Izolacije zaustavljaju električne kvarove jer blokiraju protok struje koristeći svoje prirodne materijalne karakteristike. Ovi materijali imaju vrlo visok električni otpor, često iznad 10^10 ohm metara, što čini vrlo teškim za elektrone da se kreću kroz njih. To se događa zbog nečeg što se zove elektronički propust koji je obično veći od 5 elektronvolta. Kada postoji ta rupa, valentni elektroni jednostavno ne mogu skočiti do provodnog pojasa tijekom redovnog rada napona, tako da naboji u osnovi zaglavi i ne kreće oko. Porcelanski izolatori s čvrstim jezgrom i različitim vrstama polimera rade upravo na tom principu, održavajući struje koje puštaju u zrak čak i kada su izloženi dugim razdobljima napona. Kako bi se poboljšale performanse, proizvođači stvaraju gusto kristalno tijelo u keramičkim materijalima ili koriste polimere koji se međusobno povezuju i ograničavaju putovanje jona. Samo da stavim stvari u perspektivu, bakar ima otpornost od oko 10^-8 ohm metara. To znači da izolacijski materijali su otprilike 18 redova veličine bolji u zaustavljanju struje prirodno.
Dobri izolacijski materijali mogu se nositi s naglim skokovima napona jer imaju takozvanu visoku dielektričnu čvrstoću. To u osnovi znači koliko je pritisak električnog polja (mjeren u kilovoltima po milimetru) materijal može podnijeti prije nego što potpuno propadne. Najčešći materijali poput stakla i silikonske gume obično upravljaju između 10 i 40 kV/mm, što je bolje od običnog zraka koji upravlja samo oko 3 kV/mm. Kada se napon zadrži ispod ovih granica, mogu se dogoditi mali električni praznici, ali obično ne uzrokuju probleme. Međutim, kada se prekorače taj prag, stvari brzo krenu loše jer se ioni počinju nekontrolirano množiti dok se materijal ne razbije za dobro. Zato inženjeri uvijek ugrađuju dodatnu zaštitu prilikom projektiranja izolacijskih sustava, obično teže održavanju rada oko polovice onoga što materijal zapravo može podnijeti. To daje prostor za neočekivane događaje kao što su udari munje ili fluktuacije električne mreže. A kad smo kod materijala, njihova kvaliteta je također jako važna. Čak i sitne količine vlage, metalnih komada ili prljavštine na površinama mogu smanjiti dielektričnu čvrstoću za čak dvije trećine, što uzrokuje da izolacija ubrzano starne i da se prije nego što se očekivalo pokvari.
U slučaju da je izolacija izložena na površinu izolacije, to znači da je izloženost izložena na površinu izolacije. Kad inženjeri dizajniraju ove puteve, oni pokušavaju zaustaviti neželjene curenja curenja od formiranja. Dugoćom putanje povećavamo otpor površine i usporavamo potencijalne prekršaje jer struja mora prolaziti kroz otpornije slojeve zagađenja. Organizacije za standardizaciju poput IEC 60815 utvrđuju što se računa kao minimalne prihvatljive udaljenosti ovisno o tome koliko je određeno mjesto zagađeno. Neki posebni oblikovi u obliku magle s dubokim rebrima mogu proširiti površinu površine za oko 30 do možda čak 40 posto u usporedbi s ravnim glatkim površinama. Za one podstanice odmah do oceana gdje so dolazi posvuda, potrebne specifikacije za pucanje često dosežu oko 31 mm po kilovoltu ili više. To pomaže u održavanju dobrih razina performansi uz održavanje upravljive veličine opreme.
