Каковы различия между штыревым и опорным изолятором?

Электрические изоляторы в воздушных системах передачи и распределения играют жизненно важную роль в обеспечении электрической и механической поддержки. Двумя наиболее распространенными формами изоляторов являются штыревой изолятор и опорный изолятор.

Они разные по ТТХ, хотя оба служат одной цели. В этом подробном руководстве объясняется разница между штыревым и опорным изолятором, чтобы помочь вам принимать обоснованные решения, как профессионал.

Что такое контактный изолятор?

Определение и компоненты

Штыревой изолятор — это электрический изолятор, который крепится к опорам и прикрепляется к стальному или деревянному штырю. Он поддерживает проводник, который привязывается к верхнему пазу с помощью вязальной проволоки. Конструкция может быть как цельной, так и составной, в зависимости от уровня напряжения. Например, при напряжении выше 11 кВ используются многокомпонентные штыревые изоляторы для предотвращения пробоя.

Штыревые изоляторы обычно используются в системах низкого и среднего напряжения от 1 до 33 кВ.

К основным компонентам относятся:

• Корпус: Корпус изготовлен из фарфора, стекла или полимера. Типичным материалом является фарфор, поскольку он прочный механически и устойчив к атмосферным воздействиям. Он помогает обеспечить электрическую защиту и снижает опасность поражения электрическим током во влажной среде.

Штыревые изоляторы имеют стеклянный корпус, сквозь который хорошо видно, а полимер легкий и водонепроницаемый.

• Стальной штифт со свинцовой резьбой: Резьба изоляционного блока удерживается металлическим стержнем. Он используется для крепления изолятора к траверсе.

• Канавки: Канавки используются для удержания проводника со связующими проволоками.

• Фитинги: Фитинги состоят из металлических зажимов, болтов и гаек, которые крепят проводник к штыревому изолятору. Они поддерживают постоянную связь между изолятором и проводником.

• Цемент: этот компонент удерживает металлический штифт на корпусе изолятора, обеспечивая хорошую механическую стабильность.

• Градирующие кольца: это проводящие кольца, которые размещаются на изоляторе вверху. Их цель — расширить электрическое поле и уменьшить количество электрических напряжений. Эти дополнительные детали улучшают распределение напряжения на изоляторе.

Типичное применение

Штыревые изоляторы обычно устанавливаются в распределительных сетях. Они подходят для:

• Воздушные распределительные линии до 33кВ.

• Сельские и пригородные электросети.

• Короткопролетные линии электропередачи с минимальными механическими нагрузками.

• Трансформаторы на столбе

• Низковольтные фидерные линии

• Подстанции для обеспечения изоляции

• Железные дороги для безопасного и эффективного транспорта

Преимущества

• Безопасность: Штыревые изоляторы обеспечивают высокую степень изоляции. Это помогает предотвратить утечку тока и снижает риск несчастных случаев с электрическим током, обеспечивая повышенную защиту оборудования и персонала.

• Надежная работа: штыревые изоляторы обладают превосходной механической прочностью и устойчивостью к коррозии. Кроме того, он обладает свойствами самоочистки, что обеспечивает надежную работу даже в суровых условиях окружающей среды.

• Простота: Штыревые изоляторы имеют простую конструкцию. Это гарантирует простоту их изготовления, установки и обслуживания. Их простая конструкция приводит к уменьшению ошибок при установке. Благодаря этому их также можно быстро внедрить в распределительных системах.

• Низкая стоимость: штыревые изоляторы долговечны, требуют минимальных требований к техническому обслуживанию и имеют низкие затраты на установку. Таким образом, они экономически эффективны для электрических систем или доступных проектов.

• Универсальность: штыревые изоляторы могут удовлетворить многие требования к установке. Другими словами, вы можете использовать их в самых разных приложениях.

• Экологичность: благодаря материалам, из которых они изготовлены, они легкие и пригодны для вторичной переработки. Таким образом, они способствуют созданию устойчивой окружающей среды.

Ограничения

• Диапазон напряжения: Штыревые изоляторы устанавливаются для изоляции систем низкого и среднего напряжения. Системы более высокого напряжения не поддерживают штыревые изоляторы, поскольку им необходимы более длинные пути утечки для предотвращения пробоев.

• Механическая прочность. Штыревые изоляторы имеют меньшую механическую прочность. В результате это может привести к поломке. Поломка может прервать передачу энергии, если она не будет часто поддерживаться.

• Неисправности изолятора. Эти элементы выходят из строя либо из-за дефектов производства, либо из-за износа, вызванного воздействием окружающей среды.

• Ток утечки. Накопление пыли, грязи и влаги может снизить эффективность штыревых изоляторов. Это может увеличить риск утечки тока. В результате для решения проблем возникает необходимость в регулярной чистке и обслуживании.

