ประเภทของฉนวนไฟฟ้าแรงสูง

คืออะไร ฉนวนไฟฟ้าแรงสูง?

ฉนวนไฟฟ้าแรงสูงเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบส่งและจำหน่ายพลังงานไฟฟ้า ฉนวนไฟฟ้าแรงสูงทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันกระแสไฟฟ้าไม่ให้ผ่านระหว่างสายไฟที่มีไฟฟ้า โครงสร้างที่ต่อสายดิน หรือตัวนำอื่นๆ ด้วยการป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้าที่ไม่ต้องการ ฉนวนไฟฟ้าแรงสูงจึงปกป้องอุปกรณ์และรับประกันความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของโครงข่ายไฟฟ้า ไม่ว่าจะใช้กับสายส่ง ในสถานีไฟฟ้าย่อย หรือไซต์งานอุตสาหกรรม สิ่งเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการคงไว้สายไฟพร้อมป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่ว

ฉนวนเหล่านี้มักทำจากวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง เช่น เครื่องเคลือบ แก้ว หรือโพลีเมอร์คอมโพสิต วัสดุแต่ละประเภทมีคุณสมบัติ ความแข็งแกร่ง และการใช้งานเฉพาะในระบบไฟฟ้าเป็นของตัวเอง การเลือกฉนวนที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า สภาพแวดล้อม และการออกแบบระบบ

ความเป็นฉนวนและพิกัดแรงดันไฟฟ้า

ความเป็นฉนวนหมายถึงความสามารถของฉนวนในการทนต่อไฟฟ้าแรงสูงโดยไม่พัง เป็นพารามิเตอร์สำคัญในการประสานงานของฉนวนไฟฟ้า ฉนวนไฟฟ้าแรงสูงได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับไม่เพียงแต่แรงดันไฟฟ้าในสภาวะคงที่เท่านั้น แต่ยังทนต่อแรงดันไฟฟ้าไดอิเล็กตริกในระหว่างเกิดฟ้าผ่าหรือไฟกระชากแบบสวิตช์อีกด้วย ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเป็นฉนวนไฟฟ้าที่แข็งแกร่งและการป้องกันไฟกระชาก

ความแข็งแรงทางกลและแบริ่งรับน้ำหนัก

นอกจากคุณสมบัติทางไฟฟ้าแล้ว ลูกถ้วยจะต้องมีความสามารถในการรับน้ำหนักทางกลที่ดีเยี่ยม รองรับตัวนำหนักและต้านทานแรงที่เกิดจากลม น้ำแข็ง และความตึงเครียด ประสิทธิภาพทางกลและทางไฟฟ้ามีความสำคัญเท่าเทียมกันสำหรับฉนวนที่ใช้ในฉนวนสายไฟเหนือศีรษะ

ระยะทางที่คืบคลานและความต้านทานต่อมลภาวะ

ระยะการซึมผ่านเป็นเส้นทางที่สั้นที่สุดตามพื้นผิวของฉนวนระหว่างชิ้นส่วนนำไฟฟ้าสองส่วน และมีบทบาทสำคัญในการป้องกันไฟฟ้ารั่วและวาบไฟตามผิว โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะมลพิษหรือเปียก การขยายระยะห่างตามผิวฉนวนจะช่วยลดการติดตามพื้นผิวและกระแสรั่วไหล สิ่งนี้มีความสำคัญในการป้องกันการเกิดไฟฟ้าวาบไฟและทำให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือในระยะยาว ความต้านทานต่อมลภาวะในฉนวนกลางแจ้งได้รับการปรับปรุงด้วยคุณสมบัติการออกแบบ เช่น เพิงและซิลิโคน RTVการเคลือบ

เทคนิคการป้องกันการเกิดวาบไฟตามผิว (เช่น การเคลือบ RTV)

Flashover เกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้ากระโดดข้ามพื้นผิวของฉนวน ซึ่งอาจนำไปสู่ไฟฟ้าดับและความเสียหายได้ เทคนิคการป้องกันการเกิดวาบไฟตามผิวสมัยใหม่ ได้แก่ การเคลือบซิลิโคน RTV ที่ให้พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำ ช่วยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนบนพื้นผิวและการเกิดส่วนโค้ง สารเคลือบเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในฉนวนโพลีเมอร์คอมโพสิตและฉนวนแก้วที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
เพื่อความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับบทบาทของพวกเขาในระบบไฟฟ้าและวิธีการเลือกประเภทที่ถูกต้อง โปรดดูบทความโดยละเอียดนี้ที่ สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับฉนวนไฟฟ้าแรงสูง.

