Was sind die Unterschiede zwischen Stift- und Pfostenisolator?

Elektrische Isolatoren in Freileitungs- und Verteilungssystemen spielen eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung elektrischer und mechanischer Unterstützung. Zwei der gebräuchlichsten Formen von Isolatoren sind der Stiftisolator und der Pfostenisolator.

Sie unterscheiden sich in ihren Leistungsmerkmalen, obwohl sie beide dem gleichen Zweck dienen. In diesem umfassenden Leitfaden wird der Unterschied zwischen einem Stift- und einem Pfostenisolator erläutert, damit Sie wie ein Profi fundierte Entscheidungen treffen können.

Was ist ein Stiftisolator?

Definition und Komponenten

Ein Stiftisolator ist ein elektrischer Isolator, der an Strommasten befestigt und an einem Stahl- oder Holzstift befestigt wird. Es trägt den Leiter, der mit Bindedraht in der oberen Nut befestigt wird. Die Konstruktion kann je nach Spannungsebene einteilig oder mehrteilig sein. Beispielsweise werden bei Spannungen über 11 kV mehrteilige Stiftisolatoren verwendet, um einen Überschlag zu verhindern.

Stiftisolatoren werden im Allgemeinen in Nieder- und Mittelspannungssystemen im Bereich von 1 bis 33 kV eingesetzt.

Zu den Hauptbestandteilen gehören:

• Körper: Der Körper besteht entweder aus Porzellan, Glas oder Polymer. Ein typisches Material ist Porzellan, da es mechanisch stark und witterungsbeständig ist. Es trägt zum elektrischen Schutz bei und verringert die Gefahr von Funkenüberschlägen in feuchten Umgebungen.

Stiftisolatoren haben einen Glaskörper, durch den man leicht hindurchsehen kann, und Polymer ist leicht und wasserdicht.

• Stahlstift mit Bleigewinde: Das Gewinde der Isoliereinheit wird durch den Metallstab gehalten. Es dient zur Befestigung des Isolators an der Traverse.

• Rillen: Die Rillen dienen zur Aufnahme des Leiters mit den Bindedrähten.

• Armaturen: Armaturen bestehen aus Metallklammern, Bolzen und Muttern, die den Leiter am Stiftisolator halten. Sie sorgen für eine konstante Verbindung zwischen Isolator und Leiter.

• Zement: Diese Komponente hält den Metallstift am Isolatorkörper und bietet so eine gute mechanische Stabilität.

• Leitringe: Dabei handelt es sich um Leitringe, die nach oben auf den Isolator aufgesetzt werden. Ihr Zweck besteht darin, das elektrische Feld zu verteilen und die Anzahl elektrischer Spannungen zu verringern. Diese optionalen Teile dienen dazu, die Spannungsverteilung des Isolators zu verbessern.

Typische Anwendung

Stiftisolatoren werden üblicherweise in Verteilungsnetzen installiert. Sie eignen sich für:

• Freileitungen bis 33 kV.

• Ländliche und vorstädtische Stromversorgungsnetze.

• Kurzspannige Stromleitungen mit minimaler mechanischer Belastung.

• Masttransformatoren

• Niederspannungszuleitungen

• Umspannwerke zur Unterstützung der Isolierung

• Eisenbahnen für sicheren und effizienten Transport

Vorteile

• Sicherheit: Stiftisolatoren bieten ein hohes Maß an Isolierung. Dies trägt zur Vermeidung von Leckströmen bei, verringert das Risiko elektrischer Unfälle und gewährleistet einen verbesserten Schutz von Geräten und Personal.

• Zuverlässige Leistung: Stiftisolatoren verfügen über eine hervorragende mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Darüber hinaus verfügt es über selbstreinigende Eigenschaften, um einen zuverlässigen Betrieb auch unter rauen Umgebungsbedingungen zu gewährleisten.

• Einfachheit: Stiftisolatoren haben ein einfaches Design. Dies stellt sicher, dass sie einfach herzustellen, zu installieren und zu warten sind. Ihr unkompliziertes Design führt zu weniger Installationsfehlern. Dadurch können sie auch schnell in Verteilsystemen eingesetzt werden.

• Geringe Kosten: Stiftisolatoren sind langlebig, erfordern nur minimalen Wartungsaufwand und niedrige Installationskosten. Daher sind sie für elektrische Systeme oder erschwingliche Projekte kostengünstig.

