Hochspannungs-Isolator: Anwendungen und Arbeitsprinzip

Einführung

Hochspannungs- Isolator ist eine kritische Komponente in elektrischen Stromversorgungssystemen, mit denen Abschnitte einer Schaltung physikalisch isoliert werden können, um die Sicherheit während der Wartung, Reparaturen oder der Systemrekonfiguration zu gewährleisten. Im Gegensatz zu Leistungsschalter sollen Unterbrecher nicht die Lastströme oder Fehlerströme unterbrechen. Stattdessen bieten sie eine sichtbare Pause in der Schaltung und bestätigen die De-Energisierung für die Sicherheit der Personal.

Anwendungen

1. Sicherheitsisolation

Isolator wird verwendet, um de-energisierte Geräte (z. B. Transformatoren, Leistungsschalter oder Übertragungsleitungen) von lebenden Hochspannungsschaltungen zu isolieren. Dies gewährleistet sichere Arbeitsbedingungen für Wartungsteams.

2. Systemrekonfiguration

Sie ermöglichen das Umschalten zwischen verschiedenen Stromversorgungskonfigurationen, wie z. B. das Ausleger Stromfluss oder das Verbinden/Trennen von Sicherungsleitungen.

3.. Ergänzend zu Leistungsschalter

Isolator arbeiten zusammen mit Leistungsschalter. Während der Breaker den Strom unterbricht, sorgt Isolator nach dem De-verstärkten Schaltkreis physikalische Isolation.

4.. Sichtbare offene Lücke

Die mechanische Trennung von Kontakten erzeugt einen sichtbaren Luftspalt, der bestätigt, dass im isolierten Abschnitt keine Spannung vorhanden ist.

5. Spannungsstufe

In Ultra-High-Spannungs-Systemen (UHV) können Trennstoffe zur Behandlung der Spannungsverteilung über Isolatoren hinweg helfen.

Arbeitsprinzip

Ein Hochspannungs-Trennungsverbot basiert auf der mechanischen Trennung von Kontakten, um eine Isolierlücke zu erzeugen. Schlüsselkomponenten sind:

1. Kontakte

Befestigter Kontakt: Montiert am stationären Teil des Trennung.

Beweglicher Kontakt: An einem Isolierarm befestigt, der durch einen Betriebsmechanismus gedreht oder geöffnet/geschlossen wird.

2. Isolierung

Porzellan- oder Verbundsolatoren liefern eine elektrische Isolierung zwischen lebenden Teilen und der geerdeten Struktur.

3. Betriebsmechanismus

Manuelle, motorisierte oder pneumatische Systeme treiben die Bewegung der Kontakte an.

Betriebsschritte:

1. Öffnung:

Bei Aktivierung trennt sich der bewegte Kontakt vom festen Kontakt und erzeugt einen Luftspalt. Diese Aktion wird erst ausgeführt, nachdem der Leistungsschalter den Strom unterbrochen hat.

Die Lücke muss der Nennspannung des Systems ohne Lichtbogen standhalten.

2. Schließen:

Der Bewegungskontakt fördert den festen Kontakt wieder, um den elektrischen Pfad wiederherzustellen. Das Schließen erfolgt unter Bedingungen ohne Ladung oder nach Bestätigung der Synchronisation in Ring-Hauptsystemen.

Wichtige Designmerkmale

ARC-Widerstand: Kontakte sind ausgelegt, um ein Lichtbogen während des Betriebs zu vermeiden (nur in einem de-verstärkten Zustand).

Corona-Kontrolle: Glatte Geometrien minimieren die Korona-Entladung in Hochspannungsanwendungen.

Mechanische Stabilität: Eine robuste Konstruktion sorgt für Zuverlässigkeit unter Umweltstress (Wind, Eis, seismische Aktivität).

Standards und Sicherheit

Hochspannungsunterbrechungen entsprechen den internationalen Standards wie IEC 62271-1 und IEEE C37.32, die Leistungskriterien für die dielektrische Stärke, mechanische Ausdauer und die Widerstandsfähigkeit der Umwelt definieren.

Abschluss

Hochspannungsunterbrechungen sind für die Gewährleistung der Sicherheits- und Betriebsflexibilität bei Stromversorgungssystemen unverzichtbar. Durch die Bereitstellung eines zuverlässigen physischen Isolationspunkts schützen sie Personal und Geräte und ermöglichen eine effiziente Wartungs- und Systemmanagement in Übertragungs- und Verteilungsnetzwerken. Ihr Design priorisiert Einfachheit, Haltbarkeit und Einhaltung strenger elektrischer Sicherheitsstandards.