Какво представлява керамичната втулка по ANSI?

ANSI керамични втулкиса керамични изолационни продукти, които отговарят на техническите стандарти, определени от Американския национален институт по стандартизация (ANSI). Те са специално проектирани да отговарят на стандартизираните изисквания за изолация, механична опора и безопасност за високоволтово електрическо оборудване в Северна Америка и на световния пазар. Те съчетават отличните свойства на керамичните материали със строгите норми на стандартите ANSI. Това е една от основните категории високоволтови изолационни компоненти в енергийната система.
I. Основно определение: Какво еANSI керамична втулка?
Керамичните втулки ANSI не се отнасят до конкретна форма, а са проектирани, произведени и тествани в съответствие със съответните стандарти ANSI (като например серия ANSI C37 „Стандарти за високоволтови разпределителни устройства“, серия ANSI/IEEE C57 „Стандарти за трансформатори“ и др.). Основната цел е да се гарантира надеждността на изолацията, механичната стабилност и взаимозаменяемостта на продукта във високоволтова среда чрез стандартизирани размери, параметри на производителност и процедури за изпитване, особено подходящи за северноамерикански електропреносни мрежи и международни проекти, които приемат стандартите ANSI.
II. Спазвани ключови ANSI стандарти
Проектирането и производството на керамични втулки по ANSI трябва да отговарят на множество целеви стандарти. Общите основни стандарти включват:
​ANSI C37.04​: Определя номиналните параметри, нивото на изолация и методите за изпитване (като например издържащо напрежение на мрежова честота, издържащо напрежение на мълниеносни импулси) за разпределителни апарати за високо напрежение (включително проходни изолационни тръби);
​ANSI C37.34Технически изисквания за високоволтови изолационни проходни втулки, включително размерни допуски, механични натоварвания (опън, огъване, усукване) и термична стабилност;
ANSI/IEEE C57.19.01Стандарти за трансформаторни втулки, ясно определящи номиналното напрежение, номиналния ток, границата на повишаване на температурата и уплътнителните характеристики на втулките;
Серия ANSI C29Стандарти за изпитване на механична якост и електрически характеристики на външни изолатори (включително проходни/стенни проходни изолатори) (като якост на огъване, изпитване за прескачане на замърсяване);
Тези стандарти гарантират съвместимостта (като например съответствие на монтажните размери) и надеждността (чрез унифицирани строги тестове) на керамичните втулки по ANSI между различните производители и партиди.
III. Структурни и материални характеристики (оптимизирани въз основа на стандартите ANSI)
Структурата на керамичните втулки по ANSI е подобна на тази на обикновените керамични втулки. Въпреки това, поради подробните изисквания на стандартите ANSI, изборът на материали и детайлното проектиране поставят по-голям акцент върху стандартизираната адаптивност:
1. Керамичен изолатор
​Избор на материал​: За предпочитане използвайте високочиста алуминиево-оксидна керамика (съдържание на Al₂O₃ ≥ 95%) или силициево-диоксидна керамика (както е определено в стандарта ASTM C609 като „електрическа керамика“), за да осигурите съответствие на стандартите със съпротивлението на изолацията (≥ 10¹³ Ω·cm), диелектричната якост (≥ 15 kV/mm) и механичната якост (якост на огъване ≥ 150 MPa).
​Структурен дизайн​:
* Проходите за външна употреба често имат броя и разстоянието между полите тип „чадър“, определени от стандартите ANSI (като разликата в диаметъра и дължината на удължаване на „чадъра“ на всяка секция), за да отговарят на изискванията за разстояние на пълзене (като например коефициент на пълзене за проход за 10 kV ≥ 25 mm/kV);
* Втулките за вътрешен монтаж са предимно гладки цилиндри или с плитки чадъровидни поли, с акцент върху компактни размери (отговарящи на изискванията за размерни толеранси на ANSI C37.34, като например отклонение на диаметъра ≤ ± 0,5 мм).
2. Метални аксесоари
Металните капаци/нишки в двата края са изработени от стомана или мед в съответствие със стандартите ANSI B16.5 (като поцинкована въглеродна стомана, неръждаема стомана 304), което осигурява устойчивост на корозия.
Размерът на свързващите клеми стриктно следва стандартите на ANSI (като диаметър на отвора за болт, спецификация на резбата), което осигурява директна взаимозаменяемост с често използвани шини и кабелни конектори в Северна Америка (няма нужда от допълнителна модификация).
3. Уплътняване и защита(за външна/влажна среда) В съответствие с изискванията на ANSI C57.19.01 е използвана двойно уплътнена конструкция (с високотемпературен силиконов каучук или епоксидна смола, запълваща празнината между керамичното тяло и металното закрепване) и се провежда „тест за потапяне във вода“ (като например оставащо изолационно съпротивление ≥ 100 MΩ след 24 часа потапяне във вода), за да се гарантира, че не се намокря при силен дъжд и среда с висока влажност.