Cos'è l'isolante per sospensioni: costruzione, funzionamento e tipi

Un elettrico isolante funziona sul principio della resistività per contrastare il flusso di corrente elettrica e proteggere le apparecchiature elettriche dai cortocircuiti (isolando i conduttori elettrici da contatti accidentali). Alcuni degli esempi dell'isolante sono polimero, legno, plastica, ecc. L'applicazione principale di un isolante è una linea di trasmissione sopraelevata, che è supportata da pali o torri per prevenire qualsiasi dispersione di corrente. Linea di trasmissione Gli isolanti sono classificati in diversi tipi come il tipo di perno, il tipo di sospensione, il tipo di palo, il tipo di deformazione, il tipo di bobina, il tipo in ceramica, il tipo non in ceramica, ecc.

Cos'è l'isolante per sospensioni?

Definizione: Un isolante del tipo a sospensione protegge una linea di trasmissione sopraelevata come un conduttore. Generalmente, è costituito da materiale di porcellana che include uno o una serie di dischi isolanti appesi su una torre. Funziona a oltre 33 KV e supera la limitazione dell'isolatore di tipo a perno come il seguente.

• Le sue dimensioni e il suo peso aumentano oltre i 33KV
• È difficile maneggiare e sostituire un isolante dell'unità
• La sostituzione di un isolante danneggiato è costosa.

Proprietà del materiale isolante

Le seguenti sono le proprietà di qualsiasi materiale isolante che siano,

• Dovrebbero essere meccanicamente forti
• La rigidità dielettrica del materiale dovrebbe resistere a sollecitazioni ad alta tensione
• La resistenza di isolamento elettrico dovrebbe essere alta
• Il materiale deve essere privo di impurità, senza crepe e non poroso
• Le proprietà fisiche e le proprietà elettriche di un isolante non dovrebbero essere influenzate dal cambiamento nell'ambiente
• Il fattore di sicurezza deve essere preso.

Costruzione e funzionamento dell'isolatore di sospensione

Si compone di due parti principali sono i bracci trasversali e gli isolatori (chiamati anche isolatori a disco) con il numero di maglie metalliche. Un isolatore di sospensione o una stringa di sospensione viene sviluppato collegando un numero di isolatori in serie con l'aiuto di collegamenti metallici, in cui il conduttore è sospeso dall'isolatore più in basso e l'estremità superiore dell'isolatore è fissata da bracci trasversali. Questi tipi di isolanti vengono utilizzati principalmente in una linea aerea.

costruzione-del-motore-sospensione

Derivazione dell'efficienza delle stringhe

L'efficienza delle stringhe degli isolatori di sospensione può essere derivata utilizzando il diagramma seguente. Consiste di isolatori per sospensioni a 3 dischi con un collegamento metallico tra loro per fornire un effetto capacitivo tra di loro. L'effetto può essere auto-capacitivo o mutuo capacitivo. Supponiamo che la capacità di shunt = k * auto-capacità. A causa della presenza di capacità shunt, la corrente in ogni disco varia.

circuito-equivalente-di-isolante-sospensione

Sulla domanda Legge di Kirchoff al nodo 'A'

dove io₁, IO₃, IO_Duee i1, i2, i3 = flusso di corrente in conducente

V1, V2, V3 = Tensione

K = costante

ω = 2πf

io_Due= I₁+ i₁

V_DueΩc = V₁ωC + V₁ωkC

V_Due= V₁+ V₁per

V_Due= (1 + k) V₁……………… ..1

Applicazione di Kirchoff al nodo 'B'

io₃= I_Due+ i_Due

V₃ωC = V_DueωC + (V_Due+ V₁) ωkC

V₃= V_Due+ (V₁+ V_Due)per

V₃= kV₁+ (1 + k) V_Due

V₃= kV₁+ (1 + k)^DueV₁(da 1)

V₃= V₁[k + (1 + k)^Due]

V₃= V₁[k + 1 + 2k + k^Due]

V₃= V₁(1 + 3k + k^Due) ……… (3)

La tensione tra il conduttore e la torre di terra è,

V = V₁+ V_Due+ V₃

V = V₁+ (1 + k) V₁+ V₁(1 + 3k + k^Due)

V = V₁(3 + 4k + k^Due) ………. (4)

Dalle equazioni precedenti, possiamo dire che nel disco più in alto, la tensione è minima, mentre nel disco più in basso la tensione è massima. Quindi l'unità più vicina al conduttore subisce il massimo stress elettrico che può anche portare a una foratura. È rappresentato come il rapporto tra l'efficienza delle stringhe.

