Isolador elétrico

Isoladores elétricos são um componente vital usado em sistemas elétricos para evitar fluxo indesejado de corrente para a terra a partir de seus pontos de suporte. Isoladores são feitos de materiais isolantes, porcelana, vidro, borracha de silicone e assim por diante. Eles são tão isolados que nenhuma corrente pode passar por eles.

Isoladores de linha de energia são muito importantes para a linha aérea, servem para dar suporte ao condutor da linha de transmissão e fornecer instruções ao corpo da torre, são conectados aos condutores elétricos sem permitir a passagem de corrente por eles mesmos.

Existem 3 tipos de isoladores de acordo com o material isolante: Isolador de cerâmica: feito de porcelana, Isolador de vidro: feito de vidro e Isolador composto: feito de borracha de silicone.

Os isoladores Rax Industry incluem isolador de pino, isolador de suspensão, isolador de tensão, isolador de carretel, isolador de suporte e assim por diante.

Isoladores de linha de energia: 7 dicas que você deve saber antes de escolher

Capítulo 1: O que é um isolante elétrico?

Isoladores são usados para separar condutores de linha uns dos outros e das estruturas de suporte eletricamente. A permissividade e a rigidez dielétrica do material isolante são muito altas para que ele possa suportar alto estresse elétrico.

As linhas de energia aéreas são sempre apoiadas em isoladores montados em seus postes e torres de suporte.
Os isolantes devem ter as seguintes propriedades:

  • alta resistência mecânica para suportar a carga do condutor, carga de vento, etc.
  • alta resistência elétrica para minimizar as correntes de fuga
  • alta permissividade relativa do material isolante para que a rigidez dielétrica seja alta
  • alta relação entre resistência à perfuração e flashover

Capítulo 2: Material isolante

(a) Isolador de porcelana

isolador de tensão

Isolador de Porcelana

O material mais comumente usado para a linha aérea é a porcelana. A porcelana é um material cerâmico. É produzido pela queima em alta temperatura de uma mistura de caulim, feldspato e quartzo.

As partes metálicas dentro do isolador são feitas de ferro fundido maleável com galvanização. Ele é mecanicamente mais forte que o vidro, dá menos problemas com vazamentos e é menos afetado por mudanças de temperatura.

Vantagem de Isolador de porcelana

Amigo do ambiente. À sua disposição, o isolador de porcelana não é um resíduo perigoso

Proporcionando uma vida útil mais longa em termos de cargas geradas por cargas elétricas

No estado seco, como material isolante elétrico, possui melhores propriedades elétricas do que o polímero

Maior resistência à degradação da superfície

Resistente a roedores, cupins, pássaros e outros animais capazes de comprometer a integridade

Adequado para mudanças extremamente quentes/frias no ambiente

(b) isolante de vidro

corda isolante de suspensão de vidro

Corda isolante de vidro

Muitas vezes, o vidro é usado como material isolante. O vidro é tornado resistente por recozimento.

O isolante de vidro tem as seguintes vantagens:

Alta rigidez dielétrica de cerca de 140 KV por cm de espessura do material.

Alta resistividade.

Baixo coeficiente de expansão térmica.

Alta resistência à compressão do que isoladores de porcelana.

Como é transparente, qualquer fluxo de impurezas, bolhas de ar, rachaduras, impurezas, etc. podem ser facilmente detectados.

(c) Isolador compostoisolante composto (2)

Isolador Composto

Isoladores de polímero composto têm duas partes isolantes, como um núcleo de fibra de vidro e um metal equipado com conexões metálicas nas extremidades.

Vantagem do isolante de polímero

Pequeno volume e leve, fácil de instalar e transportar

Melhor desempenho em áreas de alta contaminação

Desempenho mecânico e elétrico consistente durante toda a vida útil

Excelente resistência ao impacto

Boa resistência à sujidade e ao flashover

Boa resistência ao choque e à colisão

Bom desempenho de hidrofóbico

Intercambiabilidade - pode facilmente substituir isoladores de porcelana existentes

Como escolher o material isolante?

Cada material tem suas vantagens e desvantagens, portanto a seleção do material isolante depende de suas características e das necessidades dos clientes.

A porcelana é mais pesada do que outros materiais e difícil de transportar e instalar, mas é barata e tem um desempenho de longa vida útil. O isolador de borracha de silicone é fácil de instalar, excelente desempenho de poluição, excelentes propriedades mecânicas, resistente ao intemperismo, resistente ao vandalismo, resistência a danos e assim por diante. O isolador de vidro tem melhor resistência.

Capítulo 3: Tipos de isolantes

As funções básicas dos isoladores são isolar, suportar e fixar o condutor. Cada tipo de isolador também tem funções diferentes para diferentes condições operacionais.

