Wie viele Schuppen sollte ein Verbundisolator haben?

Verbundisolatoren sind wichtige Komponenten in elektrischen Energiesystemen und bieten Isolierung und mechanische Unterstützung für Hochspannungsleiter. Eines der wichtigsten Konstruktionsmerkmale von Verbundisolatoren ist die Anzahl der Schirme. Die Schirme spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Leistung des Isolators, insbesondere im Hinblick auf die elektrische und Umweltbeständigkeit. Als Lieferant von Verbundisolatoren mit langjähriger Erfahrung in der Branche werde ich oft gefragt, wie viele Schirme ein Verbundisolator haben sollte. In diesem Blogbeitrag werde ich mich mit den Faktoren befassen, die die Anzahl der Schuppen beeinflussen, und einige Richtlinien bereitstellen, die Ihnen helfen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Die Funktion von Schirmen in Verbundisolatoren

Schuppen sind schirmförmige Strukturen auf der Oberfläche eines Verbundisolators. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Kriechstrecke zu vergrößern. Dabei handelt es sich um die kürzeste Strecke entlang der Isolatoroberfläche zwischen dem Hochspannungsleiter und dem geerdeten Teil. Eine längere Ableitstrecke trägt dazu bei, elektrische Überschläge zu verhindern, insbesondere unter verschmutzten oder nassen Bedingungen. Die Schirme tragen auch dazu bei, die Isolatoroberfläche trocken zu halten, indem sie Wasser ableiten, wodurch das Risiko einer Oberflächenleitung verringert wird.

Neben der Vergrößerung der Kriechstrecke schützen Schirme auch den Kern des Verbundisolators vor Umwelteinflüssen wie UV-Strahlung, Verschmutzung und mechanischen Beschädigungen. Die Außenschicht der Schuppen, meist aus Silikonkautschuk, verfügt über ausgezeichnete hydrophobe Eigenschaften, was bedeutet, dass Wasser auf der Oberfläche Tröpfchen bildet und keinen durchgehenden Film bildet. Diese Hydrophobie trägt dazu bei, die elektrische Isolationsleistung des Isolators aufrechtzuerhalten.

Faktoren, die die Anzahl der Ställe beeinflussen

Verschmutzungsgrad

Der Verschmutzungsgrad des Aufstellungsortes ist einer der wichtigsten Faktoren für die Anzahl der Ställe. In Gebieten mit hoher Verschmutzung, wie z. B. Industriegebieten, Küstengebieten oder Regionen mit starker Staubbelastung, sind mehr Schuppen erforderlich, um eine längere Leckagestrecke zu gewährleisten. Auf der Oberfläche des Isolators können sich Schadstoffe ansammeln, deren elektrischer Widerstand sinkt und die Gefahr von Überschlägen steigt. Durch die Erhöhung der Anzahl der Schuppen wird die Leckstrecke verlängert und die Wahrscheinlichkeit eines Funkenüberschlags verringert.

Beispielsweise muss ein Verbundisolator in einem stark verschmutzten Industriegebiet möglicherweise über eine große Anzahl eng beieinander liegender Schuppen verfügen, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Andererseits können in einem sauberen ländlichen Gebiet auch weniger Schuppen ausreichen.

Spannungspegel

Auch die Spannungshöhe des elektrischen Systems hat Einfluss auf die Anzahl der Schuppen. Systeme mit höherer Spannung erfordern längere Kriechstrecken, um einen Stromausfall zu verhindern. Wenn die Spannung steigt, muss typischerweise die Anzahl der Schirme am Verbundisolator erhöht werden. Zum Beispiel ein33-kV-Pin-Isolatorwird im Allgemeinen eine andere Anzahl von Schuppen haben als ein Isolator, der in einer Übertragungsleitung mit höherer Spannung verwendet wird.

Umgebungsbedingungen

Auch Umweltfaktoren wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Salznebel können die Anzahl der Ställe beeinflussen. In feuchten Regionen sammelt sich eher Wasser auf der Isolatoroberfläche, wodurch das Risiko einer Oberflächenleitung steigt. Um sicherzustellen, dass der Isolator trocken bleibt und seine elektrischen Isolationseigenschaften beibehält, sind weitere Schuppen erforderlich. Ebenso muss in Küstengebieten, in denen Salznebel vorhanden ist, möglicherweise die Anzahl der Schuppen erhöht werden, um die Ansammlung von Salz an der Oberfläche zu verhindern.

Mechanische Anforderungen

Bei der Anzahl der Schuppen spielen auch die mechanischen Anforderungen der Anlage eine Rolle. Das Gewicht des Isolators und seine Fähigkeit, mechanischen Belastungen wie Wind, Eis und Vibrationen standzuhalten, müssen berücksichtigt werden. Das Hinzufügen weiterer Schirme erhöht das Gewicht des Isolators, daher muss ein Gleichgewicht zwischen den elektrischen Leistungsanforderungen und den mechanischen Fähigkeiten des Isolators gefunden werden.

