Porcelánový vs Polymerový izolátor: Který skutečně patří do vaší řady?

Nikdo abstraktně nespecifikuje izolanty. Za otázkou je vždy skutečný projekt, konkrétní trasa, zóna znečištění, limit zatížení věže, hádka o rozpočtu s projektovým manažerem. Když se tedy objeví debata o porcelánu versus polymeru, odpověď, na které záleží, není obecné srovnání, ale praktické, založené na tom, co se na místě skutečně děje.

Tento článek se zabývá technickými a ekonomickými rozdíly v dostatečné hloubce, aby byl užitečný pro rozhodování o zadávání veřejných zakázek, nejen pro čtení na pozadí.

Izolátory

Co ve skutečnosti kupujete

Porcelánové izolátory jsou keramika- vypalovaná v peci, vyrobená z hlíny, živce a oxidu hlinitého. Proces vypalování vytlačuje vlhkost a spojuje materiály do hustého, skelného tělesa, které je chemicky inertní a rozměrově stabilní po celá desetiletí. Porcelánový izolátor cívky je jedním z nejjednodušších příkladů této technologie v praxi: sud z jednoho-kusu s proskleným povrchem a středovým otvorem se závitem, který se používá na svodidlech, kotevních drátech a nízkonapěťových sekundárních vedeních. Za 80 let se toho moc nezměnilo, protože to není potřeba.

Polymerové izolátory mají zcela odlišný přístup. Konstrukční jádro je epoxidová tyč vyztužená skelnými vlákny-, dimenzovaná a vyrobená tak, aby přenesla mechanické zatížení. Na této tyči je vylisována nebo sestavena řada silikonových kaučukových přístřešků, které zajišťují elektrickou povrchovou vzdálenost. Ocelové koncovky, obvykle žárově pozinkované-, jsou nalisovány na obou koncích. Výsledek nevypadá jako struna z porcelánového kotouče a ani nic takového nevykazuje.

Mechanická síla: Špatná otázka položená správným způsobem

Většina lidí se ptá, který izolant je silnější. To rámování se míjí účinkem. Porcelán a polymer jsou silné různými způsoby a typ zatížení izolátoru určuje, na čem záleží.

Porcelán je pevný v lisování. To je důvod, proč keramické kotoučové struny tak dobře fungují na vysokonapěťových-věžích, kde gravitace a hmotnost vodiče tlačí strunou přímo dolů. Jedná se o zátěžové porcelánové rukojeti bez reklamace a jsou zde vedení 500 kV s kotoučovými izolátory, které jsou v nepřetržitém provozu od 60. let.

Polymer je silný v tahu. Jádro ze skleněných vláken spíše táhne než tlačí a děje se tak bez prasknutí. Kromě pevnosti v tahu silikonový kaučuk a sklolaminát společně absorbují dynamické zatížení způsobem, který porcelán nedokáže. Větrem-indukované oscilace, cval vodičů a seismický pohyb země působí na izolátor cyklické, vícesměrné-směry. Pevná keramická struna přenáší tyto síly do kování a kování věže. Polymerový izolátor se mírně ohýbá a rozptyluje je.

Problém křehkosti je skutečný a nedoceněný. Porcelánový kotouč prasklý kamenem nebo výstřelem z pušky se na dálku vizuálně nehlásí. Může mechanicky držet měsíce, než selže při zatížení. Polymerové izolátory praskají při nárazu velmi zřídka; mají tendenci se místo toho deformovat a obvykle jsou viditelné vážné strukturální poškození.

Výkon znečištění: Tam, kde se dva typy nejvíce rozcházejí

V laboratoři fungují oba typy izolátorů dobře. Umístěte je do pobřežní rozvodny, průmyslového koridoru nebo pouštní silnice s těžkou kamionovou dopravou a rozdíl se rychle změní.

Porcelánové povrchy jsou hydrofilní. Vlhkost se spíše šíří do souvislého tenkého filmu, než aby se hromadila. Když tento film nese rozpuštěné soli, cementový prach, zbytky hnojiv nebo průmyslový spad, stane se vodivým. Svodový proud teče po povrchu, a pokud jsou podmínky dostatečně špatné a povrchová dráha je příliš krátká pro úroveň znečištění, následuje přeskok. Podniky ve znečištěných zónách s porcelánovými izolátory utrácejí skutečné peníze za mytí, často dvakrát až čtyřikrát ročně na kritických linkách.

