვის გადაცემის სისტემებში. საკაბელო იზოლატორები მუშაობს იმით, რომ ცალკეული დისკების ჯაჭვების საშუალებით იჭერს გამტარების წონას. ეს კონფიგურაცია საშუალებას აძლევს ინჟინრებს ააგონ გადამცემი კოშკები სხვადასხვა ფორმით და გაამარტივონ ხაზების მიმდებარე რთულ რელიეფზე გაყვანა. სვეტისებრი იზოლატორები განსხვავებულ მიდგომას იღებს და მყარ მხარდაჭერას უწევს ქვესადგურებში არსებულ საშუალო გამტარებს. ისინი იმდენად მაგრია, რომ აძლევს მათ შესაძლებლობას გაუძლონ ასობით კილოვოლტის ძაბვას. გრძელი შტანგისებრი იზოლატორები გამორჩეულნი არიან იმით, რომ მათი დამზადება ხდება ერთიანი ნაწილისგან, რომელიც შედგება ფარფლისაგან ან კომპოზიტური მასალისგან. ეს იზოლატორები განსაკუთრებით კარგად წინ აღმოდგენენ ბირთვის დაგროვებას, რაც ახსნის მათ ხშირ გამოყენებას მაღალი ძაბვის (EHV) გამოყენების შემთხვევაში, სადაც გრძელი ზედაპირები ხელს უშლის კომპონენტებს შორის საშიში გადატვირთვის წარმოქმნას. შემდეგ მოდის დაჭიმულობის იზოლატორები, რომლებიც განლაგებულია გადაცემის ხაზების ბოლოში და იჭერს ყველაფერს ერთად, მიუხედავად სხვადასხვა ძალებისა, რომლებიც მოქმედებს მათზე, როგორიცაა სიმაღლის ცვლილება, მძიმე თოვლის დაგროვება ან ძლიერი ქარის სამყაროზე გასვლა. თითოეული ტიპი სპეციალურად შეიმუშავებულია სხვადასხვა გამოწვევების გადასაჭრელად, მათ შორის ქარის წნევის, ყინულის დაგროვების და მინდორის მიუხედავად მიწისძვრის გადატანისთვის. საინტერესო ის არის, რომ კვლევები აჩვენებს, რომ გრძელი შტანგისებრი იზოლატორები დაახლოებით 30 პროცენტით გრძელ ხანს გამოიყენება მეორადი დატვირთვის დროს ძველი დისკების ჯაჭვის კონსტრუქციის შედარებით, რაც ხდის მათ გამჭვირვალე არჩევანს ბევრი თანამედროვე მოწყობილობისთვის.

Ფარფლის, ზეთის და კომპოზიტური იზოლატორები: წარმატებულობა, გამძლეობა და გამოყენების შესაბამისობა

Მაღალი ძაბვის პირობებში აპარატურის წარმატებით მუშაობა და გამძლეობა დიდწილად დამოკიდებულია გამოყენებულ მასალაზე. ფარფალი ძალიან ხანდა ხან გამოიყენება, რადგან ის კარგად უმკლავდება ელექტროენერგიის გამტარობას — მისი დიელექტრიკული მდგრადობა 150 კვ-ზე მეტია ფეხზე, ასევე ის დამუშავებულია ტემპერატურის ცვლილებების დროს. პრობლემა იმაში მდგომარეობს, რომ ის ადვილად იშლება, თუ რამე შეეჯახება, რაც დიდ პრობლემას წარმოადგენს ისეთ ადგილებში, სადაც შენახვა არ არის მარტივი ან უსაფრთხო. გამაგრებული მინის იზოლატორები თვითნებურად იწმინდება და ვიზუალურად აჩვენებს cracks-ებს მისი სრული გამოსვლამდე რამდენიმე დროით ადრე, რაც უსაფრთხოების თვალსაზრისით ძალიან მნიშვნელოვანია. თუმცა, ამ მინის იზოლატორები არ არის მაღალი ხარისხის ზღვისპირა რეგიონებში, სადაც ჰაერში მაღალია მარილის შემცველობა, რაც იწვევს მათი ზედაპირის დამსხვრევას დროთა განმავლობაში. კომპოზიტური პოლიმერული იზოლატორები ბოლო დროს პოპულარულობას იძენენ, განსაკუთრებით ჭუჭყიან ან სველ გარემოში. ისინი შედგებიან შემცველობის შიდა ნაწილისგან და დაფარულია სილიკონის რეზინით, რომლის წყალგამძლე თვისებები ხელს უწყობს მათ 40%-ით უფრო სწრაფად გაასუფთავონ სიბრძნე და სიჭუჭყი ჩვეულებრივი მასალების შედარებით. ზოგიერთი საველე ანგარიში მიუთითებს, რომ ამ კომპოზიტებს შეიძლება შეეძლოთ დამატებით 15 წლით მეტი სიცოცხლის ხანგრძლივობა მშრალ კლიმატში ტრადიციული ფარფლის იზოლატორებთან შედარებით. თუმცა, მზის ულტრაიისფერი სხივების გავლენით მრავალი წლის განმავლობაში, უნდა შემუშავდეს სპეციალური ფორმულები, რათა ისინი არ დაიშვიონ ძალიან სწრაფად. ულტრა მაღალი ძაბვის სისტემებში მიმდინარე მოვლენების გათვალისწინებით, ჩვენ დავიწყეთ ახალი ჰიბრიდული მიდგომების დანახვა, რომლებიც იღებს მინის ან ფარფლის ბირთვების საუკეთესო მხარეებს და აერთიანებს კომპოზიტური დაფარვის ამინდისებურ თვისებებთან.

