Isolatsioonilüliti tüübid: milline sobib teie võrgu vajadustele?

Aug 12, 2025

Esitus

Elektrivõrgu sektori ostujuhina on õigete isoleeritud lüliti-eraldajate valimine oluline võrgu usaldusväärsuse, ohutuse ja majanduslikkuse tagamiseks. Need lülitid täidavad kaht rolli: vahelduste eraldamine hoolduse ajal ning süsteemi stabiilsuse toetamine äärmuslikes tingimustes. Materjalide ja nutikate võrgutehnoloogiate arenguga pakub turg laia valikut erinevaid võimalusi. See artikkel hindab peamisi isoleeritud lüliti-eraldajate tüüpe, nende tehnilisi omadusi, tootmise eeliseid ja praktilisi rakendusi teie ostmisotsuste juhendamiseks.

Tooteomaduste analüüs

1. Porseliinisoleeritud lüliti-eraldajad

Porseliinist isolaatorid, mis on valmistatud kvartsist, feldspaadist ja savist, on tuntud oma suure mehaanilise tugevuse (kuni 120 kN pingetugevus) ja suurepärase termilise stabiilsuse poolest. Nende glasuuritud pind takistab vee tungimist ja keemilist korrosiooni, mistõttu sobivad need mõõdukatel kliimatel asuvateks välistingimustes kasutatavateks alajaamadeks. Siiski on porseliin habras ja löögi mõjul puruneb kergesti, mistõttu nõuavad transpordi ja paigaldamise ajal range kvaliteedikontroll.

Tüüpilised kasutusalad hõlmavad 110 kV – 500 kV võimsusjuhtmeid ja tööstuslikke lülitusseadmeid. Näiteks kasutatakse laialdaselt Hiinas projektis „Lääne-Ide Elektriliin“ porseliinisolatsiooniga GW4/GW7 seeria lülitid nende tõestatud vastupidavuse tõttu.

2. Klaasisolaatoriga eralduslülitid

Tugevdatud klaasist valmistatud isolatsioonid omavad unikaalseid enesediagnostilisi omadusi. Kahjustumisel "plahvatavad" nad ise väikesteks tükkideks, mis eemaldab vajaduse tavalise "nullväärtuse" tuvastamise järele. Nende dielektriline konstant (7–8) on kõrgem kui porcellaani oma, mis viib isolatsioonikettide pingeloomuliku jaotumise ühtlasemaks. See vähendab raadiosageduslikku häirimist ja pikendab kasutusiga.

Peamised eelised hõlmavad kergema konstruktsiooni (30% kergem kui porcellaan) ja suuremat saaste üleujutuskindlust. Siiski on klaas vähem vastupidav kõrgsageduslikele vibratsioonidele, mistõttu sobib see vähem maavärinate tsoonidesse.

3. Komposiitsetest (silikoonkaust) isoleeritud lülitiisolatsioonid

Komposiitisolatsioonid koosnevad klaaskiulist südamikust ja silikoonikaabakatest, mis tagavad erilise hüdrofoobsuse ja hea saastumisvastase toimivuse. Nende venituv tugevus (kuni 150 kN) ja paindlikkus teevad need ideaalseks rannikualadele, kõrbedele ja tugevalt saastatud piirkondadesse. Näiteks Dow'i SILASTIC™ HCR silikoonkaabakat isolatsioonid suurepärase toimivusega ekstreemselt kõrgetel ja madalatel temperatuuridel (-40 °C kuni +60 °C) ning soolasugus.

Komposiitlülitage, nagu HGW9 seeria, leidub järjest enam nutivõrgudes IoT-sensoritega ühilduvuse tõttu reaalajas seisundi jälgimiseks. Siiski vananevad nende orgaanilised materjalid aja jooksul, mistõttu on vajalik perioodiline UV-kindluse kontroll.

4. Kõrgepinge alalisvoolu isoleerimislüliti

Need ±500kV–±1100kV võimsussüsteemidele, on neil lülitiitel SF₆ gaasist isoleerimine ja kiire reageerimise mehhanism (≤50ms tööaeg). Peamised komponendid on hõbedaga plaatitud vasekontaktid (kontakttakistus <50μΩ) ja süsinikkiu tugevdatud isolaatorid, mis vähendavad kaalu 30%, säilitades samas struktuurilise terviklikkuse.