Silikonová pryž funguje jiným způsobem. Voda se tvoří a stéká, aniž by smáčela povrch, což je vlastnost zvaná hydrofobnost. Ještě užitečnější je, že silikonový kaučuk v průběhu času přenáší tuto vlastnost na samotnou kontaminační vrstvu, což je chování známé jako hydrofobní migrace. I když se hromadí prach a sůl, povrch zůstává odolný vůči šíření vlhkosti. Tím se neodstraní svodový proud, ale podstatně se sníží a značně se prodlouží rezerva přeskoku za mokra a znečištění.

Na suchých, čistých liniích v mírném klimatu si porcelán drží své elektrické vlastnosti. Jeho dielektrická pevnost v suchých podmínkách je kolem 60 kV na cm a nestárne elektricky tak, jako silikonová pryž. Dlouhodobé-vystavení UV záření ve velmi vysokých-nadmořských výškách nebo v rovníkových prostředích může způsobit sledování povrchu na polymerových přístřešcích, zejména u starších přípravků. Moderní kaučukové směsi s vysokou-konzistencí to značně zlepšily, ale zůstává faktorem pro životnost delší než 25 až 30 let.

Hmotnost, přístup a kolik instalace skutečně stojí

Polymerový suspenzní izolátor pro vedení 132 kV váží někde mezi 3 a 5 kilogramy. Porcelánová disková struna pro stejné napětí s přidruženým kovovým hardwarem má hmotnost 15 až 25 kilogramů. Tato mezera je důležitá od okamžiku, kdy izolátory dorazí na místo.

Na přístupném rovném terénu s dobrou dopravní dostupností je hmotnostní rozdíl zvládnutelný. Posádka přemisťuje porcelánové struny malým jeřábem nebo korečkem a instalace je rutinní. V obtížném terénu, na přechodech řek, na cestách džunglí nebo v horských průsmycích, kde je navlečení vrtulníkem jedinou praktickou možností, stojí každý kilogram přímo peníze. Méně vrtulníkových výtahů, menší posádky pracující ve výškách, nižší konstrukční zatížení stožárů a věží: v těchto podmínkách se ekonomika polymeru rychle přesvědčí.

U rozvodů dřevěných sloupů je strukturální argument jiný, ale stále smysluplný. Polymerové izolátory kladou menší boční a vertikální zatížení, což je důležité, když sloupy stárnou, když jsou půdní podmínky okrajové, nebo když je stávající vedení modernizováno na vyšší napěťovou třídu bez výměny hardwaru sloupu.

Srovnání nákladů životního cyklu do značné míry závisí na tom, kde linka běží. V čistých prostředích s dobrým přístupem vydrží porcelánové izolátory instalované a správně udržované 40 až 60 let nebo více. Jednotlivé disky ve výpletu lze kontrolovat a vyměňovat, aniž byste se dotkli zbytku výpletu, což dává porcelánu skutečnou výhodu v údržbě. Ve znečištěných nebo odlehlých oblastech, nižší nároky na údržbu polymeru a snížená frekvence výpadků v důsledku vzplanutí obvykle zlevňují po dobu 25 až 30 let životnosti, i když je počáteční jednotková cena vyšší.

Cívka a kolík: Dva specifické produkty, které stojí za pochopení

Porcelánové izolátory cívekzaujímají specifický a trvalý kout trhu. Používají se na sekundárních distribučních systémech, servisních vstupních bodech, aplikacích napínání kotevních drátů a telefonních zařízeních. Design je jednoduchý: glazovaný porcelánový sud, průchozí otvor pro upevnění hardwaru a nic jiného, ​​co by se dalo pokazit. Jsou levné, globálně dostupné a skutečně těžko nahraditelné něčím jednodušším pro jejich zamýšlené použití. Miliony jsou instalovány každý rok v projektech elektrifikace venkova v Africe, jižní Asii a Latinské Americe.

