Như chúng ta đã biết, vật liệu cách điện truyền thống cho đường dây trên không làm bằng sứ gốm và thuỷ tinh được sử dụng phổ biến. Trên thực tế, khi sử dụng loại vật liệu cách điện này gặp phải một số vấn đề như: Trọng lượng quá nặng, thường xuyên phải bảo dưỡng, tuổi thọ rất thấp khi hoạt động trong môi trường ô nhiễm. Hiện nay, khoa học và công nghệ phát triển đã tạo ra ngày càng nhiều sản phẩm mới với nhiều tính năng ưu việt. Chuỗi cách điện bằng cao su silicon là minh chứng rõ ràng cho điều đó.
Cao su silicon nguyên chất được tạo ra với thành phần từ 65-70 silicon và các chất phụ khác để đảm bảo cơ tính [Hiện nay, tồn tại khái niệm nhầm lẫn liên quan đến cao su silicon. Đó là silicon alloy: Thực tế, đây là 1 loại polyme kết hợp giữa EDPM và dầu silicon [hàm lượng 5%]. Vì vậy nó không có được các đặc tính tự nhiên của cao su silicon nguyên chất].
Các viện nghiên cứu nổi tiếng trên thế giới đã đưa ra nhiều kết quả nghiên cứu về đặc tính tự nhiên của cao su silicon như:
- Chống được ăn mòn
- Có khả năng tự làm sạch bề mặt trong điều kiện không có mưa. [Thông qua cơ chế: Bụi bám trên bề mặt sẽ bị gom lại thành từng giọt như hình trên và khi nước bốc hơi sẽ mạng bụi bám đi theo]
- Không thấm nước – “sợ nước”.
- Chống được sự phá huỷ của tia cực tím.
- Các tính chất lý hoá không bị thay đổi dưới tác động của nhiệt độ từ 140pC đến 320oC.
- Hoạt động được trong môi trường ô nhiễm nặng như trong môi trường sương muối, axit, bụi bẩn công nghiệp...
Với những đặc trưng như trên, cao su silicon nguyên chất đã được ứng dụng vào vật liệu cách điện cho đường dây trên không một cách rất hiệu quả.
Hãng ISOelectric – Italy đi tiên phong trên thế giới trong lĩnh vực ứng dụng vật liệu hữu cơ cho vật liệu cách điện, cụ thể là Chuỗi cách điện bằng cao su silicon cho cấp điện áp từ 3,6KV tới 500KV.
Chuỗi cách điện bằng cao su silicon đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới, ở các nước có khí hậu tương tự Việt Nam như Brazil, Chilê, Marốc... Những yếu tố quyết định đến chất lượng và hiệu quả của Chuỗi cách điện bằng cao su silicon chính là:
- Vật liệu của tán sứ phải làm bằng cao su silicon nguyên chất.
- Liên kết giữa lõi và 2 ti sứ phải chắc chắn, chống được lực uốn, lực kéo, lực xoắn tác động lên.
- Công nghệ sản xuất.
Đây là những vấn đề quan trọng hàng đầu mà ISOelectric đã giải quyết một cách hoàn hảo: Vật liệu làm chuỗi được sử dụng là cao su silicon nguyên chất, lõi bên trong bằng sợi thuỷ tinh. Sử dụng công nghệ đúc dưới dạng chảy lỏng với áp lực từ 200 đến 250Bar, làm cho liên kết giữa các tán và lõi liền mạch, chắc chắn.
Và đặc biệt, ISOelectric quan tâm đến việc chống sự thẩm thấu của môi trường tác động liên kết giữa lõi và ti sứ.
Câu hỏi đặt ra là tại sao Chuỗi cách điện bằng cao su silicon lại được lựa chọn sử dụng ? Câu trả lời: đó là sự lựa chọn tối ưu của bài toán kinh tế và kỹ thuật so với khi sử dụng cách điện truyền thống mà chuỗi cách điện bằng silicon mang lại:
- Độ bền cơ khí cao.
- Lực bẻ gãy tại 1 điểm cao với kích thước nhỏ.
- Chống được sự va đập, thậm chí cả khi dùng súng ngắn để thử.
- Giảm trọng lượng so với cách điện truyền thống từ 10 đến 300 lần.
- Chi phí vận chuyển giảm.
- Chi phí đóng gói và lưu kho giảm.
- Chi phí lắp đặt giảm.
- Kết cấu giá đỡ nhẹ hơn.