• Vielseitigkeit: Stiftisolatoren sind für viele Installationsanforderungen geeignet. Mit anderen Worten: Sie können sie in einem breiten Anwendungsspektrum einsetzen.

• Nachhaltigkeit: Aufgrund der verwendeten Materialien sind sie leicht und recycelbar. Somit tragen sie zu einer nachhaltigen Umwelt bei.

Einschränkungen

• Spannungsbereich: Stabisolatoren werden zur Isolierung von Nieder- und Mittelspannungsanlagen eingesetzt. Systeme mit höherer Spannung unterstützen keine Stiftisolatoren, da sie längere Kriechstrecken benötigen, um Überschläge zu verhindern.

• Mechanische Festigkeit: Stiftisolatoren haben eine geringere mechanische Festigkeit. Dadurch kann es zum Bruch kommen. Der Bruch kann die Kraftübertragung unterbrechen, sofern sie nicht häufig aufrechterhalten wird.

• Ausfälle von Isolatoren: Diese Elemente fallen entweder aufgrund fehlerhafter Herstellung oder aufgrund von umgebungsbedingter Abnutzung aus.

• Leckstrom: Die Ansammlung von Staub, Schmutz und Feuchtigkeit kann die Wirksamkeit der Stiftisolatoren beeinträchtigen. Dies kann das Risiko von Stromlecks erhöhen. Daher ist eine regelmäßige Reinigung und Wartung erforderlich, um die Probleme zu beheben.

• Platzbeschränkungen: Stiftisolatoren sind groß. Daher benötigen sie ausreichend Platz für die Installation.

• Kosten: Die Installations- und Wartungskosten für Stiftisolatoren sind eine Überlegung wert. Umweltbedingungen können auch die Betriebskosten erhöhen, was bei einem begrenzten Budget von Bedeutung ist.

• Wartungsbedarf: Stiftisolatoren aus Porzellan- oder Glaskörpern sind anfällig für Verunreinigungen. Diese müssen regelmäßig gereinigt werden, um Funkenüberschläge zu vermeiden. Diejenigen mit Verbundwerkstoffen können gegen Kontamination resistent sein; Sie neigen jedoch zu Alterung und UV-Zersetzung.

Was ist ein Stützisolator?

Definition und Komponenten

Ein Stützisolator ist eine Art elektrischer Isolator, der für den Einsatz in Hochspannungsanwendungen, einschließlich Umspannwerken und Schaltanlagen, konzipiert ist. Es ist mit mehreren Schuppen ausgestattet, um höheren mechanischen und elektrischen Belastungen standzuhalten und das Risiko eines Funkenüberschlags unter verschmutzten Bedingungen zu verringern.

Im Gegensatz zu Stiftisolatoren werden Pfostenisolatoren nicht auf einem Stift montiert. Sie werden an der Traverse oder Turmstruktur montiert. Sie werden in Stromnetzen mit Spannungen bis zu 1100 kV eingesetzt.

Hier sind die Grundkomponenten von Stützisolatoren

• Körper: Der Körper besteht entweder aus massivem Porzellan oder einem Verbundkörper. Dies verleiht ihm sowohl mechanische Festigkeit als auch elektrische Isolierung. Moderne Installationen verwenden nach Qualitätsprüfungen häufig Verbundisolatoren.

• Endbeschläge aus Metall: Diese Beschläge helfen bei der sicheren Montage an Strukturen.

• Wetterschuppen: Sie sind so konzipiert, dass sie eine längere Kriechstrecke für eine zuverlässige Leistung bieten.

• Montagekomponenten: Komponenten wie Metallflansche, Klammern oder Bolzen werden zur Montage des Isolators an der Ausrüstung verwendet.

Typische Anwendung

• Übertragungsleitungen: Stützisolatoren werden in Übertragungsmasten eingebaut, um dem Leiter bei extremen Wetterbedingungen mechanischen Halt zu geben. Sie sind ideal für Spannungen über 150 kV.

• Verteilungsleitungen: Aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Festigkeit und Haltbarkeit werden Stützisolatoren in Verteilungsleitungen und vielen modernen Netzwerken eingesetzt.

