Dlaczego szkło jest dobrym izolatorem elektrycznym dla linii przesyłowych?
Glass is a good electrical insulator for transmission lines because its high electrical resistivity and dielectric strength prevent normal operating current from passing from an energized conductor to grounded tower hardware.W izolacji przenośnej twardone szkło zapewnia również siłę mechaniczną potrzebną do utrzymania obciążeń przewodnika, wiatru, lodu, wibracji i sił napięcia.Jego przejrzysty element ułatwia identyfikację uszkodzonych urządzeń podczas kontroli.
Jednakże samo szkło nie gwarantuje niezawodnej wydajności linii.poziom zanieczyszczenia w miejscu pracy musi odpowiadać rzeczywistym warunkom projektuDla przedsiębiorstw użyteczności publicznej i wykonawców EPC szkło jest cenne, gdy jest określone jako część kompletnego systemu izolacji linii powietrznych.
Szkło jest odporne na prąd i napięcie elektryczne
Izolator linii powietrznej pełni dwie funkcje: oddziela przewodnika zenergetyzowanego od uziemionej konstrukcji i mechanicznie podtrzymuje przewodnika.Właściwy izolator musi zatem kontrolować naprężenie elektryczne, pozostając stabilny pod ciągłym obciążeniem zewnętrznym..
Z technicznego punktu widzenia izolacja linii przesyłowych zależy odwysoka odporność elektryczna, wytrzymałość dielektryczna i odporność na śledzenie powierzchniWysoka odporność oznacza, że szkło mocno opiera się przepływowi prądu przez jego ciało.
To dlatego szkło może izolować przewodnika z stalowej wieży lub ręki krzyżowej, ale wydajność izolacji nie zależy tylko od szklanego korpusu.Prąd może również przemieszczać się przez powierzchnię izolacji, gdy wilgoć i zanieczyszczenie tworzą przewodzącą ścieżkę, więc kształt i odległość powierzchni jednostki są równie ważne w projektowaniu linii przesyłowej.
Wzmocnione szkło nadaje się do izolacji linii powietrznych
Linie przesyłowe nie wykorzystują zwykłego szkła okiennego, lecz szkło hartowane, które jest wytwarzane w celu zapewnienia znacznie większej odporności na naprężenia mechaniczne.Izolatory ze szkła hartowanegoidentyfikuje ich połączeniewydajność dielektryczna, wytrzymałość mechaniczna i łatwość kontrolijako główne powody ich stosowania na liniach powietrznych.
W zawieszeniu szklane urządzenie jest wyposażone w metalowe czapki, szpilki, cement i sprzęt linii.konstrukcje bez wyjściaRuch wiatru, wibracje przewodników, obciążenie lodem i cykle temperatury również powodują powtarzające się obciążenia mechaniczne przez cały okres eksploatacji linii.
Nie należy mylić utwardzania z zamianą konstrukcji elektrycznej.Wydajność elektryczna końcowej instalacji nadal zależy od wymiarów izolacji, profil, układ strun oraz warunki pola elektrycznego linii.
Gdy urządzenie doświadcza pewnych awarii elektrycznych lub mechanicznych,Jego szklana skorupka może się rozbić widocznie, zamiast pozostawiać ukryty defekt wewnętrzny. IEEE zauważa, że urządzenia ze szkła twardzonego mogą umożliwićwizualne identyfikowanie uszkodzonych jednostek z ziemiMoże to ułatwić inspekcje patrolowe, ale uszkodzona jednostka nadal wymaga odpowiedniej decyzji o konserwacji i wymianie.
Sam materiał nie określa wydajności linii przesyłowej
Izolacja ze szkła może mieć doskonałe właściwości dielektryczne, ale nadal działa słabo, jeśli jej konstrukcja nie pasuje do danego miejsca. , pozycja wieży i środowisko zewnętrzne.
Odległość wzdłuż powierzchni izolacji pomiędzy częściami metalowymi podłączonymi do energii i uziemionymi.Dłuższa i lepiej zaprojektowana ścieżka powierzchni pomaga zmniejszyć ryzyko wystąpienia prądu wycieku na mokrej lub zanieczyszczonej powierzchniDlatego IEC 60383-1 ma zastosowanie do szklanych izolacji dla linii powietrznych AC powyżej 1000 V i zawiera definicje, metody badań i kryteria akceptacji dla tych zastosowań.