- Khoảng cách dòng rò lớn hơn với cùng một khoảng cách phóng điện.
- Điện áp có thể gây phóng điện cao hơn trong môi trường ô nhiễm.
- Khả năng chống được hồ quang điện cao hơn.
- Chống được tia cực tím, bào mòn.
- Khả năng tự làm sạch bề mặt.
- Thích ứng cho mọi môi trường hoạt động [kể cả môi trường có nhiều muối, axit, bụi bẩn].
Hiện nay, Chuỗi cách điện bằng cao su silicon tương đương với giá của cách điện truyền thống. Nhưng do trọng lượng của Chuỗi cách điện bằng cao su silicon nhẹ hơn nhiều [ví dụ như chuỗi cho lưới 110KV chỉ có trọng lượng là 5,4kg]. Điều này giúp giảm được chi phí lưu kho, đóng gói, vận chuyển và lắp đặt. Vì thế, nếu tính vào giá thành tổng của công trình sẽ giảm đi rất nhiều so với sử dụng cách điện truyền thống. Nếu ứng dụng cho lưới có cấp điện áp cao hơn thì lợi thế so sánh còn cao hơn nữa. Đặc biệt, không cần bảo dưỡng trong quá trình vận hành nhờ khả năng tự làm sạch bề mặt của cao su silicon. Điều này cho thấy Chuỗi cách điện bằng cao su silicon rất phù hợp với Việt Nam, bởi địa hình nước ta có nhiều đồi núi, bờ biển kéo dài.
Chuỗi cách điện bằng cao su silicon với đầy đủ các chủng loại như chuỗi néo, chuỗi đỡ, chuỗi treo cho mọi môi trường, hoạt động với mức độ ô nhiễm nhẹ, trung bình và nặng. Khoảng cách dòng rò có thể thay đổi từ 20mm/KV đến 55mm/KV. Chịu được lực phá huỷ từ 40KN tới 300KN.
Việc sử dụng kết hợp giữa chuỗi đỡ và chuỗi néo và cột đơn thân sẽ tiết kiệm được không gian, bền chắc, bảo đảm mỹ quan, rất phù hợp cho khu vực đô thị.
Hiện nay, việc sử dụng chuỗi cách điện bằng cao su silicon trên lưới 110KV và 220KV đang được Tổng Công ty Điện lực Việt Nam [EVN] và các đơn vị thành viên trực thuộc thực hiện khá phổ biến trong đó nổi bật là Công ty Điện lực 2 [PC2] đã đi đầu trong việc đưa Chuỗi cách điện bằng cao su silicon lên lưới.
ISOelectric – Italy với trên 20 năm kinh nghiệm sản xuất cao su silicon nguyên chất cam kết đưa đến khách hàng sản phẩm với chất lượng và dịch vụ hoàn hảo. ISOelectric mong muốn được đi cùng với sự phát triển và hiện đại hoá ngành điện Việt Nam hiện tại và trong tương lai.
ISOelectric rất mong nhận được các thông tin phản hồi trong quá trình sử dụng các sản phẩm Chuỗi cách điện bằng cao su silicon, nhằm hoàn thiện và đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu của khách hàng.
