Alternative Arten von Stationsstützisolatoren

• Bahnhofspfosten aus Porzellan

Stationsstützer aus Porzellan decken einen Spannungsbereich bis 765 (800) kV ab, mit maximalen Kragfestigkeitsklassen im Bereich von 20 bis 30 kN. Einzelstücke können bis zu einer Länge von 3000 mm gefertigt werden. Für Spannungsebenen über 245 kV werden Baugruppen (oder Multi-Unit-Stacks) verwendet, die aus 2 oder mehr Einzeleinheiten bestehen, die durch Metallflansche verbunden sind. Für die Auswahl der IEC-Typen nach charakteristischen Werten gilt die Norm IEC 60273 und die zugehörige Prüfnorm ist die IEC 60168. Stützisolatoren nach der ANSI-Norm C29.9 sind als „Katalog“ (TR-Typen) nach charakteristischen Werten und Ummantelungstypen definiert bis 765kV. ANSI C29.9 definiert auch anwendbare Tests. Porzellan-Stationspfosten nach IEC 60273 und ANSI C29.9 sind heute gut spezifiziert und können nach C- bzw. TR-Codes bestellt werden. Beide Normen sind jedoch relativ alt und müssen überarbeitet werden, um die neuesten Technologien sowie aktualisierte Definitionen der Verschmutzungsklassen gemäß IEC 60815-2 aufzunehmen. Moderne Fertigungstechnologien bieten hochfeste, in Form, Gewicht und Schirmprofil optimierte Ausführungen. Bei Anwendungen mit starker Verschmutzung können RTV-Silikonbeschichtungen zur Verbesserung der elektrischen Leistung verwendet werden.

• Zusammengesetzte Stationspfosten (CSP): Ausführung mit massivem Kern

CSPs, die erstmals in den frühen 1980er Jahren eingeführt wurden, bestehen aus einem festen Kern aus faserverstärktem Polymer (FRP) und einem Elastomergehäuse. Typische GFK-Kerndurchmesser reichen von 45 bis 100 mm, wobei die maximalen Durchmesser selten 130 mm überschreiten. Die Anwendung in Umspannwerken leitet sich aus der früheren Anwendung von Verbundisolatoren für Leitungspfosten (CLP) ab, hauptsächlich in den Vereinigten Staaten. CSPs mit massiven Kernen werden typischerweise bis zu 245 (420) kV eingesetzt. Bei höheren Spannungsklassen schränkt die relativ hohe mechanische Durchbiegung ihren breiteren Einsatz ein. Die Prüfnorm für dieses Produkt ist IEC 62231, während mechanische und elektrische Eigenschaften in IEC 62231-1 definiert sind, die auch die in Nordamerika verwendeten ANSI-Typen umfasst. C29.19 ist der relevante Standard für solche ANSI-Typen.

• Verbund-Stationspfosten: Hohlkerntyp (CHSP)

Bei Spannungsklassen über 245 kV nehmen sowohl die Höhe als auch das Biegemoment der Stationsmasten zu. Infolgedessen ist viel Aufwand erforderlich, um die Anwendungsanforderungen unter Verwendung von Solid-Core-CSP-Designs (dh mit Kerndurchmessern von>170mm). Dies macht diese Technologie kostengünstiger als Porzellantypen. Gleichzeitig haben Isolatoren für Verbund-Hohlkern-Stationspfähle (CHSP) und Hybrid-Stationspfosten (HSP) damit begonnen, in dieses Anwendungsportfolio einzudringen. Beispielsweise wurden CHSPs bereits für 800-kV-HGÜ- und 1100-kV-UHV-Anwendungen mit Anschlusslängen von mehr als 10 m und Rohrdurchmessern von 500 bis 1000 mm realisiert. Mit dieser Technologie sind Biegemomente von über 1000 kNm realisierbar. Der Hohlraum innerhalb dieser Pfosten muss mit einem elektrisch inerten Medium gefüllt werden, z. B. isolierendem Gasschaum. Die anwendbare Prüfnorm ist IEC 62772.

• Hybrid-Stationspfosten (HSP)

Hybrid-Stationspfosten gemäß IEC TR 62896 sind Kombinationen aus Porzellan- (Keramik) und Verbundstoff- (Polymer) Technologien. Der Kern eines HSP ist typischerweise Vollkernporzellan aus hochfester Masse (C-130), während das Gehäuse aus einem elastomeren Material besteht, sei es flüssiger Silikonkautschuk (LSR) oder hochtemperaturvulkanisiertes (HTV) Silikon. Diese werden mittels Spritzguss oder einigen Extrusionsverfahren aufgebracht. Die Vorteile von HSPs sind eine geringe Durchbiegung des starren Porzellankerns bei hohem E-Modul unter freitragender Belastung. Darüber hinaus verbessert das hydrophobe Silikongehäuse die elektrischen Eigenschaften unter verschmutzten Bedingungen. Typische Anwendungen sind große HGÜ-Pfahlinstallationen sowie Masten für Trennschalter (d. h. dort, wo eine geringe Durchbiegung erforderlich ist).

PS: www.inmr.com-application-of-station-posts