Ელექტრული და მექანიკური სამუშაო მახასიათებლების მოთხოვნების შეფასება

Დიელექტრიკული მთვარი და ძაბვის რეიტინგი: იზოლატორების შერჩევა 110 კვ-დან უმაღლეს ძაბვამდე და მაღალი ძაბვის გარდაქმნის სისტემებისთვის

Საიზოლაციო მასალის შერჩევა საჭიროებს სისტემის ძაბვისა და ფაქტობრივი ელექტრული დატვირთვის მკაცრად განხილვას. 110 კვ-დან 800 კვ-მდე სინუსოიდური სისტემებისთვის, სტანდარტული ფარფლის იზოლატორები როგორც წესი აძლევენ 10-დან 12 კვ-მდე სენტიმეტრში. თუმცა ულტრა მაღალი ძაბვის (UHV) და მაღალი ძაბვის მუდმივი დენის (HVDC) გამოყენებისას, მოთხოვნები მნიშვნელოვნად იზრდება. ასეთ სისტემებს საჭირო აქვთ მასალები, რომლებიც აძლევენ სულ მცირე 15 კვ/სმ, რადგან ელექტრული ველები ბევრად უფრო ძლიერი ხდება. HVDC-თან მუშაობას თან ახლავს დამატებითი პრობლემებიც. ელექტრული ველების განაწილება დამოკიდებულია პოლარობაზე და ასეთი სისტემები ზედაპირზე დაბინძურების უფრო სწრაფად აგროვებენ, ვიდრე სხვები. დაბინძურების ეს პრობლემა სწრაფად აძლიერებს მოძვრების პროცესებს და დროთა განმავლობაში იწვევს დენის უფრო მაღალ წაჟონვას. უმეტესი ინჟინრის მიერ სისტემის ნორმალურ მუშაობაზე დამატებით 20-30%-ით მეტი სიმძლავრე იქმნება, რათა დამატებითი დაცვა უზრუნველყოთ ძაბვის მკვეთრი ზემოთ წასვლის შემთხვევაში. მაგალითად, UHV იზოლატორები ხშირად იტვირთება მკაცრი ტესტირებით 1800 კვ-ით მთელი წუთის განმავლობაში, რათა შეამოწმდეს მათი მდგრადობა დატვირთვის შემთხვევაში. ბევრი კომპანია ახლა გადადის კომპოზიტური პოლიმერული იზოლატორებზე HVDC-სთვის. ისინი უფრო თანაბრად ანაწილებენ ელექტრულ ველს ზედაპირზე და უკეთ წინ უძღვებიან განთებებს, რომლებიც იწვევს სიბინძურე და ანტაღობა.

