Un elèctric aïllant funciona sobre el principi de la resistivitat per oposar-se al flux de corrent elèctric i protegir els equips elèctrics dels curtcircuits (aïllant els conductors elèctrics de fer contactes accidentals). Alguns dels exemples de l’aïllant són el polímer, la fusta, el plàstic, etc. La principal aplicació d’un aïllant és una línia de transmissió sobre capçal, que es recolza en pals o torres per evitar fugues de corrent. Línia de transmissió Els aïllants es classifiquen en diversos tipus, com ara el tipus de passador, el tipus de suspensió, el tipus de pal, el tipus de deformació, el tipus de bobina, el tipus ceràmic, el tipus no ceràmic, etc. Aquest article descriu l'aïllant de suspensió i els seus tipus.
Què és l'aïllant de suspensió?
Definició: Un aïllant tipus suspensió protegeix una línia de transmissió sobrecapçalada com un conductor. Generalment, es compon de material de porcellana que inclou discos aïllants penjats sobre una torre o una cadena de discos aïllants. Funciona a més de 33 KV i supera la limitació de l'aïllant de tipus pin com el següent.
- La seva mida i pes augmenten per sobre dels 33KV
- És difícil manipular i substituir un aïllant de la unitat
- La substitució d’un aïllant danyat és costosa.
Propietats del material aïllant
Les següents són les propietats de qualsevol material aïllant que siguin,
- Han de ser mecànicament forts
- La resistència dielèctrica del material ha de suportar tensions a alta tensió
- La resistència aïllant elèctrica ha de ser elevada
- El material ha d’estar lliure d’impureses, sense fissures i no porós
- Les propietats físiques i elèctriques d’un aïllant no s’han de veure afectades a causa del canvi de medi ambient
- Cal tenir en compte el factor de seguretat.
Construcció i treball de l'aïllant de suspensió
Consta de dues parts principals: són els braços creuats i els aïllants (també anomenats aïllants de disc) amb el nombre d'enllaços metàl·lics. Un aïllant de suspensió o corda de suspensió es desenvolupa mitjançant la connexió de diversos aïllants en sèrie amb l’ajut d’enllaços metàl·lics, on el conductor està suspès per l’aïllant més inferior i l’extrem superior de l’aïllant està assegurat mitjançant braços creuats. Aquest tipus d’aïllants s’utilitzen principalment en una línia sobrecapada.
construcció-de-suspensió-del-motor
Derivació de l'eficiència de les cadenes
L'eficiència de corda dels aïllants de suspensió es pot obtenir mitjançant el següent diagrama. Consisteix en aïllants de suspensió de corda de 3 discos amb un enllaç metàl·lic entre ells per proporcionar un efecte capacitiu entre ells. L'efecte pot ser autocapacitiu o capacitiu mutu. Suposem derivació de capacitat = k * autocapacitat. A causa de la presència de la capacitat de derivació, el corrent de cada disc varia.
circuit-de-suspensió-aïllant equivalent
En aplicar Llei de Kirchoff al node 'A'
on jo1, Jo3, Jo2i i1, i2, i3 = flux de corrent al conductor
V1, V2, V3 = Voltatge
K = constant
ω = 2πf
Jo2= Jo1+ jo1
V2Ωc = V1ωC + V1ωkC
V2= V1+ V1a
V2= (1 + k) V1.................. ..1
Aplicació de Kirchoff al node 'B'
Jo3= Jo2+ jo2
V3ωC = V2ωC + (V2+ V1) ωkC
V3= V2+ (V1+ V2) a
V3= kV1+ (1 + k) V2
V3= kV1+ (1 + k)2V1(a partir d'1)
V3= V1[k + (1 + k)2]
V3= V1[k + 1 + 2k + k2]
V3= V1(1 + 3k + k2) ......... (3)
La tensió entre el conductor i la torre de terra és,
V = V1+ V2+ V3
V = V1+ (1 + k) V1+ V1(1 + 3k + k2)
V = V1(3 + 4k + k2) .......... (4)
A partir de les equacions anteriors, podem dir que al disc més alt, la tensió és mínima, mentre que al disc més inferior la tensió és màxima. Per tant, la unitat més propera al conductor experimenta la màxima tensió elèctrica que també pot provocar una punxada. Es representa com la proporció d'eficiència de la cadena.
