Pagrindinė keraminių izoliatorių misija ir didžiuliai iššūkiai

Norint suprasti taršai{0}}atsparių izoliatorių svarbą, pirmiausia reikia suprasti pagrindinius izoliatorių veikimo principus ir atšiaurią aplinką, kurioje jie veikia.

 

1. Pagrindinė funkcija: pagrindinė izoliatoriaus funkcija yra elektros izoliacija. Aukštos-įtampos perdavimo linijose jis turi patikimai izoliuoti didelio-potencialo laidus nuo įžemintų bokštų konstrukcijų, kad būtų išvengta srovės nutekėjimo į žemę, dėl kurios gali atsirasti trumpųjų jungimų arba įžeminimo gedimų. Jis taip pat turi pakankamą mechaninį stiprumą, kad atlaikytų ilgalaikius ar staigius mechaninius įtempius, tokius kaip pačių laidininkų svoris, vėjo apkrovos ir ledo apkrovos.

 

2. Tradicinių keraminių medžiagų pranašumai: keramika (paprastai didelio stiprumo{1}}elektrinis porcelianas) yra klasikinė izoliatorių gamybos medžiaga. Jie turi reikšmingų pranašumų: išskirtinį cheminį stabilumą ir atsparumą senėjimui; didelis gniuždymo stiprumas ir puikios izoliacinės savybės; ir išskirtinis atsparumas oro sąlygoms, leidžiantis atlaikyti ilgalaikį saulės spindulių, lietaus ir temperatūros svyravimų poveikį.

 

3. Dideli užterštos aplinkos keliami iššūkiai: Izoliatoriaus našumas negali būti išlaikytas aukščiausiu lygiu kiekvienoje aplinkoje. Pramoninėse zonose, pakrančių zonose ir regionuose, kuriuose gali susidaryti rūkas ar dulkės, ant izoliatoriaus paviršiaus palaipsniui kaupiasi teršalai, -pvz., pramoninės dulkės, druska, cheminės dalelės ir paukščių išmatos{3}}. Sausomis sąlygomis šie užterštumo sluoksniai turi ribotą poveikį.

 

Tačiau esant drėgnam orui (pvz., rūkui, rasai ar nestipriam lietui), užteršimo sluoksnyje esančios tirpios medžiagos ištirpsta drėgme, sudarydamos laidžią plėvelę ant izoliatoriaus paviršiaus. Ši plėvelė drastiškai sumažina paviršiaus atsparumą, todėl smarkiai padidėja nuotėkio srovė. Sunkiais atvejais tai gali sukelti lokalų lanko susidarymą, kuris išsivysto į pliūpsnį išilgai izoliatoriaus paviršiaus, sukeldamas linijos išjungimus ar net negrįžtamus pažeidimus, taip keldamas pavojų elektros tinklo saugumui. Šis reiškinys yra žinomas kaip „užteršimo blyksnis“-vienas iš dažniausiai pasitaikančių energijos sistemų gedimų.