• Ограничения по пространству: штыревые изоляторы имеют большие размеры. Таким образом, им необходимо достаточно места для установки.

• Стоимость: стоит учитывать стоимость установки и обслуживания штыревых изоляторов. Условия окружающей среды также могут увеличить стоимость владения, что делает ее существенной, если у вас ограниченный бюджет.

• Необходимость технического обслуживания. Штыревые изоляторы с фарфоровым или стеклянным корпусом склонны к загрязнению. Их необходимо регулярно чистить, чтобы избежать перегорания. Те, у кого есть композитные материалы, могут обладать устойчивостью к загрязнению; однако они склонны к старению и разрушению под воздействием ультрафиолета.

Что такое пост-изолятор?

Определение и компоненты

Столбовой изолятор — это тип электрического изолятора, предназначенный для использования в высоковольтных устройствах, включая подстанции и распределительные устройства. Он спроектирован с несколькими навесами, чтобы выдерживать более высокие механические и электрические нагрузки и снижать риск пробоя в условиях загрязнения.

В отличие от штыревых изоляторов, опорные изоляторы не крепятся на штырь. Они крепятся на траверсе или башенной конструкции. Они используются в энергосистемах с напряжением до 1100 кВ.

Вот основные компоненты опорных изоляторов.

• Корпус: Корпус изготовлен либо из цельного фарфора, либо из композитного материала. Это придает ему механическую прочность и электрическую изоляцию. В современных установках широко используются композитные опорные изоляторы, прошедшие испытания на качество.

• Металлические концевые фитинги: эти фитинги помогают обеспечить надежную установку на конструкции.

• Козырьки от атмосферных воздействий: они спроектированы таким образом, чтобы обеспечить большую длину пути утечки для обеспечения надежной работы.

• Монтажные компоненты. Для крепления изолятора к оборудованию используются такие компоненты, как металлические фланцы, зажимы или болты.

Типичное применение

• Линии электропередачи: опорные изоляторы устанавливаются в опорах электропередач для механической поддержки проводника в экстремальных погодных условиях. Они идеально подходят для напряжений выше 150 кВ.

• Распределительные линии. Благодаря своей превосходной механической прочности и долговечности опорные изоляторы используются в распределительных линиях и во многих современных сетях.

• Подстанции. Изоляторы опор станций используются на подстанциях для обеспечения поддержки и изоляции шин, разъединителей, автоматических выключателей и трансформаторов. Их устанавливают в вертикальном положении с целью изоляции и защиты электрооборудования.

• Распределительное оборудование: Аппаратура управления и высоковольтные распределительные устройства оснащены опорными изоляторами для изоляции частей, находящихся под напряжением. Это помогает обеспечить безопасную эксплуатацию и техническое обслуживание, предотвращая короткие замыкания.

• Высоковольтное испытательное оборудование: эти электрические изоляторы используются на испытательных станциях для защиты и безопасности от высокого напряжения. Они предлагают хорошую систему поддержки при любых электрических испытаниях.

• Железнодорожные системы: они используются в системах электрификации железных дорог для поддержки воздушных систем и обеспечения безопасного электроснабжения железнодорожных систем.

• Промышленное применение: они также используются в промышленных условиях для защиты тяжелого электрооборудования, такого как генераторы, двигатели и преобразователи, где необходима высокая прочность изоляции.

Преимущества

• Высокая прочность: опорные изоляторы сконструированы так, чтобы выдерживать сильные механические и электрические воздействия. Именно поэтому они подходят для помещений с повышенным спросом.

• Устойчивость к загрязнению: они изготовлены из качественных и прочных материалов, обеспечивающих устойчивость к загрязнению и тем самым снижающих риск разрушения.

• Гибкость: опорные изоляторы — это не просто линейные изоляторы. От линий электропередачи до подстанций и распределительных устройств — эти компоненты универсальны в самых разных приложениях.

• Долговечность: Они очень долговечны в эксплуатации. Таким образом, они не требуют особого обслуживания и обеспечивают отличную производительность с течением времени. Вот почему они являются предпочтительным выбором для инженеров.

• Меньше перекрытия: опорные изоляторы имеют более длинные пути утечки. Таким образом, они значительно снижают риск пробоя, особенно во влажных или экстремальных погодных условиях.

• Экономически эффективны: они экономичны, поскольку требуют низких затрат на техническое обслуживание, а их долговечность делает их экономически эффективными, хотя их первоначальный бюджет на покупку довольно высок.

• Электрическая изоляция: опорные изоляторы могут использоваться для изоляции линий высокого и сверхвысокого напряжения, например, линий сверхвысокого и сверхвысокого напряжения. Благодаря своей диэлектрической прочности они способны выдерживать большие механические нагрузки, такие как давление ветра и натяжение проводников. Они также минимизируют токи утечки.