Při středním napětí přebírají pinové izolátory. APolymerový kolíkový izolátor 33kVmontuje se přímo na příčné rameno nebo sloup pomocí ocelového čepu a podpírá vodič v tečné konfiguraci. Silikonové pryžové přístřešky zvládají znečištění a vlhké počasí; jádro ze skleněných vláken zvládá hmotnost vodiče, zatížení větrem a námrazu. Pro společnosti v pobřežních nebo průmyslových zónách, které rekonstruují stárnoucí 33 kV distribuční napáječe, se tento typ izolátoru stal praktickým výchozím materiálem, protože eliminuje většinu zátěže spojené s čištěním keramických alternativ při stejné úrovni napětí.

VICTORY Porcelánový izolátor cívky

Srovnání-vedle{1}}po boku

Uskutečnění hovoru

Porcelán má smysl pro linky procházející čistým venkovským prostředím, kde je úroveň znečištění nízká a primární zatížení je přímočará vertikální komprese. Izolátory sloupků rozvodny a vysokonapěťové závěsné struny pro kotouče jsou dvě kategorie, u kterých je nadále specifikováno bez větších kontroverzí. Tam, kde mají údržbáři rozumný přístup a dlouhá životnost s jednoduchou výměnou kotouče je atraktivní, ekonomika porcelánu obstojí.

Proti polymeru je těžší argumentovat v pobřežních zónách, průmyslových koridorech, zemědělských oblastech se silným chemickým používáním nebo v jakémkoli vzdáleném terénu, kde záleží na ceně instalace a frekvenci údržby. Je také lepší volbou tam, kde je běžný vandalismus, kde jsou sloupy a stožáry na svých konstrukčních limitech a kde je součástí návrhu obálky seizmické zatížení.

Pro nejnáročnější prostředí rozvoden stojí za zmínku ještě třetí možnost: polovodivé glazované (SCG) keramické izolátory. Spojují mechanickou odolnost porcelánu s povrchovou úpravou, která poskytuje lepší samočisticí vlastnosti než standardní porcelán nebo polymer. Nejsou levné a ne vždy dostupné, ale u vysoce kontaminovaných venkovních rozvoden, kde je riziko přeskoku chronické, stojí za zhodnocení.

Victory Electric: Izolátory a hardware od jednoho dodavatele

Victory Electric Power Equipment Co., Ltd. vyrábí tyčový hardware, elektrické armatury a izolátory ze svého závodu ve městě Lishui v provincii Zhejiang od roku 1998. Společnost je držitelem certifikací ISO 9001, ISO 14001 a ISO 45001 a je kvalifikovaným dodavatelem pro China National Grid. Její výrobní základna pokrývá 60 000 metrů čtverečních a podporuje standardní i zakázkovou výrobu.

Victory Electric dodává porcelánové i polymerové izolátory na různých úrovních napětí od distribuce až po vysokonapěťový přenos-, spolu s celou řadou hardwaru pro venkovní vedení, kabelového příslušenství a telekomunikačních armatur. Jejich produkty byly odeslány do více než 50 zemí v Americe, Africe, na Středním východě a v jihovýchodní Asii. Pro projektové týmy, které potřebují technickou podporu při výběru izolátoru nebo chtějí konsolidovat získávání hardwaru pod jednoho dodavatele, zpracovávají prodejní a technici Victory Electric jak standardní objednávky, tak zakázkové specifikace. Podrobnosti a kontaktní informace jsou k dispozici na jejich oficiálních stránkách.

Závěrečná myšlenka

Porcelán má za sebou století terénních dat. Polymer má silné postavení v rostoucím počtu-reálných podmínek. Ani jedno nenahrazuje druhé plošně a každý, kdo tvrdí opak, buď něco prodává, nebo příliš zjednodušuje. Správná odpověď začíná u konkrétního místa, úrovně znečištění, podmínek přístupu a realistického pohledu na to, co bude skutečně stát údržba po dobu projektované životnosti linky.

Chystáte projekt a nejste si jisti, který izolátor vyhovuje podmínkám vaší linky? Náš tým ve Victory Electric Power Equipment Co., Ltd. zpracovává dotazy od veřejných služeb, dodavatelů EPC a týmů pro nákup ve více než 50 zemích. Ať už potřebujete standardní skladové položky rychle dodané nebo vlastní specifikaci sestavenou přesně podle vašich požadavků, dokážeme dát dohromady datové listy, testovací certifikáty a konkurenční nabídku do 24 hodin -kontaktujte nás ještě dnes.