高圧絶縁体の種類

とは何ですか 高圧絶縁体?

高電圧絶縁体は、電力送配電システムに不可欠なコンポーネントです。高電圧絶縁体はバリアとして機能し、活線、接地構造、またはその他の導体間を電流が流れるのを防ぎます。高電圧絶縁体は、不要な電流の流れを防ぐことで機器を保護し、電力網の安全性と信頼性を確保します。送電線、変電所、または産業現場で使用されるかどうかにかかわらず、それらは電力供給を維持する上で重要な役割を果たします。漏電を防ぎながら電線を配線します。

これらの絶縁体は通常、磁器、ガラス、複合ポリマーなどの高強度材料で作られています。それぞれの種類の材料には、独自の特性、長所、および電力システムにおける特定の用途があります。適切な絶縁体の選択は、電圧レベル、環境条件、システム設計によって異なります。

絶縁耐力と定格電圧

絶縁耐力とは、絶縁体が破壊することなく高電圧に耐える能力を指します。これは電気絶縁調整における重要なパラメータです。高電圧絶縁体は、定常電圧だけでなく、落雷やスイッチングサージ時の絶縁耐圧にも対応できるように設計されています。これにより、堅牢な電気絶縁とサージ保護が保証されます。

機械的強度と耐荷重性

電気的特性に加えて、絶縁体は優れた機械的負荷容量を備えていなければなりません。これらは重い導体をサポートし、風、氷、張力によって引き起こされる力に抵抗します。機械的性能と電気的性能は、架空送電線の絶縁に使用される絶縁体にとっても同様に重要です。

沿面距離と耐汚染性

沿面距離は、2 つの導電性部品間の絶縁体の表面に沿った最短経路であり、特に汚染された条件や湿った条件下での漏電やフラッシュオーバーの防止に重要な役割を果たします。沿面距離を延長すると、表面トラッキングと漏れ電流が減少します。これは、電気的なフラッシュオーバーを防止し、長期的な信頼性を確保するために不可欠です。屋外断熱材の耐汚染性は、小屋や RTV シリコンなどの設計機能によって強化されます。コーティング。

フラッシュオーバー防止技術 (RTV コーティングなど)

フラッシュオーバーは、絶縁体の表面に電圧が跳ね上がると発生します。停電や故障の原因となることがあります。最新のフラッシュオーバー防止技術には、疎水性表面を提供する RTV シリコーン コーティングが含まれており、表面汚染やアーク形成のリスクを軽減します。これらのコーティングは、過酷な環境にさらされる複合ポリマー絶縁体やガラス絶縁体に広く使用されています。
電気システムにおけるそれらの役割と適切なタイプの選択方法をより深く理解するには、この詳細な記事を参照してください。 高電圧絶縁体について知っておくべきこと.

送配電システムにおける高圧絶縁体の重要性

電気絶縁は、高電圧電気機器の動作の基礎です。信頼性の高い絶縁体がないと、電気絶縁不良、アークフラッシュ、コロナ放電のリスクが高まります。絶縁体は、電圧絶縁を維持し、架空線、変電所、産業ネットワーク内の導体構造をサポートすることにより、電力システムの信頼性に貢献します。

高圧絶縁体の種類

高圧絶縁体の材質による

磁器がいし

材料特性とグレージング技術

磁器の電気絶縁体は、粘土、石英、長石から作られ、高温で焼成されます。グレージングプロセスにより、滑らかで非多孔質の表面が作成され、疎水性と耐汚染性が向上します。これらの絶縁体は堅牢で、さまざまな電圧クラスで使用されます。

利点と代表的な用途

磁器絶縁体は、高い機械的強度と熱安定性を備えています。これらは、都市部と農村部の両方の環境における送電線絶縁体の選択に適しています。その耐久性により、従来の変電所や高電圧開閉装置で依然として人気があります。