[Nguồn: TCĐL]
C¸ch ®iÖn cña ®êng d©y t¶i ®iÖntrªn kh«ng VÀTRẠM BIẾN ÁP Cách điện của đờng dây tải điện trên khôngYêu cầu chung đối với cách điện của đờng dây trên khôngCác dây dẫn của đờng dây trên không phải cách điện với nhau [giữa các pha] và cách điệnđối với đất [cách điện giữa pha với đất]. Để thực hiện sự cách điện đó, dây dẫn đợc đặt hoặctreo trên cột bằng các cách điện sứ hoặc thủy tinh còn ở trong khoảng vợt dựa vào cách điệncủa không khí.Khi xuất hìện qúa điện áp khi quyển hoặc quá điện áp nội bộ các phóng điên trên cách điệncủa đờng dây dẫn đến sự cố ngắn mạch ờ cột điện. Tại các cột, các phóng điện này sẽ xảy ramen của cách điện hoặc chọc thủng khoảng không khí giữa dây dây dẫn tới các bộ phận khnloại của cột.Để hạn chế hoặc loại trừ các phóng điện nói trên, cần phải nâng cao mức cách điện của đờng dây nh tăng số cách điện trong chuỗi hoặc tăng khoảng cách không khí. Tuy nhiên việctăng cờng cách điện sẽ làm tăng giá thành dựng đờng dây do phải tăng kíh thớc cột và tăngsố cách điện trong chuỗi.Hiện nay ngoài biện pháp tăng cờng cách đện còn có các biện pháp nh dùng thiết bị chốngsét để hạn chế trị số quá điện áp hoặc các thiết bị tự động]cuộn dập hồ quang, tự động đónglại] có khả năng loại trừ sự cố nhanh chóng đảm bảo cung cấp điện liên tục.11/08/15Page 2Việc chọn cách điện của đờng dây trên không thờng xuất phát từ các yêu cầu sau đây:Cách điện của đờng dây phải chịu đợc tác dụng của đa số các loại quá diện áp nội bộtrừ một vài loại có biên độ quá lớn nhng xác suất xuất biện bé.Đối với các đờng dây điện áp khác nhau dựa theo kết quả tính toán và thí nghiệm đãquy định đợc trị số quá điện áp nội bộ tính toán và trên cơ sở đó tiến hành chọn cáchđiện của đờng dâyĐối với yêu cầu của quá điện áp khí quyển phải giải quyết sao cho đợc hợp lý về kinh tếvà kỹ thuật. ở các đờng dài 110 kV trở lên yêu cầu này đợc thỏa mãn dề dàng vì cáchđiện đờng dây khi chọn theo yêu cầu của quá điện áp nội bộ đã có đợc mức cách điệnxung kinh rất cao chỉ cần có các biện pháp bảo vệ chống sét tơng đối đơn giản là đủđảm bảo cho đờng dây có múc chịu sét cao.Ngợc lại với các đờng dây 35 kV và điện áp thấp hơn để thỏa mãn yêu cầu của quáđiện áp khí quyển cách điện phải tăng rất cao và nh vậy sẽ rất tốn kém. Bởi vậy cáchđiện của đờng dây chỉ cần chọn tới mức cần thiết hợp lý kết hợp với một số biện phápkhác để hạn chế số lần sự cố do sét gây nên nh cải thiện nối đất cột điện, dùng cuộndập hồ quang v.v.11/08/15Page 3Cách điện của đờng dây tại cột điệnCác dây dẫn của đờng dây tải điện trên không phải đợc đặt cách điện đối với nhau và đốivới đất.Để thực hiện cách điện này ngời ta treo các dây dẫn tại các vị trí cột trên các cách điệnsao cho đảm bảo khoảng cách nhất định giữa các dây dẫn cũng nh giữa từng dây dẫn đốivới đất.Nh vậy cách điện của đờng dây tải điện trên không trong khoảng vợt đợc đảm bảo bằngkhoảng cách trong không khí dây dẫn - dây dẫn, dây dẫn - đất và dây dẫn - dây chống sét.Tại cột điện cách điện đờng dây tải điện trên không bao gồm các cách điện và khoảngcách không khí.Nếu cột sắt, đó là khoảng cách giữa dây dẫn [hoặc các phụ kiện bảo vệ của dây dẫn] vớicột.a] cột sắt đờng dây 750 kV.b] Cột gỗ đờng dây 110 kV11/08/15Page 4Cột bê tông cốt thép trong mối tơng quan cách điện cũng tơng tự nh là cột sắt vì các đaiốc để treo chuỗi cách điện đợc nối với hệ thống nối đất của cột điện.Các đờng dây dùng cột gỗ thì ngoài các cách điện cột và xà gỗ đóng vai trò cách điện bổsung.Cách điện đờng dây gồm thành phần điện môi bộ phận kim loại [làm mũ và chân] và vậtliệu gắn kết giữa điện môi với bộ phận kim loại.