Svojstvo otpuštanja vode sprečava stvaranje neprekidnih provodnih filmova na površini izolatora. Uzmimo silikonsku gumu na primjer, ima one nisko energetske metilne grupe na površini koje stvaraju uglove kontakta iznad 90 stupnjeva. Zbog toga voda umjesto da se širi po materijalu, formira zrnce. Kad se voda ne širi, onečišćenje se ne može rastvoriti i kretati se elektrolitskim putem. Umjesto toga, ovi kontaminanti ostaju kao odvojene čestice i ne povezuju se između elektroda. Polimerski izolatori zapravo imaju mnogo bolje performanse od tradicionalnih porcelanskih materijala kada se bave vlažnošću ili zagađenjem. Neki super vodootporni tretmani održavaju uglove kontakta preko 150 stupnjeva. Terenski testovi u blizini obale pokazali su da ovi tretmani smanjuju rizike od prelijevanja uzrokovane kontaminacijom za oko dvije trećine. Dakle, hidrofobična svojstva djeluju na molekularnoj razini uz poboljšanja fizičkog dizajna kako bi se poboljšala učinkovitost izolacije.
Izolacijski materijali imaju tendenciju da se razgrađuju tijekom vremena kroz nekoliko povezanih procesa: toplinsko oštećenje, djelomično iscrpljivanje i kemijsko nakupljanje na površinama. Svi ti čimbenici zajedno slabe električne svojstva izolatora. Kada temperature pređu oko 80 stupnjeva Celzijusa, materijal se počinje brže razgraditi. Za svaki dodatnih 8 do 10 stupnjeva, životni vijek polimer izolacije se smanjuje na pola jer se molekuli počinju razdvajati i postaju krhki. Delimično pražnjenje stvara male kanale unutar izolacije kada se lokalno dogode male iskre. U lošim situacijama, to može smanjiti sposobnost da se izdrži napon za čak 70 do 90 posto u samo nekoliko mjeseci. Industrijski zagađivači poput sulfata iz tvornica, soli iz obalnih područja i kisele kišne vode stvaraju provodne slojeve na površinama koji povećavaju struje curenja i dovode do opasnog lukovanja između suhih mjesta. Rani znakovi upozorenja uključuju curenje struje iznad 500 mikrampera, tragove ugljika na površinama i čudne zvukove praskanja koje dolaze iz opreme. Pratnja tih signala omogućuje popravak prije nego što se dogodi kvar, što je jako važno na mjestima s puno vlage ili onečišćenja gdje se sve razbija 5 do 10 puta brže od normalnih uvjeta.
Kada tvrtke usvoje proaktivne strategije upravljanja pouzdanosti, vide značajan pad neočekivanih kvarova opreme zajedno s smanjenim ukupnim troškovima tijekom cijelog životnog ciklusa proizvoda. Prelazak s čekanja na kvarove prije zamjene dijelova znači primjenu stvari poput infracrvenih skeniranja za otkrivanje problema s toplinom, korištenje ultrazvučnih alata za pronalaženje električnih problema i stvaranje karata zagađenja putem geografskih informacijskih sustava. Po PAS 55 standardima pomaže stvoriti sistematske rutinske praćenje gdje tehničari provjeravaju površine mjesečno za znakove nošenja ili pukotina, i pokrenuti tromjesečne testove na izolacijskim materijalima kako bi osigurali da su još uvijek drži. Prema istraživanju ARC Advisory Group iz 2022. godine, ovakva vrsta pristupa može smanjiti neplanirano zastoj gotovo za tri četvrtine. Imovina također traje dulje kada se rasporedi održavanja poklapaju s onim što se zapravo događa s opremom, umjesto da se slijede generički vremenski okvir. Stavljanje podataka senzora o izolatorima u sustave održavanja usmjerene na pouzdanost čini sva ta mjerenja u stvarnom vremenu o strujama curenja ili temperaturnim promjenama među komponentama mnogo korisnijim. Upravitelji objekata dobivaju konkretne informacije koje im govore točno kada popravke trebaju pozornost na temelju stvarnih uvjeta umjesto nagađanja.
Vruće vijesti2026-02-02
2026-01-23
2026-01-20
2026-01-18
2026-01-16
2026-01-15
Zhejiang Greenpower Electric Co., Ltd nudi vrhunske zelene inteligentne razvodne uređaje za srednje i visoke napone. Naše iskustvo u istraživanju i razvoju te sveobuhvatna nabava osiguravaju sigurna, učinkovita i energetski uštedna rješenja kojima globalni klijenti vjeruju. Zatražite ponudu već danas.
