输电线路中使用的绝缘子类型有哪些?
输电线路中使导线与支架绝缘的元件称为线路绝缘子。输电线路中使用的绝缘子种类繁多。以下是一些重要的绝缘子类型:
针式绝缘子
悬式绝缘子
拉紧绝缘子
悬垂绝缘子
针式绝缘子
针式绝缘子如图所示。针式绝缘子安装在电杆的横臂上。针式绝缘子在绝缘子的上端有一个凹槽,用于容纳导线。导线穿过这个凹槽,并用与导线相同材料制成的退火线固定。
针式绝缘子主要用于电压高达 33 kV 的电力传输和分配。如果工作电压大于 33 kV,则针式绝缘子会变得过于笨重,因此不经济。
此外,对于针式绝缘子,安全系数(即击穿强度与闪络电压之比)约为 10。
悬式绝缘子
悬式绝缘子如图所示。悬式绝缘子通常与钢塔一起使用。这些绝缘子由多个瓷质圆盘串联组成,并通过金属连接件以串的形式连接。导线悬挂在该串的底端,串的另一端固定在钢塔的横臂上。
当工作电压较高(> 33 kV)时,通常使用悬式绝缘子。在悬式绝缘子中,每个绝缘子圆盘的设计电压较低(例如 11 kV)。因此,串中圆盘的数量将取决于工作电压。例如,如果工作电压为 132 kV,则串中将提供 12 个串联的圆盘。
悬挂式绝缘子的主要优点如下:
当工作电压大于 33 kV 时,悬式绝缘子具有经济效益。
如果串中的任何一个圆盘损坏,整个串不会变得无用,因为损坏的圆盘可以用新的圆盘替换。
悬挂式布置为输电线路提供了更大的灵活性。这是因为串在横臂上的连接方式使得绝缘子串可以自由地向任何方向摆动,并可以占据机械应力最小的位置。
如果输电线路的需求增加,则可以通过提供另一组导体来提高同一条输电线路的电压水平,并且通过在悬挂式布置中添加所需数量的圆盘,可以很容易地获得升压所需的附加绝缘。
在悬式绝缘子的情况下,导线位于塔的接地横臂下方,因此悬式绝缘子提供了部分防雷保护。
拉紧绝缘子
当输电线路的终端或拐角或急弯处,线路承受更大的张力时,使用拉紧绝缘子。拉紧绝缘子如图所示。
对于低压输电线路(例如 < 11 kV),悬垂绝缘子用作拉紧绝缘子,而对于高压线路,拉紧绝缘子由悬式绝缘子的组合组成。拉紧绝缘子的绝缘圆盘在垂直平面上使用。在输电线路张力极高的地方,使用两个或多个圆盘串并联。
悬垂绝缘子
悬垂绝缘子主要用于低压配电线路。悬垂绝缘子可以水平放置,也可以垂直放置。悬垂绝缘子可以直接固定在电杆的横臂上,导线在凹槽中用软绑线固定。