Điện môi sử dụng để chế tạo cách điện của các đờng dây tải điện trên không phải có đặctính cơ giới cao vì chúng là các phần tử phải chịu các tải trọng cơ học rất lớn.Các cách điện của đờng dây truyền tải điện phải chịu tác động của tải trọng của dây dẫnhàng tấn, đôi khi đến hàng chục tấn.Cách điện đỡ thanh góp tại các trạm phân phối chịu các lực cơ học điện động rất lớn xuấthiện khi xảy ra ngắn mạch.Điện môi cũng phải có độ bền cách điện cao, cho phép chế tạo các cách điện có độ tincậy làm việc cao và kinh tế. Chúng cũng phải là những vật liệu không hút ẩm và khôngbiến tính dới tác động của các yếu tố khí hậu.11/08/15Page 5Sứ và thuỷ tinh đáp ứng hầu hết các yêu cầu trên. Cách điện chế tạo bằng sứ hoặc thủytinh có cờng độ cách điện cao, độ bền cơ giới lớn và chịu đựng đợc các tác động của môi trờng khí quyển.Cờng độ cách điện của sứ trong điện trờng đồng nhất chiều dày của mẫu sứ 1,5mm có thể đạttới 30- 40 kV/mm.Khi độ dày tăng, cờng độ cách điện có giảm và nếu là điện trờng không đồng nhất thi nó còngiảm bé hơn nữa. Độ bền điện của thuỷ tinh trong điều kiện tơng tự đạt 45 kV/mm.Cờng độ cách diện xung kích của sứ cao hơn so với trị số xoay chiều khoảng 50 - 70%.Độ bền cơ giới của sứ và thuỷ tinh phụ thuộc vào dạng tải trọng cơ giới.Sứ làm việc rất tốt khi bị nén khi bị uốn thì kém hơn và đặc biệt là khi bị kéo thi càng kém. Độbền cơ giới của các mẫu sứ đờng kính 2-3 mm đạt 450 MPa khi nén, 70 MPa khi uốn nhng chỉcòn 30 MPa khi kéo.Trong chế tạo độ dầy của sứ thờng khòng quá 30-40cm [trừ trờng hợp sứ thanh] vì nếudày quá sẽ khòng tránh đợc các bọt khí bên trong làm ảnh hởng đến đặc tính điện. Với độdày đó nếu không đảm bảo đợc yêu cầu về cách điện sẽ dùng kết cấu nối cấp [vi du cáchđiện 110 kV do 4 phần tử 35 kV ghép nối cấp].Độ bền cơ giới của sứ còn phụ thuộc vào kết cấu của độ phận kim loại và cách gắn nó vớisứ và bao giờ cũng giảm khi tiết diện tăng.11/08/15Page 6SứĐặc tínhThuỷ tinhSứ cáchđiện truyềnthốngSứ cách điệnnhiều nhômStéatiteSodocalciqueSodocalciquepostasiqueBorosilicate67,56,17,57,35,3tg , 25oC, 50Hz0,010,0950,0020,0150,0130,04Điện trở suất 25oC, 50Hz,[.cm]1013101310141012,510131014Cờng độ cách điện của mẫu25oC, 50Hz [kV/cm]170160180230250290Khối lợng riêng [g/cm3]2,42,82,72,5Độ bền kéo [daN/mm2]364,52104,5770010700100007400720067005,5.10-66,5.10-67,5.10-9.10-69,1.10-63,2.10-60,0040,0070,0060,00250,00250,0025Điện trở suất mặtHằng số điện môi 25oC, 50HzHệ số giãn nở nhiệtModule đàn hồi [daN/mm2]Hệ số giãn nở nhiệtNhiệt dẫn 100oC [cal/cm.s.oC]11/08/15Page 762,2Hiện nay cách điện thủy tinh ngày càng đợc áp dụng rộng rãi vì rẻ tiền hơn nhiều so vớicách điện sứ trong khi các đặc íinh về điện và cơ giới không bị sút kém.Các đặc tinh này phụ thuộc vào thành phần hóa học của thủy tinh mà chủ yểu là thànhphần kiềm.Khi thành phũ kiềm nhiều [thủy tinh kiềm] thì còng độ cách điện thấp; dới tác dụng củađiện áp một chiều sẽ có hiện tợng điện phân xức tthúc đẩy quá trình lão hoá; có hệ số giãnnở nhiệt cao nên dễ bị vỡ khi nhiệt độ thây đôỉ đột ngột.Do đó loại cách điện chế tạo bằng thủy tinh kiềm chỉ dùng cho điện áp xoay chiều và đặt trongnhà.