De acordo com a função: Existem mais de 5 tipos: isolador de pino, isolador de suspensão, isolador de tensão, isolador de carretel, isolador de suporte e assim por diante.

(a) Isolador de pino

Isolador de porcelana tipo pino 33KV (5)

Isolador de porcelana tipo pino 33KV

Os isoladores de pino são usados em pontos específicos, ou seja, em seções para jumpers de pilotagem, etc. Os isoladores de pino são fornecidos de acordo com a norma IEC 62223 ou equivalente.

Isoladores do tipo pino são parafusados em um parafuso. Os isoladores têm pescoços adequados para prender condutores com arame de amarração ou conexões pré-formadas.

Além disso, aplicam-se as seguintes características mínimas:

CaracterísticasUnidadeValor
Tensão do sistemakV33
Resistência do CantileverkN10
Diâmetro nominalmilímetros315
Altura nominalmilímetros240
Distância mínima de fuga nominalmilímetros1120
Tensão suportável de descarga atmosférica (1,2/50 ms)kV170
Potência mínima Frequência Flashover Voltagem MolhadokV70

Um tipo de isolador de pino Jingyong

Cada isolador é fornecido completo com um pino de aço forjado galvanizado a quente, completo com porca, contraporca e arruela de pressão, em conformidade com a norma BS 3288 Pt 2 para aço grande.

Os pinos de linha devem ter uma carga de falha mínima de 10 kN.

Os pinos piloto devem ter uma carga de falha mínima de 0,7 kN.

A resistência mecânica máxima do conjunto isolador do pino será igual à resistência do cantilever acima.

(b) Isolador de poste de linha

corda isolante de tensão (2)

Isoladores de postes de linha compostos

Os isoladores Line Post dão suporte rígido a uma parte energizada que deve ser isolada da terra ou de outra parte energizada. Esses isoladores consistem em um núcleo sólido de suporte de carga, alojamento e acessórios de extremidade fixados ao núcleo isolante. Ele é submetido a cargas de cantilever, tração e compressão. Isso está em conformidade com a IEC 62223 ou equivalente.

CaracterísticasUnidadeValor
Tensão do sistemakV33
Resistência do CantileverkN20
Nominalmilímetros240
Distância mínima de fuga nominalmilímetros1200
Frequência de potência mínima Tensão suportável Molhada (1 min)kV95

Um tipo de isolador de poste de linha Rax Industry

(c) Isolador de tensão (Isolador de Suspensão)

corda isolante de suspensão (3)

Isolador de Suspensão

“Isolador de Suspensão” e isoladores de “Tensão” são a mesma coisa; quando usados na posição vertical (com o condutor pendurado abaixo) são chamados de “Isolador de Suspensão”; quando usados na horizontal, para fechar um condutor, são chamados de “Isolador de Tensão”.

isolador de tensão

  • Isoladores de corda
    • Os isoladores de vidro de corda são fornecidos de acordo com a norma IEC 62223 (ou equivalente alternativo)
    • Cada conjunto de terminação de 33 kV consiste em três isoladores de disco de tensão, acoplamentos de esfera e soquete (16 mm conforme IEC 120) e um dedal condutor adequado para terminações pré-formadas.
    • Cada cadeia de isoladores é fornecida com uma fixação de braço transversal que compreende tiras de terminação, um gancho de esfera para fixação de braço transversal e um soquete para terminações de condutores.
  • Isoladores poliméricos compostos

Os isoladores de tensão poliméricos de haste longa, Classe A, classificados para 33 kV, de um material composto, usados em estruturas de tensão, estão em conformidade com a IEC 62223. A tabela a seguir indica os requisitos:

 

CaracterísticasUnidadeValor
Tensão nominal do sistemakV33
Tensão de flashover secokV120
Tensão de flashover úmidakV70
Carga mínima de ruptura de traçãokN40
Tensão de resistência ao impulso (+)kV200
Tensão de resistência ao impulso (-)kV210
Distância de fugamilímetros1080

Um tipo de isolador de tensão Rax Industry

Os isoladores de tensão de linha têm uma carga de falha mínima de 40 kN.

(d) Isolador de carretel (Isolador de manilha)

Isolador de carretel

Isolador de carretel

Rax Industry isolador de carretel também é chamado de isolador tipo carretel, isolador de manilha. O isolador de carretel é geralmente usado em redes de distribuição de baixa tensão, tanto na posição horizontal quanto na vertical.

O isolador de carretel Rax Industry foi projetado para ser montado com o manilha secundária. O isolador de carretel Rax Industry é feito de porcelana.

Existem isoladores de porcelana branca e isoladores de porcelana marrom. Os isoladores de carretel Rax Industry são todos pequenos isoladores de porcelana adequados para a manilha secundária.

