Лініі перадачы: важныя кампаненты і ізаляцыйныя тэхналогіі

Лініі перадач складаюць аснову электраэнергетычных сістэм, забяспечваючы эфектыўную перадачу электраэнергіі на вялікія адлегласці. Іх надзейнасць залежыць ад ключавых кампанентаў, такіх як ізалятары (шкло і фарфор) і трансфарматарныя ўводы, якія забяспечваюць электраізаляцыю, механічную падтрымку і бяспеку эксплуатацыі. Гэты артыкул даследуе гэтыя тэхналогіі, іх эвалюцыю і ролю ў сучасных электрасетках.

---

1. Ізалятары: Захавальнікі ліній перадачы

Ізалятары прадухіляюць уцечку току і забяспечваюць механічную стабільнасць паветраных правадыроў. Два найбольш распаўсюджаныя тыпы - гэта шкляныя і фарфоравыя ізалятары, кожны з якіх мае розныя перавагі.

1.1 Шкляныя ізалятары

Шкляныя ізалятары шырока выкарыстоўваюцца ў высакавольтных лініях перадач дзякуючы сваёй даўгавечнасці і ўласцівасцям самаачышчэння.

Асноўныя характарыстыкі:

• Склад матэрыялу: загартаванае шкло (крэмній, кальцыніраваная сода, вапняк) з высокай механічнай трываласцю13.

• Перавагі:

• Высокая электрычная трываласць (напружанне прабоя сеткавай частаты 130–225 кВ)3.

• Уласцівасць самаразбурэння (пры пашкоджанні цалкам ламаецца, што палягчае выяўленне недахопаў)9.

• Устойлівы да забруджвання дзякуючы гладкай паверхні, памяншаючы назапашванне солі і пылу6.

• прыкладанні:

• Падвесныя ізалятары (напрыклад, шкляныя ізалятары стандарту IEC 160 кН для ліній 330 кВ)1.

• Трансмісія HVDC і EHV (сістэмы 765 кВ–1200 кВ)6.

Тэндэнцыі рынку:

• Прагназуецца, што сусветны рынак высакавольтных шкляных ізалятараў дасягне 7,6 мільярда долараў да 2032 года дзякуючы інтэграцыі аднаўляльных крыніц энергіі і пашырэнню сеткі6.

---

1.2 Фарфоравыя ізалятары

Фарфоравыя ізалятары, вырабленыя з гліны, кварца і палявога шпата, застаюцца традыцыйным выбарам для ліній электраперадачы.

Асноўныя характарыстыкі:

• Уласцівасці матэрыялу:

• Высокая трываласць на сціск, але далікатная ў параўнанні са шклом9.

• Канструкцыі з доўгім стрыжнем забяспечваюць лепшую ўстойлівасць да забруджвання, чым ізалятары дыскавага тыпу4.

• Перавагі:

• Выдатная тэрмаўстойлівасць (вытрымлівае экстрэмальныя тэмпературы).

• Правераная даўгавечнасць (дзесяцігоддзі палявой працы).

• Праблемы:

• Схільны парэпання пры механічных уздзеяннях.

• Выкліканыя забруджваннем парывы ​​ў прыбярэжных раёнах патрабуюць частага тэхнічнага абслугоўвання7.

прыкладанні:

• Ізалятары катушки ANSI 53-1 для размеркавання нізкага напружання (0–36 кВ)2.

• Даўгастрыжневыя парцалянавыя ізалятары для ліній звышвысокага напружання (UHV)4.

---

2. Трансфарматарныя ўводы: важныя кампаненты інтэрфейсу

Утулкі забяспечваюць электрычнае злучэнне паміж трансфарматарамі і лініямі перадачы, захоўваючы пры гэтым ізаляцыю.

2.1 Функцыі і дызайн

• Для ізаляцыі ёмістых градуяваных уводаў выкарыстоўваецца прасякнутая алеем папера або смала.

• Інтэрнэт-сістэмы маніторынгу адсочваюць ёмістасць (C) і каэфіцыент рассейвання (tan δ) для выяўлення старэння8.

2.2 Агульныя рэжымы збою

• Трапленне вільгаці прыводзіць да паломкі ізаляцыі.

• Частковыя разрады з-за расколін або забруджванняў.

• Цеплавая дэградацыя ад перагрузкі.

2.3 Інавацыі ў маніторынгу ўтулак

• Вымярэнне высокачашчыннага імпедансу (дыяпазон 1 МГц) для дыягностыкі ў рэжыме рэальнага часу8.

• Разумныя датчыкі, інтэграваныя ў SCADA для прагназаванага абслугоўвання.

---

3. Параўнальны аналіз: шкляныя і фарфоравыя ізалятары

---

4. Будучыя тэндэнцыі ў ізаляцыі ліній перадач

1. Разумныя ізалятары: датчыкі з падтрымкай IoT для маніторынгу забруджвання і няспраўнасцяў у рэжыме рэальнага часу6.

2. Экалагічна чыстыя матэрыялы: біяраскладальныя эфірныя алею замяняюць мінеральнае масла ва ўтулках8.

3. Кампазітныя ізалятары: канструкцыі з сіліконавай гумы для лёгкіх, устойлівых да забруджванняў9.

4. Пашырэнне HVDC: расце попыт на ізалятары ±1100 кВ у трансгранічных лініях электраперадачы6.

---

Заключэнне

Лініі перадач абапіраюцца на шкляныя і парцалянавыя ізалятары для электрычнай ізаляцыі і трансфарматарныя ўводы для бяспечнай перадачы энергіі. У той час як шкляныя ізалятары дамінуюць у сучасных сетках ВН дзякуючы сваёй надзейнасці, фарфор застаецца эканамічна эфектыўным для састарэлых сістэм. Новыя тэхналогіі, такія як разумны маніторынг і кампазітныя матэрыялы, вызначаюць будучыню ўстойлівасці сеткі.

Для аператараў сетак:
✔ Аддавайце перавагу шкляным ізалятарам у прыбярэжных раёнах і раёнах з высокім узроўнем забруджвання.
✔ Укараненне онлайн-дыягностыкі ўводаў для прадухілення паломак трансфарматараў.
✔ Дасьледуйце гібрыдныя ізаляцыйныя рашэнні для праектаў перадач новага пакалення.