Đối với loại cách điện dùng ngoài do có thành phần kiềm ít hơn nên có cờng độ cách điện [có thểđạt 49 kV/m] trong khi đó loại thủy tinh kiềm chỉ đạt 17,9 kV/mm] và có khả năng chịu xung nhiệttốt hơn.11/08/15Page 8Để tăng độ bền cơ giới trong chế taọ thờng dùng phơng pháp tôi nóng ở nhiệt độ cao[650oC đối với thuỷ tinh kiềm và 780oC đối với thuỷ tinh ít kiềm] sau đợc thổi bằng không khílạnh. Lúc này lớp bên ngoài của thuỷ tinh sẽ rắn lại và khi tiếp tục làm lạnh thì càc lớp bêntrong do nguội dầ n nên giảm thể tich.Kết quả là lớp bên ngoài sẽ chịu ứng suất nén và lớp bên trong chịu ứng suất kéo. Do đókhi có tải trọng kéo, cách điện chỉ bị h hỏng khi lực kéo thắng đợc lực nén của lớp bênngoài... vì vậy độ bền cơ giới của loại thuỷ tinh tôi cao hơn nhiều so với phơng pháp nung.cách điện thuỷ tinh kiểu treo dùng trên các đờng dây tải địên đợc chế tạo với tải trọng cơ giớiđến 540 kN.11/08/15Page 9Phân loại cách điện của đờng dây tải điện trên khôngTheo vật liệu sử dụng không khí [cách điện dây dẫn pha pha, pha - đất] sứ [cách điện dây dẫn pha - đất tại vị trí cột] thuỷ tinh [cách điện dây dẫn pha - đất tại vị trí cột] Vật liệu composite [cách điện dây dẫn pha - đất tại vị trí cột]Theo kết cấu Loại có chân sắt [cách điện đỡ] Loại cách điện treo [chuỗi, thanh] Loại đĩa Loại thanh11/08/15Page 10Loại cách điện có chân sắtĐờng dây điện áp từ 35 kV trở xuống thờng dùng loại cách điện kiểu đỡ có chân sắt.Dây dẫn đợc đặt trên cách điện.Điện áp càng cao thì yêu cầu về đờng kính và chiều cao càng lớn nghĩa là độ dày củađiện môi càng phải lớn và nh vậy trong chế tạo rất khó đảm bảo chất lợng.Do đó đối với cách điện điện áp 35 kV đã phải dùng 2-3 lớp ghép lại với nhauChân sắt đợc dùng để cố định cách điện vào cột xà.Dây dẫn đặt vào khe lõm ở mặt trên hoặc bên cạnh của cách điện.Chân sắt vặn ngang mức cổ cách điện để cho mô men uốn do lực căng của dây dẫntác dụng lên nó đợc bé nhất.11/08/15Page 11Điện áp phóng điện chọc thủng [tiến hành trong dầu] có trị số cao hơn điện áp phóng điện khômặt ngoài 30- 40%.Khi bị ma phần ngoài của cách điện bị ớt hoàn toàn, chỉ còn phần dới vẫn khô ráo và nó phảichịu đựng toàn bộ điện áp.Do đó trị điện áp phóng điện ớt rất bé so với điện áp phóng điện khô.Để tăng trị số điện âp phóng điện ớt thờng đặt thêm lá giữ cho mặt ngoài không bị ớt hoàn toàn.Loại này có kết cấu tạo phức tạp hơn do trong quá trình chế tạo phải qua khâu tiện và hàn gắncác bộ phận với nhau11/08/15Page 12Loại cách điệnKích thớcH, mm11/08/15D, mmĐộ bềncơ giớikhi uốn,kgĐiện áp phóng điện, kVKhôớtở 2às50%Tần số 50 HzXung kích tiêu chuẩnC6941261400502810983C6 [thuỷ tinh]9112618005028--61081001300503210875C10 [thuỷ tinh]11014714006034130101C10 [thuỷ tinh]11015018006036--10125142190062,53811790201901853500686417013235270250600012995270179Page 13Cách điện treoVì dây dẫn đợc treo trên chuỗi cách điện nên khi làm việc cách điện ở trạng thái bị kéovà nh vậy tận dụng đợc u điểm về độ bền cơ giới của vật liệu. Cách điện treo đợc phânthành hai loại: loại đĩa và loại thanh.a] Loại đĩaMũ và thanh kim loại đợc chế tạo bằng gang mềm và gắn vào điện môi bằng xi măngpooc-lăng mác cao 400 - 500 pha một nửa cát.Việc ghép các đĩa thành chuỗi đợc tiến hành bằng cách cho thanh kim Ioạị của đĩa nàykhớp vào mũ của đĩa kia và dùng chốt hãm.11/08/15Page 14CapotMortierde cimentDiélectriqueTige11/08/15Page 15Các loại sứ đĩa [điện môi bằng sứ] đợc chế tạo theo hai kiểu khác nhau kiểu có đầuhình nón và đầu hình trụ.