ความสำคัญของฉนวนไฟฟ้าแรงสูงในระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้า

ฉนวนไฟฟ้าเป็นพื้นฐานของการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง หากไม่มีฉนวนที่เชื่อถือได้ ความเสี่ยงของความล้มเหลวของฉนวนไฟฟ้า อาร์กแฟลช และการปล่อยโคโรนาจะเพิ่มขึ้น ฉนวนมีส่วนทำให้ระบบไฟฟ้ากำลังมีความน่าเชื่อถือโดยการรักษาการแยกแรงดันไฟฟ้าและรองรับโครงสร้างตัวนำไฟฟ้าในสายเหนือศีรษะ สถานีไฟฟ้าย่อย และเครือข่ายอุตสาหกรรม

ประเภทฉนวนไฟฟ้าแรงสูง

ขึ้นอยู่กับวัสดุของฉนวนไฟฟ้าแรงสูง

ลูกถ้วยพอร์ซเลน

คุณสมบัติของวัสดุและเทคนิคการเคลือบ

ลูกถ้วยไฟฟ้าพอร์ซเลนทำจากดินเหนียว ควอตซ์ และเฟลด์สปาร์ เผาที่อุณหภูมิสูง กระบวนการเคลือบกระจกจะสร้างพื้นผิวที่เรียบและไม่มีรูพรุน ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการไม่ชอบน้ำและทนต่อมลภาวะ ฉนวนเหล่านี้มีความทนทานและใช้งานได้หลากหลายระดับแรงดันไฟฟ้า

ข้อดีและการใช้งานทั่วไป

ฉนวนพอร์ซเลนมีความแข็งแรงเชิงกลสูงและเสถียรภาพทางความร้อน เหมาะสำหรับการเลือกฉนวนสายส่งในสภาพแวดล้อมทั้งในเมืองและในชนบท เนื่องจากความทนทาน จึงยังคงได้รับความนิยมในสถานีย่อยแบบดั้งเดิมและสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

ฉนวนแก้ว

พัฒนาการทางประวัติศาสตร์และการใช้ประโยชน์สมัยใหม่

ลูกถ้วยแก้วถูกนำมาใช้ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ทำจากกระจกแกร่งและนิยมในเรื่องความโปร่งใส ซึ่งทำให้ตรวจจับความเสียหายภายในได้ง่าย การใช้งานในแผ่นฉนวนกันสะเทือนนั้นแพร่หลายเนื่องจากความแข็งแรงและคุณสมบัติเป็นฉนวน

ความทนทานและประสิทธิภาพทางไฟฟ้า

ฉนวนแก้วไฟฟ้าแรงสูงทำงานได้ดีภายใต้ความเครียดทางกลและทางไฟฟ้า พื้นผิวเรียบทนทานต่อการติดตามและการสึกกร่อน ช่วยลดความจำเป็นในการบำรุงรักษาบ่อยครั้ง เหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีมลพิษและชายฝั่ง

ฉนวนคอมโพสิต (โพลีเมอร์)

วัสดุหลัก (ไฟเบอร์กลาส, ซิลิโคน, EPDM)

ฉนวนโพลีเมอร์คอมโพสิตประกอบด้วยแท่งเรซินเสริมใยแก้ว หุ้มด้วยเปลือกที่ทนทานต่อสภาพอากาศซึ่งทำจากยางซิลิโคนหรือ EPDM วัสดุเหล่านี้มีน้ำหนักเบา ยืดหยุ่น และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับฉนวนโพลีเมอร์แท่งยาว

การออกแบบคอมโพสิตแบบไฮบริด (เช่น Porcelain Core + เคสซิลิโคน)

การออกแบบฉนวนไฮบริดผสมผสานความแข็งแรงเชิงกลของพอร์ซเลนเข้ากับคุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำของตัวเรือนโพลีเมอร์ วิธีการนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของฉนวนในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย

ข้อดีเหนือประเภทดั้งเดิม

เมื่อเปรียบเทียบกับพอร์ซเลนและแก้ว ฉนวนโพลีเมอร์คอมโพสิตมีน้ำหนักเบา ทนต่อการทำลายล้างได้ดีกว่า และมีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพของวัสดุน้อยกว่า นอกจากนี้ยังมีความต้านทานวาบไฟตามผิวจากมลภาวะที่เหนือกว่าและติดตั้งง่าย ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับฉนวนไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ขึ้นอยู่กับการใช้งาน / โครงสร้างของฉนวนไฟฟ้าแรงสูง

พินอินซูเลเตอร์

พินฉนวนมักใช้กับสายแรงดันไฟฟ้าต่ำถึงปานกลาง โดยทั่วไปจะสูงถึง 33kV ติดตั้งบนเสาโดยตรงและให้การสนับสนุนตัวนำอย่างมั่นคง

ฉนวนกันสะเทือน

ฉนวนกันสะเทือนมักใช้ในสายส่งไฟฟ้าแรงสูง ประกอบด้วยหน่วยรูปแผ่นดิสก์ที่เชื่อมต่อกันแบบอนุกรม ทำให้สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าและความแข็งแรงทางกลได้

ฉนวนแผ่นดิสก์

เหล่านี้เป็นหน่วยโมดูลาร์ในระบบกันสะเทือน แผ่นดิสก์แต่ละแผ่นจะมีฉนวนสำหรับระดับแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน จำนวนแผ่นดิสก์ในสตริงจะเป็นตัวกำหนดความจุแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด

โพสต์ฉนวน

โพสต์ฉนวนที่ใช้ในสถานีไฟฟ้าย่อยได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้รองรับแนวตั้งและฉนวนไฟฟ้าสำหรับตัวนำ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานทั้งในร่มและกลางแจ้ง รวมถึงชุดสวิตช์เกียร์และระบบบัสบาร์ เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ภายใต้สภาพแวดล้อมที่หลากหลาย

ความเครียด กุญแจมือ และคอยล์ฉนวน

ฉนวนความเครียดและห่วงคล้องใช้ที่ปลายเส้นหรือจุดมุมเพื่อรับแรงดึง ฉนวนพักมักพบในสายไฟกายสำหรับรองรับเสา ทั้งสามเป็นกุญแจสำคัญต่อเสถียรภาพทางกลในระบบจำหน่าย

ฉนวนก้านยาว

ใช้เป็นทางเลือกแทนสายจานแขวน ฉนวนโพลีเมอร์ก้านยาวมีความแข็งแรงทางกลและไดอิเล็กตริกสูงในรูปแบบกะทัดรัด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฉนวนสายส่งสมัยใหม่

การใช้งานฉนวนประเภทต่างๆ

สายส่ง

ฉนวนไฟฟ้าแรงสูงประเภทต่างๆ เช่น ระบบกันสะเทือนและฉนวนก้านยาวมีความจำเป็นในสายส่ง ซึ่งให้ความยืดหยุ่นในการปรับสเกลแรงดันไฟฟ้าและต้านทานโหลดแบบไดนามิก ฉนวนเหล่านี้ถูกเลือกตามระดับแรงดันไฟฟ้าและการสัมผัสต่อสิ่งแวดล้อม

สถานีย่อย

ในสถานีย่อย โพสต์ฉนวนและฉนวนบุชชิ่งใช้เพื่อรองรับตัวนำและเฟสแยก สถานที่เหล่านี้ต้องการความเป็นฉนวนสูงและอัตราการปนเปื้อนบนพื้นผิวต่ำ

เครือข่ายการกระจายสินค้า

ฉนวนพินและความเครียดใช้ในเครือข่ายแรงดันไฟฟ้าต่ำและปานกลาง ต้นทุนที่ต่ำและความง่ายในการเปลี่ยนทำให้เหมาะสำหรับท่อช่วงสั้นและแรงดึงต่ำ

การติดตั้งทางอุตสาหกรรมและการพาณิชย์

การติดตั้งทางอุตสาหกรรมได้รับประโยชน์จากฉนวนโพลีเมอร์คอมโพสิตเนื่องจากมีน้ำหนักเบาและง่ายต่อการจัดการ สภาพแวดล้อมเหล่านี้มักจะมีข้อจำกัดด้านพื้นที่และความเสี่ยงต่อมลภาวะ โดยต้องใช้ฉนวนที่ทนทานต่อมลภาวะสูงและการบำรุงรักษาต่ำ

--- จบ ---