6. İZOLATÖRLER
İzolatörler, hava hattı iletkenlerini direkler üzerinde taşımaya ve/veya faz
iletkenlerini topraktan yalıtmaya yararlar. Bir izolatör aşağıdaki temel
özellikleri taşımalıdır:
• Elektriksel dayanımı iyi olmalıdır. İzolatör içerisinde bir delinme veya
yüzeyden toprağa kaçak meydana gelmemelidir. Bunun için izolatörlerin
delinme bakımından elektriksel zorlanmaları karşılaması gerekir.
• Mekaniksel dayanımı iyi olmalıdır. İzolatörlerin mekaniksel dayanımı;
iletken ağırlığı, kar ve buz yükleri ile rüzgar etkisinden doğacak yükleri
güvenle taşıyacak düzeyde olmalıdır.
• Kendinden temizlenebilme özelliği iyi olmalıdır. Yani, üzerlerinde
toplanabilecek toz ve kirler, yağmur suları ile, kolayca
temizlenebilmelidir.
1
İzolatör başlıca beş kısımdan oluşur:
• Gövde: İletkenin ve mesnet demirinin tutturulduğu kısımdır.
• Tutturma yuvası: İzolatör demirinin izolatöre tespit edilebilmesi
için açılan düz veya vidalı kısımdır.
• Siper veya etek (damlalık): İzolatörün elektriksel direncini
artırmak için gövdeye yapılmış bir veya birden fazla kanatlardır.
• İletken yuvası: İzolatöre bağlanacak
yerleştirilmesi için yapılmış yuvalardır.
olan
iletkenlerin
• Tutturma demiri (izolatör demiri): İzolatörü direk veya konsol
(travers) üzerine tespit etmeye yarayan demir aksamdır.
2
Şekil. İzolatörün kısımları
3
İzolatörlerin Yapıldıkları Malzemelere Göre Sınıflandırılması
İzolatörler yapıldıkları malzemeye göre porselen, cam, epoksi reçineli
ve silikon izolatörler olmak üzere dört farklı şekilde imal edilirler.
Porselen İzolatörler
Porselen izolatörler hava hatlarında kullanılan ilk izolatör tipidir. Dış
ortam şartlarında yüksek performanslı ve yalıtkanlık özellikleri de
oldukça iyidir. Porselenin dielektrik dayanımı 60-70 kV/cm olup,
yüzey dielektrik dayanımını artırmak üzere, ince bir sır tabakasıyla
kaplanarak yüzeyin pürüzsüz olması sağlanır. Yüzeyin pürüzsüz
olması, kirlenen izolatörlerin yağmur sularıyla, kolayca
temizlenmesine yardımcı olur.
4
%50 koalin, %25 kuvars ve %25 feldspat maddelerinden meydana gelir.
• Kaolin
: Saf kil, Alüminyum Silikat; Al2O3.2SiO2.2H2O
• Kuvars
: SiO2 ’in normal sıcaklıkta saydam ve kristal olan şekli
• Feldspat : Potasyum Alüminyum Silikat; K.Al.Si3O8 veya K2O.Al2O3.6SiO2
Şekil. Porselen izolatörler
Cam İzolatörler
Kalsiyum Silikat (CaSiO3) ile Sodyum Silikat (Na2SiO3) karışım halinde
ergitilirse, adi cam elde edilir. Buna başka maddeler de ilave edilerek,
izolatörlerde kullanılan dayanıklı cam elde edilir. Cam izolatörlerin
dielektrik dayanımı porselene göre daha fazla (140 kV/cm) ve daha
hafiftir. Ayrıca cam izolatörler, basit izolatör şekilleri için porselen
izolatörlere göre daha ucuzdur. Ancak basit ve düzgün olmayan şekiller
için sorunlar meydana getirirler. Bu sebeple camdan, ancak yekpare
gövdeli ve basit şekilli mesnet izolatörleri ile zincir izolatör elemanları
yapılabilmektedir.
Cam izolatörler şeffaf olduğundan, çatlama ve kırılmaların tespiti daha
kolaydır. Ancak cam izolatörler, porselene göre üzerlerinde daha kolay
nem toplarlar. Böylece havada toz halinde bulunan maddeler
yoğunlaşıp yüzeyde kir tabakası oluştururlar. Bu, istenmeyen bir
durumdur ve izolatörlerde yüzeysel atlamalara neden olur.
6
Şekil. Cam izolatörler
7
Epoksi reçineli izolatörler
Epoksi; suya, aside ve alkaliye karşı çok iyi direnç gösteren bir reçine
türüdür. Diğer izolatörlere nazaran pahalı olduğu için ülkemizde enerji nakil
hatlarında epoksi reçineden yapılan izolatörler henüz kullanılmaya
başlanmamıştır. Ancak dahili sistemlerde, bara ve ayırıcı mesnet izolatörü
olarak kullanılmaktadır.