Მექანიკური დატვირთვის მაჩვენებელი: ქარის, ყინულის, დაჭიმულობის და რელიეფის გამძლეობა

Მექანიკური წარმატებულობა მნიშვნელოვანია საიმედო ექსპლუატაციისთვის სიმკაცრე გარემოში. მაღალი ძაბვის იზოლატორები უნდა იყოს მდგრადი:

• Ქარის და ყინულის დატვირთვები : კონსოლური სიმტკიცე 70 კნ-ზე მეტი 345 კვ ხაზებისთვის იმ რეგიონებში, სადაც ყინულის დაგროვების რისკი არსებობს
• Გამტარის დაჭიმულობა : ჭიმვის სიმტკიცე 120 კნ-ზე მეტი, რათა თავიდან იქნეს აცილებული ჯვარედინი გამართულები ხაზის გამართულების ან ექსტრემალური ამინდის დროს
• Მიწისძვრისა და რელიეფის დატვირთვები : ვიბრაციის დამალევების გამოყენება მიწისძვრის ზონებში და ანტი-გალოპირების დიზაინები მთის ან ღია ტერიტორიებზე
  Კომპოზიტურ იზოლატორებს გააჩნიათ მეტი თანდღობის სიმტკიცე — 500 მპა-ზე მეტი, 40 მპა-ის ნაცვლად ფარფლის შემთხვევაში, ხოლო სილიკონის რეზინის სხეულები აუმჯობესებს ყინულის ჩამოსხდომის მაჩვენებლებს. სანაპირო ზოლის არეალებში იზოლატორებს სჭირდებათ წაირბვის მანძილი 25–30 მმ/კვ დიაპაზონში და ჰიდროფობური ზედაპირები მარილით გამოწვეული გზების წინააღმდეგ წინააღმდეგობის გასაძლიერებლად. IEC 61109 და ANSI C29.11 სტანდარტებთან შესაბამისობა უზრუნველყოფს მექანიკურ და ელექტრო მაჩვენებლებს რეალურ პირობებში, რაც უზრუნველყოფს ათასწლეული მიუწეველი სერვისის მუშაობას.

Შეაფასეთ გარემოს წინააღმდეგობა და გრძელვადიანი საიმედოობა საფრთხის შემცველ პირობებში

Წაირბვის მანძილი და დაბინძურების მაჩვენებელი სანაპირო, სამრეწველო და მშრალ კლიმატებში

Იზოლატორების მუშაობის ხარისხი და სიცოცხლის ხანგრძლივობა მნიშვნელოვნად დამოკიდებულია მათ გარემოზე. როდესაც ვსაუბრობთ წირვის მანძილზე — ფაქტობრივად ყველაზე მოკლე გზაზე იზოლატორის ზედაპირზე ორ ელექტროდს შორის — მას საჭიროებული აქვს კორექტირება მაღალი დაბინძურების პირობებში, რათა თავიდან ავიცილოთ საშიში გადატვირთვები. სანაპირო ზოლები განსაკუთრებულ პრობლემებს იწვევს, რადგან მარილი დროთა განმავლობაში იკრება და ზედაპირზე ჩამოყალიბებს გამტარ ფენებს. ამიტომ ბევრი მწარმოებელი ახლა მიმართავს ჰიდროფობურ სილიკონის რეზინის კომპოზიტებს, რომლებიც ძალიან კარგად უზრუნველყოფს სითხის და სიბინძურისგან კრიტიკული კომპონენტების დაცვას და ამით შეამცირებს იმ ზედმეტ დენის გადატეკვას, რომლის მინიმიზაციასაც ყველა ვეძებთ. მრეწველობის ზონები კი სხვა სახის გამოწვევებს იწვევს, რადგან იზოლატორები იკრებენ ქიმიკატებს, მაგალითად გოგირდის ნაერთებს და ცემენტის მტვარს. ეს ნივთიერებები ტენიანობის დროს ხდება გამტარი, მაგრამ რიფლებური პროფილის დიზაინი მათთან ერთად რეგულარული გაწმენდის პროცედურები მნიშვნელოვნად ეხმარება ამ პრობლემის გადაჭრაში. უდაბნოებიც თავის უნიკალურ რთულებანს იწვევს: იქ ქვიშა მუდმივად ამონაწევრებს მასალებს, ხოლო სიმკვდრივე ულტრაიისფერი სხივები კიდევ უფრო ამცირებს მათ სიმტკიცეს. კვლევები აჩვენებს, რომ გამაგრებული მინა დაახლოებით 30%-ით უკეთ გამძლეობს ამ მკაცრ პირობებს ტრადიციული ფარფლის ვარიანტებთან შედარებით. დაბინძურებულ გარემოში სწორი მუშაობის უზრუნველსაყოფად ინჟინრები მჭიდროდ აკონტროლებენ გადატეკვის დენებს და ცდილობენ შეამცირონ ისინი 50 მA-ზე დაბალი ზღვრის ქვეშ, რათა თავიდან აიცილონ თერმული გადახურება მაღალი ტენიანობის პერიოდებში. ტესტირების პროცედურები მოიცავს აჩქარებული დაბვეტვის სიმულაციებს, რომლებიც ამიმიკებს ათასწლეულობის მასშტაბით ექსტრემალური ტემპერატურის ცვალებადობას, მინუს 40 °C-დან პლიუს 80 °C-მდე, რაც მწარმოებლებს აძლევს ნდობას მასალების გამძლეობაში დროის განმავლობაში. და დიახ, რეკომენდებული წირვის მანძილები იცვლება იმის მიხედვით, თუ სად მოხდება ამ იზოლატორების მონტაჟი.