Đối với kiểu có đầu hình nón mặt ngoài và mặt trong của đầu sứ đều tráng men lángnên không thề bám với xi măng vi vậy có thể xảy ra sự chuyển dịch tơng hỗ giữa ximăng và sứ khi có tải trọng hoặc khi nhìệt độ thay đỗi [hệ số gĩan nở nhiệt của xi mănglớn hơn của sứ] và tạo nên các ứng xuất phụ.Để ứng xuất không đạt tới mức độ nguy hiểm thì góc nón phải không đợc bé hơn 10 13o, nhng nh vậy sẽ phải tăng kịch thớc mũ sứ và ảnh hởng không tốt đến đặc tínhphóng điện của chuỗi.Đối với kiểu sứ có đầu hình trụ, để xi măng gắn với sứ thì mặt trong cuả đầu sứ có bọcmột lớp vụn sứ.Ngoài ra còn có cải tiến khác nh trên bề mặt cuả xi măng cũng nh của sứ cho quyétlớp bi tum để khử các ứng suất phụ gây nên bởi dãn ở nhiệt đầu thanh kim loại có lỗtrồng để giảm ứng suất cơ ở phía đầu thanh và do đờ kiểu sứ có đầu hình trụ có kích thớc vâ kết cấu gọn nhẹ hơn so với kiểu có đầu hinh nón.11/08/15Page 16Kích thớc và hình dạng của phần đĩa ảnh hởng rất lớn đến đặc tính điện.Phải đảm bảo không cho phong điện chọc thủng xảy ra trớc khi có phóng điện mặtngoài cách điện bằng cách giữ tỷ lệ giữa điện áp phóng điện chọc thủng và điện ápphóng điện khô [mặt ngoài] không bé hơn 1,5.Thờng trị số điện áp phòng điện khô khoảng 75 kV do đó để có điện áp phóng điệnchọc thủng lớn gáp rỡi thì chiều dày của lớp sứ ở đầu sứ phải từ 25-30mm.Mặt trên của đĩa sứ nghiêng một góc khoảng 5-10o để thoát nớc còn ở bên dới có gờđể tăng chiều dài đờng rò điện và trị số điện áp phóng điện ớt.Cách điện treo bằng thủy tinh có hình dáng kết cấu tơng tự với loại sứ đĩa sứ.Loại thủy tinh tôi nóng có kích thớc và trọng lợng giảm đi rất nhiều so với Ioại sứ đĩa.Bất kỳ một sự h hỏng nào của thuỷ tinh đĩa cũng đều làm cho nó vỡ tan nên các sự cốcó cách điện dễ phát hiệnDùng thủy tinh làm điện môi cho phép cơ giới hóa và tự động toàn bộ quá trình sảnxuất do đó mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn và dẫn đến xu hớng sử dùng ngày càngrộng rãi loại thủy tinh cách điện thay hế cho loại ú cách điện.11/08/15Page 17Loại cách điện11/08/15H, mmD, mmChiều dài đờng rò điện,mm6-B1402703241,1352,516-A1732803651,2-2,420-A1943504201,1-2,4C6-A1302551551,0282,6C12-A1402603251,2352,3C16-B1702803871,2402,3C22-A2003203901,1402,3C30-A1903204251,1452,0C40-A1903304451,1502,05-A194250450---6-A1982704558-A214300470C16-A160320480C22-A185370570Page 18Kích thớcHệ số sửdụngĐiện ápxuất hiệnvầngquang kVCờng độ điện trờng phóng điệnớt trung bìnhkV/cmGhi chúSứThuỷ tinhvùng ô nhiễm cao - là ký hiệu của loại cách điện treo sứ;C- là ký hiệu của loại cách điện thuỷ tinh treob] Loại thanhđó là thanh sứ dài có lá, hai đầu có mũ kim loại.