Když úroveň napětí překročí 66 kV, výraz "vysokonapěťový keramický izolátor" již neoznačuje klasifikaci podle katalogu produktů; místo toho se vyvinul do inženýrské disciplíny. Na rozdíl od keramických izolátorů středního a nízkého napětí, které se vyznačují především konfiguracemi kolíkového a drátového typu, se vysokonapěťové keramické izolátory skládají ze tří hlavních produktových řad - závěsné kotouče s čepičkou, keramické izolátory s dlouhými tyčemi a nosná kritéria pro porušování. Každá řada má svá vlastní konstrukční kritéria, klíčová kritéria pro provedení poruchy. faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběrovém řízení.
Závěsné kotouče s uzávěrem a čepem: dřina převodovky
Standardní řešení převodovky využívá řadu porcelánových disků spojených koncovými kryty kolíků a patic; toto řešení bylo standardizováno v souladu s normami IEC 60305 a ANSI C29.2. Běžné průměry porcelánových disků jsou 254, 280 a 320 mm, s odpovídajícími roztečemi 146, 155 a 170 mm. Elektromechanická poruchová zatížení jsou klasifikována do předem definovaných stupňů: 70, 120, 160, 210, 300, 400 a 530 kN. Počet porcelánových disků v řetězci se zvyšuje s napětím systému a závažností znečištění – typicky 7–9 disků pro systémy 110 kV, 13–14 disků pro systémy 220 kV a 25 nebo více disků pro systémy 500 kV. Porcelánové disky odolné proti znečištění (odolné proti zamlžování) však vyžadují větší instalační prostor se sníženou povrchovou vzdáleností.
Long-Rod a Station Post Porcelain
Dlouhá tyčporcelánové izolátorynahraďte struny izolátorů diskového typu jediným pevným jádrem, čímž se odstraní povrchy spojů čep-cap, kde mají tendenci docházet k poruchám způsobeným vlhkostí. Takové izolátory byly široce používány v energetických projektech v Německu a střední Evropě a jsou také běžně používány ve vysokonapěťových stejnosměrných přenosových vedeních. K podpoře přípojnic a zařízení v rozvodnách se používají sloupkové izolátory namontované v souladu s normou IEC 60168. Jejich klíčovým výkonnostním kritériem je spíše pevnost konzoly (ohybu) než pevnost v tahu a izolátory pro úrovně napětí 245 kV a vyšší jsou obvykle sestaveny z vrstvených lepených prvků.
Povrchová vzdálenost a účinnost znečištění
U vysokonapěťových keramických izolačních zařízení je povrchová vzdálenost stejně kritická jako jmenovité napětí. Norma IEC 60815 klasifikuje stupně znečištění do pěti kategorií, od A (velmi slabé) po E (velmi silné). Požadovaná specifická povrchová vzdálenost je přibližně 16 mm/kV v čistém prostředí, ale zvyšuje se na 31 mm/kV nebo více v pobřežních solných postřikech a průmyslových prostředích. U standardních kotoučových izolátorů je povrchová vzdálenost jednotky přibližně 300 mm; u izolátorů proti zamlžování (deep-shed) může dosáhnout 400–480 mm; vzhledem k tomu, že aerodynamické diskové izolátory pod širým nebem se vyznačují větší povrchovou vzdáleností pro dosažení samočistícího výkonu v pouštním prostředí.
Kompromis oproti kompozitním izolantům je přímočarý. Porcelán je hydrofilní, takže vlhká znečištěná vrstva se stává vodivou. Utility pracující v prostředích IEC třídy D/E buď specifikují dlouhé tekoucí struny proti zamlžování plus plánované mytí linek, aplikují RTV silikonové povlaky pro obnovení hydrofobnosti, nebo přejdou na kompozitní izolátory. Keramika si zachovává výhody v seismických zónách, při extrémním vystavení UV záření a pro aplikace vyžadující 40letou životnost bez chemické údržby.
Standardy a co požadovat od dodavatelů
IEC 60383-1/-2
izolátory s čepičkou a kolíkem a s dlouhou tyčí (typ, vzorek a rutinní testy)
01
ANSI C29.2
Severoamerické porcelánové závěsné izolátory mokrým procesem
02
IEC 60168
Nádražní izolátory;IEC 61325- HVDC keramické izolátory
03
IEC 60815
04
Kvalifikovaný dodavatel by měl poskytnout kompletní protokoly o typových zkouškách – zahrnující tepelně-mechanický výkon, prudký přední impuls, výkon-frekvenční průraz a testy zbytkové pevnosti – vydané akreditovanou laboratoří třetí strany, stejně jako certifikáty o rutinních zkouškách prokazující, že každá jednotka prošla elektrickým a mechanickým stíněním.
O EC izolátorech
EC Insulators (ECI) vyrábí vysokonapěťové keramické a kompozitní izolační produkty – včetně porcelánových výřezů, jednotek pro staniční sloupky a doplňkových kompozitních závěsných izolátorů s jmenovitým napětím od 1 kV do 750 kV – ve svých výrobních závodech certifikovaných podle ISO 9001:2015 v Jiangxi a Shandong v Číně. Produkty jsou testovány v souladu s normami IEC, ANSI a GB a vyváženy do více než 69 zemí. Pro datové listy, zprávy o typových zkouškách nebo projektové nabídky prosím kontaktujteinfo@ec-insulators.com.