• Umspannwerke: Stationsstützisolatoren werden in Umspannwerken verwendet, um Sammelschienen, Trennschalter, Leistungsschalter und Transformatoren zu stützen und zu isolieren. Sie werden in vertikaler Position aufgestellt, um elektrische Geräte zu isolieren und zu schützen.

• Schaltanlagen: Steuerungsgeräte und Hochspannungsschaltanlagen sind mit Stützisolatoren zur Trennung der spannungsführenden Teile ausgestattet. Dies trägt dazu bei, einen sicheren Betrieb und eine sichere Wartung zu gewährleisten, indem Kurzschlüsse verhindert werden.

• Hochspannungsprüfgeräte: Diese elektrischen Isolatoren werden in Prüfstationen für Hochspannungsschutz und -sicherheit eingesetzt. Sie bieten eine gute Unterstützung bei allen elektrischen Prüfungen.

• Bahnanlagen: Sie werden in Bahnelektrifizierungsanlagen zur Unterstützung von Oberleitungen und zur Gewährleistung einer sicheren Stromversorgung der Bahnanlagen eingesetzt.

• Industrielle Anwendungen: Sie werden auch in industriellen Umgebungen zum Schutz schwerer elektrischer Geräte wie Generatoren, Motoren und Umrichter eingesetzt, wo eine hohe Isolationsfestigkeit erforderlich ist.

Vorteile

• Hohe Festigkeit: Stützisolatoren sind so konstruiert, dass sie starken mechanischen und elektrischen Kräften standhalten. Deshalb eignen sie sich für Umgebungen mit hoher Nachfrage.

• Verschmutzungsresistenz: Sie sind aus hochwertigen und langlebigen Materialien gefertigt, um Verschmutzungen zu widerstehen und so das Risiko einer Verschlechterung zu verringern.

• Flexibilität: Stützisolatoren sind nicht nur Leitungsisolatoren. Von Übertragungsleitungen bis hin zu Umspannwerken und Schaltanlagen sind diese Komponenten in einer Vielzahl von Anwendungen flexibel einsetzbar.

• Haltbarkeit: Sie sind sehr langlebig im Einsatz. Daher sind sie wartungsarm und bieten im Laufe der Zeit eine hervorragende Leistung. Aus diesem Grund sind sie eine bevorzugte Wahl für Ingenieure.

• Weniger Überschläge: Die Stützisolatoren haben längere Kriechstrecken. Dadurch reduzieren sie das Risiko eines Funkenüberschlags erheblich, insbesondere in nassen oder extremen Wetterumgebungen.

• Kosteneffizient: Sie sind wirtschaftlich, weil sie geringe Wartungskosten erfordern, und ihre Langlebigkeit macht sie kosteneffektiv, obwohl ihr anfängliches Anschaffungsbudget recht hoch ist.

• Elektrische Isolierung: Stützisolatoren können zur Isolierung höherer Spannungen wie Höchst- und Höchstspannungsleitungen verwendet werden. Durch ihre Spannungsfestigkeit sind sie in der Lage, starken mechanischen Belastungen wie Winddruck und Leiterzug standzuhalten. Außerdem minimieren sie Leckströme.

Einschränkungen

• Gewicht: Die Stützisolatoren sind sperrig und schwer. Daher benötigen sie stärkere Stützstrukturen.

• Kontaminationsrisiko: In stark verschmutzten Bereichen kann es zu Staubablagerungen kommen. Dies wiederum beeinträchtigt die Leistung und erfordert eine regelmäßige Reinigung.

• Komplexe Installation: Stützisolatoren haben keine einfache Installation wie Stiftisolatoren. Ihre Montage erfordert spezielle Handhabungsgeräte.

• Oberflächenschäden: Während Stützisolatoren im Allgemeinen langlebig sind, sind Verbundtypen anfällig für Oberflächenschäden, was die Isolierwirkung verringert.

• Sprödigkeit: Stützisolatoren, insbesondere solche aus Porzellanmaterial, sind spröde. Dadurch besteht die Gefahr, dass sie beim Transport brechen. Bei der Handhabung ist besondere Vorsicht geboten.

• Kosten: Sie haben hohe Materialkosten, insbesondere für Komposit- und Epoxidharze.

• Wartungsanforderungen: Pfostenisolatoren werden zwar nicht so häufig gewartet wie Stiftisolatoren. Aber auch an den am stärksten verschmutzten Orten ist eine regelmäßige Kontrolle und Reinigung erforderlich.

