خطوط انتقال برق به عنوان سیستم گردش خون تمدن مدرن عمل می کنند و انرژی را به خانه ها و کسب و کارها با کارایی قابل توجهی می رسانند.حفظ جریان امن و پایدار برق چالش های منحصر به فرد را ایجاد می کندبدون عایق مناسب، کابل های ولتاژ بالا خطرات ایمنی قابل توجهی را برای محیط اطراف ایجاد می کنند.
در سیستم های انتقال ولتاژ بالا (بیش از 33kV) ، عایق های تعلیق به استاندارد صنعت تبدیل شده اند.این سیستم ها به واحدهای عایق بندی تک تکیه نمی کنند بلکه شامل چندین دیسک سرامیکی یا شیشه ای هستند که به صورت سریال از طریق لوازم فلزی متصل می شوند.، یک زنجیره عایق سازی را تشکیل می دهد. هدایت کننده از پایین این زنجیره آویزان می شود، در حالی که بالای آن به طور ایمن به بازوی تقاطعی برج انتقال متصل می شود.
عایق های تعلیق چهار مزیت اصلی را برای کاربردهای ولتاژ بالا ارائه می دهند:
- قابلیت تطبیق ولتاژ:مهندسان می توانند به راحتی قدرت عایق را با اضافه کردن یا حذف دیسک ها از زنجیره تنظیم کنند، و این طراحی ماژولار را برای نیازهای ولتاژ مختلف ایده آل می کند.
- بهره وری نگهداری:دیسک های آسیب دیده را می توان بدون جایگزینی کل زنجیره جایگزین کرد و به طور قابل توجهی هزینه های نگهداری و زمان توقف را کاهش می دهد.
- مقاومت مکانیکی:این زنجیره های عایق کننده به فشارهای مکانیکی قابل توجهی مقاومت می کنند، که آنها را برای زمین های مختلف و شرایط آب و هوایی مناسب می کند.
- مقاومت در برابر آلودگی:طراحی آن ها باعث می شود که از طریق بارش باران، آلودگی به حداقل برسد و خطرات فلش اوور را کاهش دهد.
در حالی که عایق های تعلیق بر انتقال ولتاژ بالا تسلط دارند، انواع عایق های دیگر نقش مهمی در سناریوهای خاص دارند:
این عایق های ساده و مقرون به صرفه که معمولاً در شبکه های تا 33kV استفاده می شوند، از هادی ها در قطب های خط مستقیم که نیازهای عایق کمتری دارند، پشتیبانی می کنند.
هنگامی که خطوط به انتهای، گوشه ها یا خم های تیز برخورد می کنند، هدایت کننده ها تنش بیشتری را تجربه می کنند.عایق های کششی (اغلب با استفاده از طرح های پروانه ای برای خطوط زیر 11kV) به مدیریت این فشارهای مکانیکی کمک می کنند.
همچنین به عنوان عایق های زنجیر شناخته می شوند، این اجزای به طور معمول در خطوط تا 33kV استفاده می شوند.آنها باید حداقل 3 متر بالاتر از سطح زمین نصب شوند و در جایی که خطوط تنش قابل توجهی را تجربه می کنند استفاده می شوند..
انتخاب عایق های مناسب نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق عوامل فنی متعدد دارد:
- درجه ولتاژ:در نظر گرفتن اصلی تعیین مقاومت عایق مورد نیاز
- شرایط محیطی:مناطق ساحلی یا صنعتی با آلودگی زیاد نیاز به طرح های مقاوم در برابر آلودگی دارند
- بارگذاری مکانیکی:محاسبه باید وزن هادی، نیروهای باد و تجمع یخ را در نظر بگیرد
- عوامل اقتصادی:بهره وری از هزینه ها در حالی که تمام الزامات فنی را برآورده می کند
صنعت عایق همچنان با دو پیشرفت قابل توجه در حال تکامل است:
عایق های کامپوزیت:با استفاده از مواد پلیمر به جای سرامیک سنتی یا شیشه، این جایگزین های سبک وزن، قدرت مکانیکی برتر و مقاومت در برابر آلودگی را ارائه می دهند.محبوبیت در کاربردهای ولتاژ بالا.
عایق های هوشمند:با استفاده از سنسورها و قابلیت های ارتباطی، این قطعات پیشرفته امکان نظارت در زمان واقعی بر شرایط عایق را فراهم می کنند.امکان تشخیص زودهنگام خرابی های احتمالی و بهبود قابلیت اطمینان سیستم.
طراحی سیستم های عایق برای انتقال ولتاژ بالا نیاز به تحلیل مهندسی پیچیده دارد.عایق های تعلیق همچنان راه حل مورد علاقه برای اکثر کاربردهای ولتاژ بالا به دلیل سازگاری ولتاژ آنها هستند، مزایای نگهداری، عملکرد مکانیکی و مقاومت در برابر آلودگی. با این حال، انتخاب مناسب باید نیازهای خاص پروژه، شرایط محیطی،و عوامل اقتصادی برای اطمینان از امن، انتقال قدرت قابل اعتماد.