(e) Estadia Isolante

Fique Isolador

Fique Isolador

Rax Industry fique isolante também é chamado de isolador tipo estai. O isolador de estai é projetado para prender e contrabalançar o poste de extremidade morta conectando-se com fique firme ou aperto de mão.

Para evitar a queda do poste sem saída ou do poste terminal, deve-se selecionar os tipos adequados de isoladores de estai e conexões de linha de poste. Os isoladores de estai Rax Industry têm a função de evitar a condução elétrica no fio de estai por acidente.

Como funcionam os isoladores de estada:

fique isolante

fique isolante

Há dois furos no corpo do isolador de suporte. As 2 peças de fixação de cara passam pelo furo na direção oposta. A fixação de cara enrolará o fio de suporte para fornecer a conexão.

Existem diferentes maneiras de conexão para diferentes mercados. Podemos projetar os acessórios isolantes com base no projeto e nos desenhos do cliente.

De acordo com a voltagem, há isoladores de 11 kv e isoladores de 33 kv. O isolador de 11 kv é usado em redes de linhas aéreas de 11 kv no sistema de energia.

O isolador de suporte Rax Industry é feito de porcelana vitrificada de acordo com a norma BS137 e adequado para operação ao ar livre.

Capítulo 4: Tensão do isolador

A tensão do isolador varia de 400 V a 1000 kV e pode ser dividida em LV, MV, HV, UHV e EHV de acordo com o grau de tensão, ou distribuição, transmissão e subestação de acordo com suas aplicações em detalhes.

 

Baixa tensão (BT)400 V, 1 kV
Média tensão (MT)6 kv, 10 kv, 11 kv, 12 kv, 15 kv, 20 kv, 22 kv, 24 kv, 25 kv, 28 kv, 30 kv, 33 kv, 35 kv, 36 kv
Alta tensão (AT)45 kv, 55 kv, 66 kv, 69 kv, 88 kv, 110 kv, 115 kv, 132 kv, 220 kv
Ultra alta tensão (UHV)300 kv, 330 kv, 400 kv, 500 kv, 800 kv
Extra alta tensão (EHV)1000kv, acima de 1000kv

Valores comuns de tensão do isolador

Tensão do isolador da linha de distribuição400v ~ 36kv
Tensão do isolador da linha de transmissão66 kv ~ 1000 kv
Tensão do isolador da subestação15 kV ~1000 kV

Tensão isolante para linhas de energia ou subestações

A tensão nominal do isolador depende da tensão do sistema de linhas de energia ou subestações e deve ser maior que a tensão do sistema. Para atender aos diferentes níveis de tensão, um isolador pode ser projetado em diferentes formas ou comprimentos, conforme os padrões relacionados.

Isoladores de baixa tensão são um tipo especial de isolante normalmente usado em linhas de distribuição de energia.

Isoladores de alta tensão são um tipo especial normalmente usado em linhas de transmissão e distribuição de energia.

Os isoladores (tensão superior a 1000 V) fornecidos e instalados estão em conformidade com as normas abaixo:

IEC 61109Isoladores compostos para linhas aéreas CA com tensões nominais maiores que 1.000 V: Definições, métodos de teste e critérios de aceitação.
BS 3288-2Conexões isolantes e condutoras para linhas elétricas aéreas; Parte 2: Especificações para uma variedade de conexões.
Norma IEC: 60060Técnicas de teste de alta tensão – Parte 1: Definições e técnicas gerais
IEC: 60071-1Coordenação de isolamento – Parte 1: Termos, definições, princípios e regras.
Norma IEC: 60168Ensaios em isoladores de postes internos e externos de material cerâmico ou vidro para sistemas com tensões nominais maiores que 1.000 V.
Norma IEC: 60433Características das unidades isoladoras de cordas do tipo haste longa
Norma IEC: 60273Características dos isoladores de postes internos e externos para sistemas com tensões nominais maiores que 1.000 V.
Norma IEC: 60720Características dos isoladores de poste de linha
Norma IEC: 60383Ensaio em isoladores de material cerâmico ou vidro para linhas aéreas com tensão nominal superior a 1.000 V
IEC: 60383-1Isoladores para linhas aéreas com tensões nominais acima de 1.000 V; Parte I: Unidades isolantes de cerâmica ou vidro para sistemas de CA - Definições, métodos de teste e critérios de aceitação.
IEC: 60383-1Isoladores para linhas aéreas com tensões nominais acima de 1.000 V; Parte 2: Conjuntos de isoladores e conjuntos de isoladores para sistemas de CA - Definições, métodos de teste e critérios de aceitação.
Norma IEC: 60437Métodos para teste de interferência de rádio (RI) em isoladores de alta tensão
Norma CEI: 60471Dimensões de acoplamentos de manilha e lingueta de unidades isoladoras de corda

Capítulo 5: O importante processo de fabricação em Rax Industry

  • Marcações

Cada unidade isoladora de corda ou isolador rígido pode ser marcado com o nome ou marca registrada dos clientes, o tipo de isolador e o ano de fabricação. Além disso, cada unidade isoladora de corda deve ser marcada com a carga de falha eletromecânica ou mecânica especificada. Essas marcações serão legíveis e indeléveis.