Stift- und Pfostenisolator: Hauptunterschiede in tabellarischer Form

So wählen Sie zwischen Stift- und Pfostenisolator

• Spannungsniveau: Wählen Sie einen elektrischen Isolator, der zum Spannungsniveau des Systems passt, das Sie schützen möchten. Für Systeme unter 33 kV sind Stiftisolatoren ideal. Diejenigen über 33 kV profitieren jedoch von der überlegenen Isolierung und mechanischen Festigkeit von Stützisolatoren.

• Umweltfaktoren: Stiftisolatoren eignen sich ideal für saubere und trockene Umgebungen. Stützisolatoren werden in verschmutzten Gebieten oder entlang von Küstengebieten eingesetzt, da sie höhere Kriechstrecken haben.

• Mechanische Beanspruchung: Wenn Ihre Anlagen kurze Spannweiten mit minimalem Wind haben, können Sie Stiftisolatoren verwenden. Wenn Ihre Systeme große Spannweiten und schwere Leiter haben oder unter rauen Wetterbedingungen betrieben werden, benötigen Sie einen Stützisolator.

• Budget: Stiftisolatoren sind eine geeignete Wahl für eine einfache Installation zu erschwinglichen Kosten. Wenn Sie ein Bauteil suchen, das auf Dauer zuverlässig und wirtschaftlich ist, dann nutzen Sie einen Stützisolator.

• Langzeitleistung: Stiftisolatoren haben keine Langzeitleistung, da sie häufig gewartet und ausgetauscht werden müssen. Stützisolatoren sind langlebiger und weisen eine geringere Ausfallrate auf.

FAQs

Welche Arten von Isolatoren gibt es?

Die gebräuchlichsten Arten von Isolatoren sind Stiftisolatoren, Hängeisolatoren, Zugisolatoren, Schäkelisolatoren und Stützisolatoren. Jede dieser Komponenten unterscheidet sich in Design und Anwendung und hat in verschiedenen Anwendungen unterschiedliche Zwecke.

Was ist ein anderer Name für einen Stützisolator?

Ein Stützisolator wird auch Leitungsstützisolator genannt. Dieser spezifische Name wird verwendet, wenn er in Übertragungs- oder Verteilungsleitungen verwendet wird. Wenn es in Umspannwerken zur Aufnahme von Transformatoren und Schaltanlagen verwendet wird, wird es auch als Stationsisolator bezeichnet. Im Allgemeinen wird es auch als Abstandsisolator bezeichnet.

Was sind 5 Leiter und 5 Isolatoren?

5 gängige Leiter sind Silber, Aluminium, Eisen, Kupfer und Graphit. Diese Leiter ermöglichen den Fluss von elektrischem Strom. 5 Isolatoren sind Gummi, Glas, Holz, Kunststoff und Wasser. Das sind Isolatoren, die den Stromfluss verhindern.

Wie groß ist der Stift- und Pfostenisolator?

Stift- und Pfostenisolatoren haben keine einheitliche Größenabmessung. Sie sind je nach Nennspannung und Anwendung in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Für einen Stiftisolator finden Sie üblicherweise Abmessungen wie 20 mm für 11 kV, 24 mm für 33 kV usw. Bei Pfostenisolatoren ist die „Größe“ breit gefächert und kann von Hunderten bis über tausend Millimetern reichen.

Welcher Isolator wird bei 33 kV verwendet?

In 33-kV-Anlagen kommt ein Stiftisolator zum Einsatz, da es sich um Mittelspannungsanlagen handelt. Zur Unterstützung wird es an Verteilungssystemen und kurzen Übertragungsleitungen montiert.

Abschluss

Der Unterschied zwischen Stift- und Pfostenisolator hängt von den Anwendungsszenarien ab. Während Stiftisolatoren für Nieder- und Mittelspannungsnetze vorgesehen sind, sind Stützisolatoren für Hochspannungsnetze vorgesehen. Beide Komponenten unterstützen jedoch dort, wo sie benötigt werden. Die Kenntnis der Unterschiede zwischen ihnen kann dazu beitragen, die Sicherheit elektrischer Energiesysteme zu verbessern.

Für weitere Informationen zu Isolatoren und wie Sie herausfinden können, welcher für Ihr Projekt geeignet ist, wenden Sie sich an unser Expertenteam, um eine schnelle Antwort zu erhalten.