Zanieczyszczenie jeszcze bardziej zmienia proces selekcji: pył, sól, pozostałości przemysłowe i wilgoć mogą tworzyć na powierzchni przewodzącą warstwę.IEC 60507 określa badania sztucznego zanieczyszczenia zewnętrznych izolacji ceramicznych i szklanych, wzmacniając fakt, że wydajność zanieczyszczenia musi być oceniana jako odrębny warunek projektu, a nie założona na podstawie materiału podstawowego.
| Własność ze szkła | Co jeszcze musi zapewnić projekt linii | Wpływ praktyczny na nabywców |
|---|---|---|
| Wysoka wytrzymałość dielektryczna | Odpowiedni poziom izolacji strun | Potwierdzenie wymaganych badań elektrycznych i wartości wytrzymałości. |
| Pozostałe, z tworzyw sztucznych | Odpowiednia klasyfikacja mechaniczna | Zmierz jednostkę z zawieszeniem, napięciem, kątem i obciążeniami przechodzącymi. |
| Gładka powierzchnia szkła | Poprawna odległość przesuwania i profil szopy | Ocena zanieczyszczenia, wilgotności, mgły solnej, pyłu i dostępu do pralni. |
| Widoczne zachowanie awarii | Plan kontroli i wymiany | W specyfikacji należy uwzględnić wymagania w zakresie konserwacji cyklu życia. |
Wnioski dotyczące projektu Tailun pokazują, dlaczego warunki mają znaczenie.Sprawa OHTL 400 kV w Iraku Centralnymizastosowanie izolacji przeciw zanieczyszczeniu pustyniPrysznic, zamrożenie i obciążenie mechaniczne są uwzględniane wProjekt Pu-Bai 750 kViprojekt przesyłu w regionie zimnym.
Warunki środowiskowe mogą znacznie się różnić nawet przy podobnych poziomach napięcia.Projekt 500 kV w Chinach i LaosieW tym celu wprowadza się systemy monitorowania i monitorowania.Projekt przesyłowy 500 kV Butao-OrdosPrzykłady te pokazują, dlaczego nie należy określać tego samego materiału z tym samym profilem lub uprawnieniem dla każdej trasy.
Co oznacza izolacja szkła dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej i nabywców EPC
Dla przedsiębiorstwa energetycznego, wykonawcy EPC lub zespołu zamówień linii przesyłowych wartość twardzonego szkła nie ogranicza się tylko do jego materiału izolacyjnego.wsparcie mechaniczne, widoczne cechy kontrolne i długoterminowa przydatność do środowiska eksploatacyjnego.
- Określ obowiązek elektryczny.Potwierdzić wymaganą częstotliwość mocy, impulsową, mokrą, suchą i zanieczyszczoną wydajność zgodnie ze specyfikacją projektu i obowiązującymi normami.
- Dopasować klasyfikację mechaniczną do obowiązków wieży.Obciążenie mechaniczne musi odpowiadać konfiguracji przewodnika, rodzajowi wieży, rozpiętości i spodziewanym siłom rozciągania.
- Ocena zagrożenia środowiskowego.Przed wyborem standardowych, mglanych, podwójnych, pokrytych RTV lub innych odpowiednich konstrukcji należy rozważyć zanieczyszczenie solą, zanieczyszczenie przemysłowe, pył pustynny, wilgotność, wysokość, wiatr i lód.
- Przegląd wymogów dotyczących jakości i kontroli.Sprawdzenie dokumentacji badawczej, zgodności urządzenia, wymiarów, rodzaju sprzęgła, opakowania, identyfikowalności oraz zdolności dostawcy do dostarczania danych technicznych do przetargu.
IEC 60383-1 jest użyteczny jako punkt odniesienia, ponieważ obejmuje jednostki szklane stosowane na liniach powietrznych, ale nie eliminuje potrzeby inżynierii specyficznej dla danego projektu.Niezawodna specyfikacja łączy obowiązujące normy z rzeczywistymi wymaganiami mechanicznymi, wymagania elektryczne, środowiskowe i utrzymania trasy.
Ostatnia lekcja
Szkło jest dobrym izolatorem elektrycznym dla linii przesyłowych, ponieważ jest odporne na przepływ prądu, wytrzymuje wysokie napięcie elektryczne,i po utwardzeniu zapewnia wytrzymałość mechaniczną wymaganą dla sznurków linii powietrznych. Jego widoczne zachowanie awaryjne może również wspierać efektywną inspekcję.konfiguracja łańcucha, wyposażenie, charakterystyka mechaniczna i zanieczyszczenia są tym, co przekształca dobry materiał izolacyjny w niezawodne rozwiązanie linii przesyłowej.
Często zadawane pytanie
Czy deszcz sprawia, że szklany izolator jest przewodzący?
Deszcz zwykle nie sprawia, że szkło jest przewodzące, większe obawy budzą mokre warstwy soli, pyłu lub zanieczyszczenia przemysłowego na powierzchni,które mogą powodować przepływ prądu i zwiększać ryzyko przepływuDlatego właśnie ważna jest odległość przesuwania i projektowanie zanieczyszczeń.
Czy twardnienie szkła czyni je bardziej izolującymi?
Utrudnianie jest wykorzystywane głównie do poprawy wytrzymałości mechanicznej i przewidywalnego zachowania awaryjnego.stan powierzchni, i kompletny projekt struny.
Czy można wykorzystać jedną jednostkę izolacyjną ze szkła do przewodów 400 kV lub 500 kV?
Linie przesyłowe wysokiego napięcia zazwyczaj wykorzystują ciąg lub zestaw jednostek zaprojektowanych dla wymaganego poziomu izolacji i warunków środowiskowych.Prawidłowa liczba i rodzaj jednostek zależy od napięcia, stopnia zanieczyszczenia, wysokość, konfiguracja wieży i obowiązujące normy projektu.