Ограничения

• Вес: Изоляторы опор громоздкие и тяжелые. В результате им требуются более прочные несущие конструкции.

• Риск загрязнения: В сильно загрязненных местах могут образовываться отложения пыли. Это, в свою очередь, повлияет на производительность, требуя регулярной чистки.

• Сложная установка: опорные изоляторы не требуют простой установки, как штыревые изоляторы. Для их монтажа требуется специальное погрузочно-разгрузочное оборудование.

• Повреждение поверхности. Хотя опорные изоляторы, как правило, долговечны, композитные типы склонны к повреждению поверхности, и это снижает изолирующий эффект.

• Хрупкость: опорные изоляторы, особенно из фарфора, хрупкие. Это означает, что они могут сломаться во время транспортировки. При обращении с ними требуется особая осторожность.

• Стоимость: у них высокие затраты на материалы, особенно на композиты и эпоксидные смолы.

• Требования к техническому обслуживанию: Правда, опорные изоляторы обслуживаются не так часто, как штыревые. Но даже в самых загрязненных местах необходимо проводить периодические проверки и чистку.

Штыревой и опорный изолятор: ключевые различия в табличной форме

Как выбрать между штыревым и опорным изолятором

• Уровень напряжения: выберите электрический изолятор, соответствующий уровню напряжения защищаемой системы. Для систем ниже 33 кВ идеально подходят штыревые изоляторы. Однако устройства с напряжением выше 33 кВ выигрывают от превосходной изоляции и механической прочности опорных изоляторов.

• Факторы окружающей среды: Штыревые изоляторы идеально подходят для чистых и сухих помещений. Столбовые изоляторы используются в загрязненных зонах или вдоль прибрежных зон, поскольку они имеют более высокие пути утечки.

• Механическое напряжение. Если ваши системы имеют короткие пролеты и минимальный ветер, вы можете использовать штыревые изоляторы. Если ваши системы имеют длинные пролеты, тяжелые проводники или работают в суровых погодных условиях, вам необходим опорный изолятор.

• Бюджет: штыревые изоляторы являются подходящим выбором для простой установки по доступной цене. Если вы ищете компонент, который будет надежным и экономичным в долгосрочной перспективе, используйте опорный изолятор.

• Долгосрочная работа. Штыревые изоляторы не имеют долговременной службы, поскольку их часто обслуживают и заменяют. Столбовые изоляторы более долговечны и имеют меньшую частоту отказов.

Часто задаваемые вопросы

Какие существуют виды изоляторов?

Наиболее распространенными типами изоляторов являются штыревые изоляторы, подвесные изоляторы, натяжные изоляторы, скобовые изоляторы и опорные изоляторы. Каждый из этих компонентов отличается по конструкции и применению и имеет разные цели в разных приложениях.

Как по-другому называется опорный изолятор?

Столбовой изолятор также называют линейным опорным изолятором. Это конкретное имя используется, когда оно используется в линиях передачи или распределения. При использовании на подстанциях для крепления трансформаторов и распределительных устройств он также известен как опорный изолятор станции. Обычно его также называют изолированным изолятором.

Что такое 5 проводников и 5 изоляторов?

Пять распространенных проводников — серебро, алюминий, железо, медь и графит. Эти проводники пропускают электрический ток. 5 изоляторов: резина, стекло, дерево, пластик и вода. Это изоляторы, которые препятствуют прохождению электричества.

Каков размер штыревого и опорного изолятора?

Штыревой и опорный изоляторы не имеют единого размера. Они выпускаются в различных вариантах в зависимости от номинального напряжения и применения. Для штыревого изолятора обычно встречаются такие размеры, как 20 мм для 11 кВ, 24 мм для 33 кВ и т. д. Для опорных изоляторов «размер» широк и может варьироваться от сотен до более тысячи миллиметров.

Какой изолятор используется в 33кВ?

Штыревой изолятор применяется в системах напряжением 33 кВ, так как они считаются системами среднего напряжения. Он устанавливается на распределительных системах и коротких линиях электропередачи для обеспечения поддержки.

Заключение

Разница между штыревым и опорным изолятором сводится к сценариям применения. В то время как штыревые изоляторы предназначены для сетей низкого и среднего напряжения, опорные изоляторы предназначены для сетей высокого напряжения. Однако оба компонента обеспечивают поддержку там, где это необходимо. Знание разницы между ними может помочь повысить безопасность электроэнергетических систем.

Для получения дополнительной информации об изоляторах и о том, какой из них подходит для вашего проекта, свяжитесь с нашей командой экспертов для быстрого ответа.