Eficiència de la cadena = Voltatge de la cadena / (Nombre de discos x La tensió del conductor)
On l'eficiència és directament proporcional a la distribució uniforme de la tensió. En un estat ideal, l'eficiència és igual al 100% si el voltatge de cada disc es distribueix igualment i en el món pràctic no és possible. Pràcticament és millor utilitzar cordes més curtes a l’aïllant que una corda més gran per obtenir un 100% d’eficiència.
Tipus d’aïllant de suspensió
A més, es classifiquen en dos tipus
Tipus de tapó i passador
Consta de tap d'acer forjat i passador d'acer forjat galvanitzat que estan connectats a la porcellana. Aquestes unitats s’uneixen mitjançant un sòcol i una bola o mitjançant connexions de pin-clevis.
tipus cap-pin
Tipus d’enllaç
També s’anomena aïllant tipus Hewlett. La porcellana presentada aquí consta de dos canals corbats a 90 graus entre si, amb un enllaç d’acer en forma d’U que passa per aquests canals que connecten la unitat.
tipus d’enllaç
En comparació, el tipus d’enllaç és més mecànicament més fort que el tipus de tap i pin. El principal avantatge d’ambdós és que l’enllaç metàl·lic que hi ha encara es manté, fins i tot si es trenca la porcellana. El desavantatge experimenta una elevada tensió elèctrica.
Avantatges
Els avantatges de l'aïllant tipus suspensió són
- Baix cost
- Baixa tensió (aproximadament 11KV)
- Molt flexible
Desavantatges
Els desavantatges de l’aïllant tipus suspensió són
- Més car que l’aïllant de tipus pin i post-tipus
- Augmenta l’espaiat entre el conductor
- Augmenta l’alçada de la torre.
Aplicacions
Les aplicacions de l’aïllant tipus suspensió són
- S’utilitzen principalment a la zona on es necessita alta tensió
- Generadors
- Transformadors
- Motors elèctrics
- Línies ferroviàries
- Pals elèctrics, etc.
Preguntes freqüents
1). Per què necessitem aïllants?
Necessitem aïllants per evitar qualsevol fuita elèctrica al sistema o circuit.
2). L’aigua és un aïllant?
No, l’aigua no és un aïllant.
3). Quin és el millor aïllant?
El millor aïllant és un buit.
4). Què són 7 aïllants?
Els 7 aïllants ho són
- Fibra de vidre
- Fusta
- El paper que té propietats en sec
- Aire que té la propietat seca
- Fusta que té la propietat seca
- Porcellana
- Cristalls com el Quars.
5). Es pot carregar un aïllant?
Sí, es pot carregar un aïllant.
6). Quin és el principi del motor de suspensió?
Un motor de suspensió funciona segons el principi d’aïllament, que evita les fuites de corrent en equips elèctrics.
7). Quins són els diferents tipus d’aïllants?
Els diferents tipus d’aïllants són el tipus Pin, el tipus de suspensió, el tipus de pal, el tipus de suspensió, el tipus de deformació, el tipus de bobina, el tipus ceràmic, el tipus no ceràmic, etc.
Així, es tracta d’una visió general d’un aïllant, és un material que s’utilitza per oposar-se al flux de corrent. Juga un paper important en un sistema elèctric en evitar les fuites de corrent. Hi ha diferents tipus d’aïllants, però en aquest article es resumeix aïllant tipus suspensió , que opera per sobre dels 33KV. El principal avantatge de l'aïllant de suspensió és que utilitza baixa tensió i és molt flexible. Aquest tipus d’aïllants es poden veure principalment a les línies de ferrocarril, sobre pals encapçalats, etc.