Richtlinien zur Bestimmung der Anzahl der Schuppen

Für die genaue Anzahl der Schirme bei einem Verbundisolator gibt es keine strengen Regeln, da diese von einer Kombination der oben genannten Faktoren abhängt. Es können jedoch einige allgemeine Richtlinien befolgt werden:

• Klassifizierung der Verschmutzungsschwere: Viele Normungsorganisationen haben Klassifizierungen für den Schweregrad der Verschmutzung entwickelt. In Gebieten mit leichter Verschmutzung kann die Kriechstrecke pro Kilovolt Systemspannung zwischen 1,6 und 2,0 cm/kV liegen. In Gebieten mit mittlerer Verschmutzung kann dieser Wert auf 2,0 – 2,5 cm/kV ansteigen und in Gebieten mit starker Verschmutzung kann er 2,5 – 3,1 cm/kV oder sogar höher betragen. Basierend auf der erforderlichen Leckagestrecke und den Konstruktionsmerkmalen der Schirme (z. B. Schirmdurchmesser und -abstand) kann die Anzahl der Schirme berechnet werden.
• Empfehlungen des Herstellers: Als Lieferant von Verbundisolatoren verfügen wir über umfassende Erfahrung und Wissen in der Entwicklung von Isolatoren für verschiedene Anwendungen. Wir können Empfehlungen basierend auf den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts geben, einschließlich des Verschmutzungsgrads, des Spannungsniveaus und der Umgebungsbedingungen am Installationsort.

Beispiele für Verbundisolatoren mit unterschiedlichen Schirmkonfigurationen

• Stationsisolator: Stationsisolatoren werden in Umspannwerken eingesetzt und sind einer Vielzahl elektrischer und Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Sie verfügen oft über eine relativ große Anzahl von Schuppen, um eine lange Leckstrecke zu gewährleisten und einen zuverlässigen Betrieb in einer Umspannwerksumgebung zu gewährleisten. Das Schuppendesign kann auch optimiert werden, um das Risiko der Eis- und Schneeansammlung zu verringern.
• Polymerleitungs-Stützisolator: Stützisolatoren werden zur Stützung von Freileitungen eingesetzt. Je nach Spannungsniveau und Verschmutzungsgrad des Gebiets, in dem sich die Leitung befindet, kann die Anzahl der Schuppen variieren. In Gebieten mit geringer Schadstoffbelastung kann ein Leitungsmastisolator über eine geringere Anzahl von Schuppen verfügen, während in verschmutzten Gebieten mehr Schuppen hinzugefügt werden.
• Aufhängungsisolator aus Silikonkautschuk: Hängeisolatoren werden zum Aufhängen von Freileitungen verwendet. Sie sind so konzipiert, dass sie flexibel sind und mechanischen Belastungen standhalten. Die Anzahl der Schirme eines Hängeisolators wird durch die Spannungshöhe der Leitung und die Umgebungsbedingungen bestimmt. In Küstengebieten mit starkem Salznebel können die Hängeisolatoren beispielsweise eine größere Anzahl von Schuppen aufweisen.
• Verbundpfostenisolator für den Außenbereich: Verbund-Stützisolatoren für den Außenbereich werden in verschiedenen Elektroinstallationen im Außenbereich eingesetzt. Sie sind unterschiedlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt und die Anzahl der Schuppen ist sorgfältig ausgelegt, um eine langfristige Leistung zu gewährleisten. Die Schuppenkonfiguration kann auch an die spezifischen Anforderungen der Installation angepasst werden, beispielsweise an die Notwendigkeit, Wind- und Eislasten standzuhalten.

Wählen Sie die richtige Anzahl an Schuppen für Ihr Projekt

Bei der Auswahl eines Verbundisolators für Ihr Projekt ist es wichtig, eng mit einem zuverlässigen Lieferanten zusammenzuarbeiten. Als Lieferant von Verbundisolatoren können wir Ihnen bei der Beurteilung der spezifischen Anforderungen Ihrer Installation helfen, einschließlich des Verschmutzungsgrads, des Spannungsniveaus und der Umgebungsbedingungen. Anschließend können wir die entsprechende Anzahl an Schirmen und Schirmkonfigurationen empfehlen, um die optimale Leistung des Isolators sicherzustellen.

Wir bieten auch maßgeschneiderte Lösungen an, um den individuellen Anforderungen Ihres Projekts gerecht zu werden. Ganz gleich, ob Sie einen Isolator für eine Hochspannungsübertragungsleitung in einem verschmutzten Industriegebiet oder eine Niederspannungsverteilungsleitung in einem sauberen ländlichen Gebiet benötigen, wir können einen Verbundisolator entwerfen und herstellen, der genau Ihren Spezifikationen entspricht.

Kontaktieren Sie uns für Ihre Anforderungen an Verbundisolatoren

Wenn Sie auf der Suche nach Verbundisolatoren sind und Hilfe bei der Bestimmung der richtigen Anzahl von Schuppen für Ihr Projekt benötigen, sind wir für Sie da. Unser Expertenteam verfügt über umfassende Kenntnisse und Erfahrungen auf dem Gebiet der Verbundisolatoren und kann Ihnen die besten Lösungen für Ihre Anforderungen an die elektrische Isolierung bieten. Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihre Anforderungen zu besprechen und den Beschaffungsprozess zu starten.

Referenzen

• IEEE-Standard 1783 – 2012, „IEEE-Leitfaden für die Anwendung von Polymerisolatoren in Freileitungs- und Verteilungsleitungen“
• IEC 61109, „Verbundisolatoren für Wechselstrom-Freileitungen mit einer Nennspannung größer als 1000 V“
• CIGRE-Broschüre 626, „Verschmutzungsverhalten von Hochspannungsisolatoren“