HVDC-lülitid on olulised taastuvate energiaallikate, näiteks meretuuleparkide, ühendamisel. Näiteks on TBEA ±800kV võimsuslülitid kasutusele võetud Hiina Zhangbei paindliku võimsusvõrgu demonstreerimisprojektis.

5. Targad isoleerlüliti

Integreerides IoT-andureid ja AI-algoritme, võimaldavad targad lülitid kaugseiret temperatuuri, mehaanilise koormuse ja isoleerimistakistuse kohta. Näiteks saab GW16 seeria sisseehitatud koroonapallide ja nutika koroonariingiga tuvastada varaseid kaaretekke märke ning enesereguleerida katkuste vältimiseks.

Aastal 2024 täiustas China Southern Power Grid oma 220 kV Qianxi alajaama elektromagnetiliste induktsioonsensoritega, saavutades lülitiolukorra "kahekordse kinnitamise" ja vähendades käsitsi kontrollimisi 70%.

Tootmise eelised ja protsessi uuendused

1. Automaatlikud tootmisliinid

Teadlased tootjad, nagu Shandong Ruitai, kasutavad klaasisolatorite tootmiseks Siemensi juhitud automaatseid põletusahje, tagades nii järjepideva kvaliteedi täpse temperatuuri- ja rõhikontrolli kaudu. Samuti kasutatakse komposiitisolatorite tootmisel robotkäsi silikoonikaumi süstvormimisel, vähendades inimese vigu ja parandades tootlikkust.

2. Materjaliteaduse läbimurded

Silikoonkumm : Dow' ja Maclean Power Systemsi kõrgetemperatuuriline vulkaniseeritud (HTV) silikoon pakub paremat hüdrofoobsust ja UV-kindlust, pikendades kasutusiga üle 30 aastaks.
Süsinikveeb : Kasutusel on võimsuse ülekande isolatorites, kus süsiniku kiud vähendab kaalu, säilitades samas venitustugevuse, mis on oluline kõrguste paigaldustel.
Eestmõjulised pinnakatted : Delectrici kaitseteosed (nt Dacromet) pakuvad üle 1000 tunni kestva soolaneblina kaitse, mis on ideaalne rannikuvõrkude jaoks.

3. Kvaliteedi tagamise süsteemid

Tootjad nagu Shanghai Minrong rakendavad mitmeastmelist testimist:

Dielektrikukatse : 1 minuti jooksul 100 kV, et kontrollida isoleerimise terviklikkust.
Mehaanilise väsimuse testimine : Üle 100 000 tsükli, et simuleerida pikaajalist töökoormust.
Keskkonna simuleerimine : Kõrguse (5000 m) ja ekstreemsete temperatuuride (-40 °C) katsed tagavad vastavuse standardile GB/T 20626.1.

4. Kulusäästlik disain

Komposiitlüliteid kasutades vähenevad elutsükli kulud 40% võrreldes porcellaani omadega, kuna hooldus- ja asenduskulud on madalamad. Näiteks kasutab Delec CDH7 seeria taaskasutatavat nüloon- ja PC-materjali, mis vähendab materjalikulusid 15%, samas kui see vastab IP68-standardile.

Kohustuslik väljaandmine

Õige isoleeriva lüliti valimine nõuab tehniliste nõuete, keskkonnamõjude ja eelarvepiirangute tasakaalustamist. Traditsiooniliste võrkude puhul on porselain ja klaas endiselt kuluefektiivsed valikud, samas kui komposiit- ja nutikad lülitid on ideaalsed kaasaegseteks, kõrge saastetasega või taastuvenergiaga süsteemideks. Peamised kaalutlused hõlmavad:

Pinge klass: Sobitage lülitid võrgupingega (nt 110kV–1,100kV).
Keskkonnatingimused: Valige hüdrofoobsed materjalid rannikualade jaoks ning SF₆-isoleeritud lülitid kõrgekalde piirkondadeks.
Nutikus nõuded: Eelistage IoT-võimega lülitid ennustava hoolduse jaoks.

Sertifitseeritud tarnijatega (nt IEC 62271-102 nõuetele vastavate tootjatega) koostööd tehes ja kasutades elutsükli kulusid analüüse, saavad hankemenedžerid tagada võrgu kindluse ja tulevikukindlad investeeringud. Tööstuse liikumine nutikate, keskkonnasõbralike lahenduste poole rõhutab tehnoloogiliste trendide eesilmal pidamise tähtsust, et rahuldada muutuvaid võrgunõude.