Inleiding
Als inkoopmanager in de netindustrie is het selecteren van de juiste isolatorscheiders cruciaal om de betrouwbaarheid, veiligheid en kosteneffectiviteit van het net te waarborgen. Deze schakelaars vervullen een dubbele functie: het isoleren van circuits tijdens onderhoud en het ondersteunen van de systeemstabiliteit onder extreme omstandigheden. Door vooruitgang in materialen en slimme nettechnologieën, biedt de markt een breed scala aan opties. In dit artikel worden belangrijke typen isolatorscheiders, hun technische kenmerken, productievoordelen en praktische toepassingen geëvalueerd om u te begeleiden bij uw inkoopbeslissingen.
Productkenmerkenanalyse
1. Porseleinen isolatorscheiders
Porseleinen isolatoren, gemaakt van kwarts, veldspaat en klei, staan bekend om hun hoge mechanische sterkte (tot 120 kN treksterkte) en uitstekende thermische stabiliteit. Hun glazuur weerstaat doordringing van water en chemische corrosie, waardoor ze geschikt zijn voor buitensubstations in gematigde klimaten. Porselein is echter bros en gevoelig voor barsten bij inslag, wat strenge kwaliteitscontrole vereist tijdens transport en installatie.
Typische toepassingen zijn 110 kV–500 kV-transmissielijnen en industriële schakelstation. Bijvoorbeeld: schakelaars met porseleinen isolatie van de serie GW4/GW7 worden veel gebruikt in de Chinese projecten "West-Oost-stroomtransmissie" vanwege hun bewezen duurzaamheid.
2. Glasisolator-scheiderschakelaars
Glasisolatoren, samengesteld uit gehard glas, vertonen unieke zelfdiagnose-eigenschappen. Wanneer beschadigd, 'ontploffen' ze vanzelf in kleine fragmenten, waardoor geen routinecontrole op 'nulwaarde' nodig is. Hun diëlektrische constante (7–8) is hoger dan die van porselein, wat leidt tot een gelijkmatigere spanningsverdeling over de isolatorkettingen. Dit vermindert radio-interferentie en verlengt de levensduur.
Belangrijke voordelen zijn het lichte ontwerp (30% lichter dan porselein) en de superieure weerstand tegen vervuilingsoverslag. Glas is echter minder bestand tegen trillingen met hoge frequentie, waardoor het minder geschikt is voor seismische zones.
3. Samengestelde (siliconenrubber) isolator scheiderschakelaars
Samengestelde isolatoren combineren een glasvezelkern met siliconenrubber afzetschotten, waardoor ze uitstekende hydrofobie en anti-vervuilingprestaties bieden. Hun treksterkte (tot 150 kN) en flexibiliteit maken hen ideaal voor kustgebieden, woestijnen en sterk vervuilde omgevingen. Bijvoorbeeld, de SILASTIC™ HCR siliconenrubber isolatoren van Dow presteren uitstekend bij extreme temperaturen (-40°C tot +60°C) en in zoutnevelomgevingen.
Samengestelde schakelaars, zoals de HGW9-serie, worden steeds vaker toegepast in slimme netwerken vanwege hun compatibiliteit met IoT-sensoren voor real-time toestandsbewaking. Echter, hun organische materialen degraderen na verloop van tijd, wat periodieke UV-bestendigheidscontroles noodzakelijk maakt.
4. Hoogspanningsgelijkstroom (HVDC) scheiderschakelaars
Ontworpen voor ±500kV–±1100kV gelijkstroomsystemen, zijn deze schakelaars uitgerust met SF₆-gasisolatie en snelle reactiemechanismen (≤50ms schakeltijd). Belangrijke componenten zijn zilvergeplateerde koperen contacten (contactweerstand <50μΩ) en met koolstofvezel versterkte isolatoren, die het gewicht met 30% verminderen terwijl de structurele integriteit behouden blijft.
HVDC-schakelaars zijn cruciaal voor het aansluiten van hernieuwbare energiebronnen zoals offshore windparken. Bijvoorbeeld: de ±800kV DC-schakelaars van TBEA zijn geïmplementeerd in het Zhangbei Flexibele DC-net Demonstratieproject in China.