Şekil. Epoksi reçine izolatör
8
Silikon izolatörler
Silikon izolatörlerin diğer adıyla kompozit izolatörlerin cam ve porselen
izolatörlere karşı birçok üstünlükleri olmakla beraber pahalı olmaları dolayısıyla
kullanım alanları azdır. Ancak gelişmiş güvenlik ortamı sağlaması sebebiyle yakın
gelecekte daha geniş bir kullanım alanı bulacağı kesindir.
Şekil. Silikon izolatör
9
Silikon izolatörlerin üstünlüklerini şu şekilde sıralayabiliriz:
 Darbelere karşı dayanıklıdır.
 Hafif olduğundan tesise ek bir yük getirmez.
 Gerilme vb. kuvvetlere karşı dayanımı çok yüksektir.
 Üzerinde yağmur suyu, kar suyu tutunamadığından ark gibi önemli
bir elektriksel olumsuzluk olmaz.
 Çatlama ve kırılma riski çok azdır.
 Çok soğuk ve çok sıcak havalarda bile özelliğini kaybetmez.
 Güneşin ultraviyole ışınlarından etkilenmez.
 Kurulumu kolaydır.
10
Porselen İzolatörlerle Cam İzolatörlerin Karşılaştırılması
• Cam izolatörler, şeffaf olduğundan çatlama ve kırılmaların tespiti daha
kolaydır, porselen izolatörlerde daha zordur.
• Cam izolatörlerin termik genleşmeleri, porselen izolatörlere göre daha küçük
olduğundan ortam ısısının değişmesinde fiziki zarar görme olasılığı
azdır.
• Cam, ışığı geçiren bir madde olduğundan güneş ışığında daha az ısınır,
porselen izolatör daha çok ısınır.
• Cam izolatörler, porselen izolatörlere göre hem daha ucuz hem de dielektrik
dayanımı daha yüksektir.
• Nem, cam izolatör üzerinde porselene göre daha çabuk yoğunlaşır. Bu da
cam izolatör üzerinde pisliklerin toplanmasına ve kaçak akımlara neden
olur.
11
Tablo. Yapım malzemelerine
karşılaştırılması
göre
izolatörlerin
bazı
özelliklerinin
12
İzolatörlerin Kullanım Yerlerine Göre Sınıflandırılması
İzolatörler kullanım yerlerine göre iki çeşittir. Bunlar, dâhilî ve haricî tip
izolatörlerdir.
Dahili tip izolatörler
• Trafo bina içi izolatörler: Mesnet izolatörler, kapalı tesislerin baralarını
taşımak ve yalıtmak amacıyla kullanılır. Tek veya çok parçalı olarak imal edilir.
Duvar veya kaide üzerine monte edilir.
Geçit izolatörleri, bina içinden dışarıya veya baralara, aynı zamanda bina
dışından da içeriye enerji geçişlerinde kullanılan izolatörlerdir.
Şekil. Bara mesnet izolatörleri.
Şekil. Geçit izolatörleri.
13
• Panolarda kullanılan izolatörler: Mesnet izolatörler kullanılır. Kaide
üzerine montaj yapılırlar. Baraları taşımak ve yalıtmak amacıyla
kullanılır.
Şekil. Pano tipi mesnet izolatörler.
14
Haricî tip izolatörler
• Direklerde kullanılan izolatörler:
Mesnet izolatörler, 35 kV ’a kadar olan havai hatlarda tek veya çok parçalı
olarak kullanılır. İletkenleri taşımak ve direklerden yalıtmak üzere travers
üzerine veya ağaç direklerde doğrudan direğin üzerine montaj yapılır.
Şekil. Harici mesnet izolatörler.
Zincir izolatörler, yalıtımı arttırmak için aynı türden (porselen veya
cam) izolatörlerin birbirlerine bağlanmasıyla elde edilirler. Daha çok
OG ve YG iletim hatlarında kullanılmaktadırlar. Zincir izolatörlerin
darbe, kopma ve kırılma mukavemetleri, mesnet izolatörden fazla
olduğundan yüksek ve çok yüksek gerilimlerin taşınmasında tercih
edilir.
Şekil. Porselen ve cam zincir elemanları ve askı tertibatlı izolatör zinciri.16
Ayrıca transformatörlerde kullanılan buşing (bushing) izolatörleri ve çubuk
izolatörler de bulunmaktadır.
Şekil. Buşing (bushing) izolatörleri ve çubuk izolatörler.
17
Download

6. İZOLATÖRLER