Hoe u isolatoren voor scheiders en onderstations plaatst

Er moet met veel factoren rekening worden gehouden bij het optimaliseren van de keuze en maatvoering van isolatoren voor onderstationtoepassingen. Deze omvatten mechanische, elektrische, ecologische, functionele en economische overwegingen.

Deze bewerkte eerdere bijdrage aan INMR door Marco Nosilati en Davide Momesso van GE Grid Solutions in Italië analyseerde, in samenwerking met de onafhankelijke expert Alberto Pigini, verschillende technische parameters voor een geoptimaliseerde selectie van na-isolatoren, met de nadruk op EHV- en UHV-scheiders.

Een isolator wordt gedefinieerd als:"een apparaat bedoeld voor elektrische isolatie en mechanische bevestiging van apparatuur of geleiders die onderhevig zijn aan elektrische potentiaalverschillen". Dit is een zeer algemene definitie, aangezien er veel soorten na-isolatoren worden gebruikt in onderstations en convertorstations, afhankelijk van de toepassing, bijvoorbeeld bussteunen die reactorsteunen afvlakken, schakelapparatuur, stroomrails, enz. Een scheider is"een mechanisch schakelapparaat dat in geopende toestand voor een isolatieafstand zorgt overeenkomstig gespecificeerde eisen". Er zijn veel eisen waaraan moet worden voldaan voor scheidingsinrichtingen in toepassingen in de open lucht, maar deze kunnen in drie hoofdklassen worden onderverdeeld:

• Functionele en elektrische vereisten

De belangrijkste functie van de scheider is het garanderen van de veiligheid. In de open toestand moet het daarom een ​​zichtbare en betrouwbare open kloof bieden; in gesloten toestand moet het bestand zijn tegen normale stroom en foutstroom zonder onderbreking of abnormaal onveilige situaties. Er moet ook een scheider worden ontworpen om ontladingen over de open luchtspleet en naar de aarde te voorkomen.

• Mechanische vereisten

Vanuit mechanisch oogpunt moet de scheider naast zijn eigen bedrijfsbelastingen (gewicht, operationele vereisten) ook externe belastingen dragen. Bij UHV-apparatuur is aardbeving de zwaarste. Als er seismische eisen zijn, moet daarom een ​​zeer nauwkeurig ontwerp worden gerealiseerd. Andere belastingen waarmee ook rekening moet worden gehouden, zijn kortsluiting, harde wind en terminalbelastingen.

• Milieueisen

Omdat ze worden blootgesteld aan de open lucht, moeten scheiders bestand zijn tegen alle mogelijke omgevingsfactoren, waaronder hevig ijs (belangrijk omdat dit de prestaties van isolatoren volledig kan veranderen) en zware regen (wat het risico op ontlading vergroot). Bovenal is er de impact van vervuiling, die een belangrijke dimensioneringsfactor is voor isolatoren en kan leiden tot lozingen naar de aarde.

Omdat al deze vereisten nauw verband houden met de prestaties van de isolator, zijn na-isolatoren een van de belangrijkste componenten van een scheider. Tegelijkertijd houden aanvullende vereisten verband met verplaatsing onder belasting tijdens gebruik, wat betekent dat scheiders nog een kritisch probleem hebben in vergelijking met andere apparatuur, namelijk de beweging van de mechanische onderdelen die nodig zijn voor het openen en sluiten. Als zodanig is een bepaald niveau van stijfheid noodzakelijk voor een goede werking van deze apparatuur.

Er is een algemeen doel in de elektriciteitsvoorzieningsindustrie: het realiseren van compacte, kosteneffectieve onderstations in de open lucht. Stationpost-isolatortechnologie kan aan dit doel bijdragen door de noodzakelijke boogafstanden voor rails, scheiders en andere apparatuur te beperken. Dit kan worden bereikt door het ontwerp van de postisolator te optimaliseren door de meest geschikte materialen te selecteren, de mechanische sterkte en stijfheid te verbeteren, het aantal stapels en tussenflenzen te verminderen en het stalprofiel en de kruipfactor te optimaliseren. Met betrekking tot UHV-toepassingen heeft de grootste uitdaging voor na-isolatoren betrekking op de hoogte, vooral omdat de vervuilde omgeving vaak lange kruipafstanden vereist. Mechanische vereisten als gevolg van buig- en torsiebelastingen maken deze uitdaging alleen maar complexer en kunnen ook de moeilijkheidsgraad van het vervaardigen van dergelijke eenheden aanzienlijk vergroten.

PS: Artikel van inmr die postisolatoren voor scheiders selecteert.