Კლიმატისთვის ოპტიმიზებული პროფილის იზოლატორების შერჩევა უზრუნველყოფს საიმედო ოპერირებას 25 წელიწადზე მეტი ხნის განმავლობაში, რადგან ასეთი იზოლატორები არა მარტო ზედაპირის წინააღმდეგობას, ჰიდროფობულობას და თვითგასუფლების შესაძლებლობას არიდებს ბალანსს.

Გამოიყენეთ ძაბვაზე და გამოყენებაზე დამყარებული შერჩევის ჩარჩო

33 kV-345 kV AC საწყისი და UHV/HVDC: იზოლატორების არჩევა, განლაგება, ერთეულები kV-ში და საიმედოობის საზომი მაჩვენებლები

Საჭირო იზოლატორების შერჩევა მკაცრად დამოკიდებულია იმ ძაბვის დონეზე, რომელთანაც მუშაობთ, და იმაზე, თუ როგორ გამოიყენება ისინი პრაქტიკაში. როდესაც გვაქვს საქმე 33 კვ-დან 345 კვ-მდე მოთავსებულ ცვალებად ძაბვის სისტემებთან, საჭიროა გამოყენებულ იქნას მორგებული ჯაჭვის კონფიგურაციები და მაღალი წინაღობა დაბინძურების დაგროვების წინააღმდეგ. როგორც წესი, 100 კვ-ზე დაახლოებით 8-10 ფარფლის ან მინის ელემენტი საკმარისია იმ ადგილებში, სადაც გარემოს პირობები არ არის განსაკუთრებით მკაცრი. თუმცა, როდესაც საქმე გვაქვს ულტრამაღალ ძაბვასთან (UHV) და მაღალ ძაბვის მუდმივ დენთან (HVDC), სიტუაცია იცვლება. ასეთი სისტემები მოითხოვენ უფრო მდგრად ამოცანას, როგორც წესი, კომპოზიტურ პოლიმერულ იზოლატორებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ გაგრძელებულ მოვლენის მანძილს 25 მმ-ზე მეტს კვ-ზე და უმჯობეს დაცვას სიბინძურის დაგროვებისგან. ასევე აღინიშნება, რომ ასეთი სისტემებისთვის საჭიროა დაახლოებით 1.5-ჯერ მეტი იზოლატორის ერთეული იმ მსგავსი ცვლადი ძაბვის სისტემების შედარებით, რათა შესაბამისად მოეხმარონ ინტენსიურ ელექტრულ ველებში. აქ საიმედოობის სტანდარტებიც საკმაოდ მკაცრია, უმეტეს შემთხვევაში UHV პროექტები მიიზიდავენ წლიური მარცხის 0.05%-ზე ნაკლების მიღწევას. და არ უნდა დაგვავიწყდეს მექანიკური მდგრადობაც, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი ის ადგილებში, სადაც ხშირად ხდება მძიმე ყინულის დაგროვება ან ძლიერი ქარი, სადაც იზოლატორები შეიძლება განიცადონ სტატიკური დატვირთვა 50 კნ-ზე მეტი. ინდუსტრიის პროფესიონალები როგორც წესი, ინარჩუნებენ IEC 60383 მითითებებს დანალღობის მანძილების შესახებ და ANSI C29 სპეციფიკაციებს მექანიკური დატვირთვების შესახებ, რათა ყველაფერი გრძელვად სწორად იმუშაოს და შეინარჩუნოს ელექტროსისტემის სტაბილურობა.

Ხშირად დასმული კითხვები