5. Slimme scheidingschakelaars
Slimme schakelaars met geïntegreerde IoT-sensoren en AI-algoritmen maken externe bewaking mogelijk van temperatuur, mechanische spanning en isolatieweerstand. De GW16-serie bijvoorbeeld, uitgerust met ingebouwde corona-bollen en slimme pasvorm corona-ringen, kan vroege tekenen van lichtboogvorming detecteren en zichzelf aanpassen om storingen te voorkomen.
In 2024 moderniseerde China Southern Power Grid haar 220kV Qianxi-substation met elektromagnetische inductiesensoren, waardoor de "dubbele bevestiging" van schakelaarstanden werd bereikt en handmatige inspecties met 70% werden verminderd.
Productievoordelen en procesinnovaties
1. Geautomatiseerde Productielijnen
Toonaangevende fabrikanten zoals Shandong Ruitai gebruiken door Siemens geregelde geautomatiseerde ovens voor de productie van glasisolatoren, wat een constante kwaliteit garandeert door nauwkeurige temperatuur- en drukregeling. Op soortgelijke wijze worden bij de productie van samengestelde isolatoren robotarmen gebruikt voor het spuitgieten van siliconenrubber, wat menselijke fouten minimaliseert en de productie-efficiëntie verbetert.
2. Doorbraken in materiaalkunde
-
Siliconenrubber : Hoogtemperatuur-vervulcaniseerd (HTV) siliconen van Dow en Maclean Power Systems biedt verbeterde hydrofobiciteit en UV-bestendigheid, waardoor de levensduur wordt verlengd tot 30+ jaar.
-
Koolstofvezel : Gebruikt in HVDC-isolatoren, vermindert koolstofvezel het gewicht terwijl de treksterkte behouden blijft, wat cruciaal is voor installaties op grote hoogte.
-
Milieuvriendelijke coatings : De elektrische anticorrosiecoatings (bijvoorbeeld Dacromet) bieden meer dan 1.000 uur zoutnevelbescherming, ideaal voor kustnetten.
3. Kwaliteitsborgingssystemen
Fabrikanten zoals Shanghai Minrong passen meerdere testfases toe:
-
Diëlektrische Test : 1 minuut bij 100 kV om de isolatie-integriteit te verifiëren.
-
Mechanische Vermoeidheidstest : Meer dan 100.000 cycli om langdurige operationele belasting te simuleren.
-
Milieu-simulatie : Hoogtestellingen (5.000 m) en extreme temperatuurkamers (-40 °C) garanderen conformiteit met GB/T 20626.1.
4. Kosteneffectief ontwerp
Samengestelde schakelaars verlagen de levenscycluskosten met 40% in vergelijking met porselein, vanwege lagere onderhouds- en vervangingskosten. Bijvoorbeeld, de CDH7-serie van Delec maakt gebruik van recycleerbaar nylon en PC-materialen, waardoor de materiaalkosten met 15% dalen terwijl ze voldoen aan IP68-normen.
Conclusie
Het kiezen van de juiste scheidingsinrichting voor isolatoren vereist een afweging tussen technische eisen, omgevingsomstandigheden en budgetbeperkingen. Voor traditionele netten blijven porselein en glas kosteneffectieve keuzes, terwijl samengestelde en slimme schakelaars ideaal zijn voor moderne systemen met hoge vervuiling of geïntegreerde duurzame energie. Belangrijke overwegingen zijn:
Spanningsklasse: Kies schakelaars die afgestemd zijn op de netspanning (bijvoorbeeld 110kV–1.100kV).
Milieufactoren: Kies hydrofobe materialen voor kustgebieden en SF₆-geïsoleerde schakelaars voor gebieden op grote hoogte.
Slimme functies: Geef prioriteit aan IoT-schakelaars voor voorspellend onderhoud.
Door samen te werken met gecertificeerde leveranciers (bijvoorbeeld fabrikanten die voldoen aan IEC 62271-102) en door gebruik te maken van levenscycluskostenanalyse, kunnen inkoopmanagers de netstabiliteit waarborgen en toekomstvaste investeringen realiseren. De sectorovergang naar slimme, milieuvriendelijke oplossingen benadrukt het belang van vooruitlopen op technologische trends om te voldoen aan veranderende neteisen.
EN
Hot News
