Pourquoi les isolateurs de suspension de puissance sont-ils en forme de disque?

Isolateur de disque de suspension de puissanceSont en forme de disque en raison d'une combinaison de considérations de conception électriques, mécaniques et environnementales:

Distance de fuite accrue: La forme du disque crée un chemin plus long le long de la surface (distance de fuite), ce qui rend plus difficile la fuite de courant électrique. Plusieurs disques dans une chaîne étendent encore ce chemin, pouvant accueillir des niveaux de tension plus élevés en ajoutant plus de disques.

La conception du disque permet à l'eau de pluie de s'égoutter sur les bords, empêchant les films d'eau continus qui pourraient conduire l'électricité. Cela réduit les courants de fuite et maintient l'efficacité de l'isolation.

Résistance mécanique: Les disques répartissent uniformément les contraintes mécaniques, supportant le poids des lignes électriques tout en résistant aux forces environnementales comme le vent. Leur forme et leur disposition en cordes offrent flexibilité et durabilité.

Modularité: Les disques peuvent être empilés en série, ce qui permet des niveaux d'isolation personnalisables pour différentes tensions. Cette modularité offre une évolutivité rentable.

Distribution du champ électrique: Les bords arrondis minimisent la concentration du champ électrique, réduisant ainsi le risque de décharge corona et de perte ou de dommage énergétique associé.

Résistance à la fabrication et à la contamination: Les disques sont plus faciles à mouler à partir du verre, avec des surfaces lisses ou des arêtes qui résistent à l'accumulation de contamination. Cette conception aide également à éliminer la saleté et les polluants.

Normalisation historique: Au fil du temps, la forme du disque s'est révélée optimale grâce à l'expérimentation, ce qui a conduit à son adoption généralisée dans les isolants en verre et en céramique.

Ces facteurs assurent collectivement une isolation fiable, une intégrité structurelle et une longévité dans diverses conditions environnementales.

Voici quelques Q & A connexes qui développent sur le sujet deIsolateurs de ligne électriqueEt leur design:

Q1: Pourquoi le verre et la céramique sont-ils couramment utilisés pour les isolateurs?
R: Le verre et la céramique sont non conducteurs, résistants aux intempéries et robustes mécaniquement. Ils résistent aux courants de fuite de surface, supportent des tensions élevées et résistent aux facteurs de stress environnementaux (rayonnement UV, variations de température et pollution). Le verre permet également une inspection visuelle des fissures, tandis que la céramique offre une résistance mécanique supérieure.

Q2: Pourquoi ne pas utiliser un seul isolant solide au lieu de plusieurs disques?
R: Un seul isolant solide nécessiterait une taille impratiquement grande pour gérer des tensions élevées. Les disques multiples dans une «chaîne» permettent la modularité: chaque disque ajoute l'isolation (distance de fuite), et les entrefers entre eux interrompent les arcs électriques potentiels. Cette conception est également plus légère et moins chère à fabriquer.

Q3: Comment la tension se rapporte-t-elle au nombre de disques dans une chaîne?
R: Chaque disque gère généralement de 10 à 15 kV, selon la conception. Par exemple:
Lignes 11 kV: 1-2 disques.
Lignes 230 kV: 12-15 disques.
Les lignes à tension plus élevée (p. ex. 500 kV) utilisent des cordes plus longues (20 disques) pour éviter les éclats.