Đờng kính của thanh chọn theo độ bền khi kéo.Dùng sứ thanh sẽ tiết kiệm đợc nhiều kim loại và giảm nhẹ trọng lợng cách điện.Vi dụ chuỗi sứ 110 kV [gồm 7 đĩa sứ] nặng 48 kg, trong khi đó nếu dùng sứ thanh thì chỉ nặng23 kg, trọng lợng phần kim loại của chuỗi sứ là 15 kg, còn ở sứ thanh chỉ còn 3,5 kg.Khuyết điểm của sứ là thanh là một khi bị h hỏng [do hồ quang hoặc do va chạm cơgiới] thì phải thay thế toàn bộ.11/08/15Về mặt chế tạo có phức tạp hơn vì yêu cầu phải có trình độ kỹ thuật hiện đại.Page 1911/08/15Page 20Cách điện compositeCách điện composite đợc nghiên cứu và phát triển trong vòng vài chục năm gần đây làmột kết cấu cách điện có thiết kế khác hoàn toàn với các loại cách điện truyền thốngbằng sứ và thuỷ tinh cách điện.Cách điện composite cấu tạo từ một lõi bằng sợi thuỷ tinh tẩm trong một chất kết dính[nhựa epoxy] và phần vỏ bên ngoài có tán để bảo vệ lõi.vật liệu tổng hợp bọc bên ngoài bằng EPDM [Ethylène Propyèene Diène Méthylène]hoặc EPR [Ethylène Propylène Ruber] hoặc PTFE [Polytétrafluora Ethyène] hoặc caosu silicon [Silicone Ruber].lõi bằng sợi thuỷ tinh tẩm nhựa epoxy [FRP - Fiber Renforced Plastic].Lõi có dạng hình trụ có đờng kính khác nhau tơng ứng với độ bền phá huỷ bé nhất củacách điện.Cách điện composte có thể sử dụng nh cách điện đờng dây hoặc nh cách điện ngăncách các pha.11/08/15Page 2111/08/15Page 22Chuỗi cách điệnCách điện của đờng dáy 35 kV quan trọng và của các đờng dây điện áp cao hơn thòng đợcthực hiện bằng chuỗi gồm nhiều đĩa cách điện. Số đĩa nhiều ít tuỳ thuộc vào yêu cầu cảu tnừg cấp cấp điện áp. Dọc theo đờng dây, ở các cột trung gian chuỗi cách điện đặt theo đờng thẳng còn ở các cộtnéo đợc đặt hầu nh nằm ngang và chịu lực căng của dây dân. Vì độ bền cơ giới của cả chúỗi cách điện cũng là độ bề cơ giới của từng đĩa nên trong trờnghợp không đạt yêu cầu về độ bề cơ giới phải giải quyết bằng cách dùng nhìều chuỗi ghépsong song. Về điện áp phóng điện không thể tinh toán đơn giản bằng cách ấy điện áp phóng điện củatừng đĩa đem nhân với số đĩa trong chuỗi mà cần phải xét đến sự phân bố điện áp và đặc điểncủa quá trình phóng đién dọc theo chuỗi.Quá trình này có thể phát triển theo một trong ba đờng.Hoàn toàn dọc theo bề mặt cách đìện tức là theo đờng CBA hoặc CBA1Theo đờng CBD với chiều dài phóng điện nlp [n là số đĩa trong chuỗI].Theo đờng ngắn nhất EF mà chiều dài của nó gần bằng trị số L=nH.11/08/15Page 23Cờng độ cách điện theo đờng EF thực tế bằng cờng độ cách điện của khe hở khí giữa điện cựcthanh - thanh do đó thờng có trị số cao hơn so với cờng độ cách điên theo đờng CBD [tuy cónhiều dài phóng điện dài hơn nhng do có một phần đi men theo mặt ngoài của điện môi nên điệnáp phóng điện bé].Đó cũng là giới hạn trên của trị số điện áp phóng điện của chuỗi và suy ra biện pháp nâng caođiện áp phóng điện là phải tăng tỷ số lp/H sao cho cờng độ cách điện theo đờng CBD đạt đợcmức của đờng EF.Thực nghiệm cho thấy khi tỷ số lp/H bằng khoảng 1,3 thì có thể đạt đợc yêu cầu trên và trongsản xuất tỷ số này thờng chọn trang giới hạn 1,15-1,35.Sự phân bố điên áp trên các đĩa của chuỗi cách điện cũng ảnh hởng đến trị số điện ápphóng điện11/08/15Page 24C - điện dung của từng đĩa cách điện.C1- điện dung của từng đĩa cách điện đốivới các phần tử nối đất.C2 - điện dung của từng đĩa cách điệnđối với dây dẫn [trị số của chúng phụthuộc vào vị trị của từng đia trong chuỗi]Có thể ấy trung bình khoảng các điện dung trên nh sau: C=50-70 pF; C1=4-5 pF; C2=0,5-1 pF.11/08/15Page 25