Efficienza stringa = Tensione stringa / (Numero di dischi x Tensione conduttore)

Dove l'efficienza è direttamente proporzionale alla distribuzione uniforme della tensione. In una condizione ideale, l'efficienza è pari al 100% se la tensione su ogni disco è equamente distribuita e nel mondo pratico non è possibile. In pratica è meglio usare stringhe più corte nell'isolatore che una corda più grande per ottenere il 100% di efficienza.

Tipi di isolante per sospensioni

Sono ulteriormente classificati in due tipi, lo sono

Tipo Cap-and-Pin

È costituito da un cappuccio in acciaio forgiato e da un perno in acciaio forgiato zincato che sono collegati alla porcellana. Queste unità sono unite da presa e sfera o da connessioni perno-cerniera.

tipo cap-pin

Tipo di collegamento

È anche chiamato isolante di tipo Hewlett. La porcellana qui presentata è costituita da due canali curvi a 90 gradi l'uno dall'altro, con un collegamento in acciaio a forma di U che passa attraverso questi canali che collega l'unità.

tipo di interlink

A confronto, il tipo di interlink è meccanicamente più resistente del tipo cap-and-pin. Il vantaggio principale di entrambi è che il legame metallico che è presente continua a sostenere anche se la porcellana si rompe. Lo svantaggio sperimenta un elevato stress elettrico.

Vantaggi

I vantaggi dell'isolante del tipo a sospensione sono

• Basso costo
• Bassa tensione (circa 11KV)
• Altamente flessibile

Svantaggi

Gli svantaggi dell'isolante del tipo a sospensione sono

• Più costoso dell'isolatore a perni e post-tipo
• Aumenta la distanza tra i conduttori
• Aumenta l'altezza della torre.

Applicazioni

Le applicazioni dell'isolante del tipo a sospensione sono

• Sono utilizzati principalmente nell'area in cui è necessaria l'alta tensione
• Generatori
• Transformers
• Motori elettrici
• Linee ferroviarie
• Pali elettrici, ecc.

Domande frequenti

1). Perché abbiamo bisogno di isolanti?

Abbiamo bisogno di isolatori per evitare qualsiasi dispersione elettrica nel sistema o nel circuito.

2). L'acqua è un isolante?

No, l'acqua non è un isolante.

3). Qual è il miglior isolante?

Il miglior isolante è un vuoto.

4). Cosa sono i 7 isolanti?

I 7 isolanti sono

• Fibra di vetro
• Legna
• La carta che ha proprietà Secco
• Aria che ha la proprietà secca
• Legno che ha la proprietà secca
• Porcellana
• Cristalli come il quarzo.

5). Puoi caricare un isolante?

Sì, è possibile caricare un isolante.

6). Qual è il principio del motore di sospensione?

Un motore a sospensione funziona secondo il principio dell'isolamento, che impedisce la dispersione di corrente nelle apparecchiature elettriche.

7). Quali sono i diversi tipi di isolanti?

I diversi tipi di isolanti sono il tipo a perno, il tipo di sospensione, il tipo di palo, il tipo di sospensione, il tipo di deformazione, il tipo a bobina, il tipo in ceramica, il tipo non in ceramica, ecc.

Quindi, Questa è una panoramica di un isolante, è un materiale utilizzato per contrastare il flusso di corrente. Svolge un ruolo importante in un sistema elettrico prevenendo la dispersione di corrente. Esistono diversi tipi di isolanti, ma questo articolo riassume isolante del tipo a sospensione , che opera sopra i 33KV. Il vantaggio principale dell'isolante per sospensioni è che utilizza bassa tensione ed è altamente flessibile. Questi tipi di isolanti possono essere visti principalmente nelle linee ferroviarie, nei pali sopraelevati, ecc.