ガラス絶縁体

歴史的発展と現代の用途

ガラス絶縁体は 20 世紀初頭から使用されてきました。強化ガラスで作られており、透明性が高く、内部の損傷を簡単に発見できます。その強度と誘電性能により、サスペンション絶縁体ディスクでの使用が広く行われています。

耐久性と電気的性能

高電圧ガラス絶縁体は、機械的および電気的ストレス下でも良好に機能します。滑らかな表面はトラッキングや浸食に強く、頻繁なメンテナンスの必要性が軽減されます。汚染された地域や沿岸地域に最適です。

複合（ポリマー）絶縁体

コア材質 (グラスファイバー、シリコン、EPDM)

複合ポリマー絶縁体は、ガラス繊維強化樹脂ロッドをシリコーンゴムまたは EPDM 製の耐候性シースで覆ったもので構成されています。これらの材料は軽量で柔軟性があり、優れた誘電特性を備えており、特に長い棒状のポリマー絶縁体に適しています。

ハイブリッド複合設計 (磁器コア + シリコーンハウジングなど)

ハイブリッド絶縁体設計は、磁器の機械的強度とポリマーハウジングの疎水性を組み合わせています。このアプローチにより、厳しい環境における断熱性能が向上します。

従来型と比べたメリット

磁器やガラスと比較して、複合ポリマー絶縁体は軽量で、破壊行為に対してより耐性があり、材料が劣化しにくいです。また、耐汚染フラッシュオーバー性にも優れ、設置が容易なため、過酷な環境での電気絶縁に適した選択肢となっています。

高圧がいしの用途・構造による

ピンインシュレーター

ピン絶縁体は通常、最大 33kV の低電圧から中電圧のラインで使用されます。これらはポールに直接取り付けられ、導体をしっかりとサポートします。

サスペンションインシュレーター

サスペンションがいしは、高電圧送電線でよく使用されます。円盤状のユニットを直列に接続して構成されており、電圧適応性と機械的強度の両方を備えています。

ディスクインシュレーター

これらはサスペンション システムのモジュラー ユニットです。各ディスクは、特定の電圧レベルに対して絶縁を提供します。ストリング内のディスクの数によって、総電圧容量が決まります。

ポストインシュレーター

変電所で使用されるポストがいしは、導体に垂直方向の支持と電気絶縁を提供するように特別に設計されています。これらは、開閉装置アセンブリやバスバー システムなど、屋内および屋外の両方の用途に最適であり、さまざまな環境条件下で信頼性の高いパフォーマンスを保証します。

ストレインインシュレーター、シャックルインシュレーター、ステーインシュレーター

ひずみ絶縁体とシャックル絶縁体は、引張荷重に耐えるためにラインの端または角度の点で使用されます。ステーインシュレーターは、ポールサポート用の支線によく見られます。 3 つはすべて、配電システムの機械的安定性の鍵となります。

ロングロッドインシュレーター

サスペンション ディスク ストリングの代替として使用される長いロッド ポリマー絶縁体は、コンパクトなフォーム ファクターで高い機械的強度と絶縁強度を提供します。これらは現代の送電線の絶縁に広く使用されています。

さまざまな種類の絶縁体の用途

送電線

サスペンション絶縁体やロングロッド絶縁体のような高電圧絶縁体タイプは、送電線に不可欠です。電圧スケーリングに柔軟性をもたらし、動的負荷に耐えます。これらの絶縁体は、電圧レベルと環境暴露に基づいて選択されます。

変電所

変電所では、導体を支持し相を分離するためにポストがいしおよびブッシングがいしが使用されます。これらの場所では、高い絶縁耐力と低い表面汚染率が求められます。

流通ネットワーク

ピンおよびひずみ絶縁体は、低電圧および中電圧ネットワークで使用されます。低コストで交換が容易なため、短距離の低張力ラインに最適です。

産業および商業施設

産業用設備では、軽量で扱いやすい複合ポリマー絶縁体のメリットが得られます。これらの環境にはスペースの制限や汚染のリスクがあることが多く、耐汚染性が高く、メンテナンスの手間がかからない断熱材が必要です。

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