  • Segunda seleção antes de embalar

Capítulo 6:Inspeção e Teste

Testes de isoladores e ferragens

Teste de corda isolante de vidro

Os testes são realizados de acordo com os padrões IEC relevantes suplementados pelos requisitos específicos indicados abaixo. Eles também podem ser facilitados pelos Clientes.

Na ausência de recomendações da IEC, os ensaios serão equivalentes pelo menos às condições, disposições e definições das normas acima mencionadas.

Os testes são divididos nas seguintes categorias:

Testes de rotina:

  • Exame visual e verificação da conformidade com as especificações aqui contidas e com as quantidades programadas.
  • Testes mecânicos de rotina (somente isoladores de cordas).
  • Testes elétricos de rotina.

Testes de amostra:

Os testes serão realizados em isoladores retirados aleatoriamente de lotes oferecidos para inspeção. O número de amostras será conforme indicado na IEC 62223 com um mínimo de cinco unidades. As amostras serão submetidas aos seguintes testes após terem realizado testes de rotina na mesma ordem:

  • Verificação das dimensões
  • Teste de ciclo de temperatura
  • Ensaio de carga eletromecânica ou mecânica de falha de acordo com o tipo de isolador, incluindo ensaio de desempenho termomecânico conforme IEC 575.
  • Teste de punção
  • Teste de porosidade
  • Teste de galvanização

Caso uma unidade não passe em nenhum dos testes de amostra, uma quantidade adicional, o dobro da primeira quantidade, estará sujeita a novo teste.

No caso de dois ou mais isoladores ou peças metálicas não passarem em nenhum dos testes de amostra, ou se ocorrer qualquer falha em isoladores ou peças metálicas sujeitos a novos testes, o lote completo será considerado como não estando em conformidade com a especificação e será rejeitado.

Testes de tipo:

A Rax Industry incluirá em nossas ofertas certificados de teste, incluindo testes de desempenho termomecânico realizados de acordo com a norma IEC 575.

O representante do cliente também pode convocar e testemunhar para que testes de tipo sejam realizados nas Obras da Rax Industry. Tais testes podem ser em amostras aleatórias a critério do representante do cliente.

Quando tais testes forem solicitados, eles compreenderão o seguinte:

  • O impulso de raio seco suporta teste de tensão.
  • A frequência de energia úmida suporta teste de tensão.

Um material isolante usado em grandes quantidades para envolver cabos elétricos ou outros equipamentos é chamado de isolamento.

Perguntas Frequentes (FAQs)

O que é um isolante elétrico?

Um isolante é um componente vital usado em sistemas elétricos para evitar o fluxo indesejado de corrente para a terra a partir de seus pontos de suporte.

Os isoladores são feitos de materiais isolantes, porcelana, vidro ou borracha de silicone, eles são tão isolados que nenhuma corrente pode passar através deles.

Quantos tipos de isolantes existem?

De acordo com a função, mais de 5 tipos:

  • Isolador de pinos
  • Isolador de Suspensão
  • Isolador de tensão
  • Isolador de carretel
  • Fique Isolador, e assim por diante

De acordo com a voltagem:

  • 5 graus em valores comuns de tensão do isolador: Baixa tensão (BT), Média tensão (MT), Alta tensão (AT), Ultra alta tensão (UAT), Extra alta tensão (EHV).
  • 3 graus de tensão do isolador para linhas de energia ou subestações: Tensão do isolador da linha de distribuição, Tensão do isolador da linha de transmissão, Tensão do isolador da subestação

Quais testes devem ser feitos com isoladores?

  1. Testes de rotina: Testes elétricos de rotina, Testes mecânicos de rotina, Exame visual e verificação de conformidade.
  2. Testes de amostra, isoladores retirados aleatoriamente de lotes devem passar por verificação de dimensões, teste de ciclo de temperatura, teste de carga de falha mecânica e assim por diante.
  3. Ensaios de tipo, ensaios de desempenho termomecânico realizados de acordo com a norma IEC 575: Ensaio de resistência à frequência de impulso de raio seco e ensaio de tensão de resistência à frequência de potência úmida.

Todos os testes são realizados de acordo com as normas IEC relevantes, complementadas pelos requisitos específicos.

Como escolher fabricantes de isoladores confiáveis?

O fabricante e o fornecedor devem ter recursos e capacidade adequados para fornecer os melhores isoladores para linhas aéreas.

Verificar o que outras pessoas estão dizendo sobre os isoladores de um fabricante em particular. Isso é possível lendo as avaliações dos isoladores.

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