Als je naar zendmasten kijkt, worden isolatoren gemakkelijk over het hoofd gezien. Bij nadere beschouwing blijkt dat, hoewel beide tussen de geleiders en de toren hangen, sommige doorschijnend zijn, terwijl andere een witte keramische textuur hebben. Waarom is het elektriciteitsnet na zoveel jaren gebruik niet uniform overgeschakeld op slechts één materiaal? De redenen houden verband met de timing van de aanleg van het elektriciteitsnet, de lijnomstandigheden en de status van de apparatuur.
Waarom worden keramische isolatoren al zoveel jaren gebruikt?
Keramische isolatoren kwamen al heel vroeg in het energiesysteem terecht. Bij de vroege aanleg van transmissielijnen kenden keramische materialen al relatief volwassen productieprocessen, die goede prestaties vertoonden op het gebied van isolatie, mechanische sterkte en weersbestendigheid buitenshuis.
Transmissielijnen worden gedurende langere perioden buiten aangelegd en zijn bestand tegen regen, wind, zon en temperatuurschommelingen. Keramische materialen kunnen in dergelijke omgevingen relatief stabiele prestaties behouden, vandaar het wijdverbreide gebruik van keramische isolatoren in veel eerder gebouwde lijnen.
Veel van deze lijnen zijn nog steeds in bedrijf en sommige isolatoren functioneren nog steeds goed. Zolang hun isolatie- en mechanische eigenschappen na het testen voldoen aan de operationele eisen, kunnen ze blijven functioneren.
Wat is het verschil met glasisolatoren?
Het wijdverbreide gebruik van glasisolatoren hield later verband met de toename van de transmissiespanning en veranderingen in de vereisten voor lijnonderhoud. Een belangrijk voordeel van isolatoren van gehard glas is het gemak waarmee fouten visueel kunnen worden geïdentificeerd. Wanneer een isolator van gehard glas defect raakt, kan de schuurschijf spontaan versplinteren, waardoor het glazen lichaam breekt, waardoor de anomalie gemakkelijk zichtbaar wordt voor inspecteurs. Transmissielijnen zijn lang en er zijn talloze torens bij betrokken. Als de foutlocatie tijdens inspecties direct visueel kan worden geïdentificeerd, wordt de werklast aanzienlijk verminderd. Dit is een reden waarom glasisolatoren op grote schaal worden gebruikt in hoogspanningstransmissielijnen.
Uiteraard kan de keuze van isolator niet uitsluitend op materiaal gebaseerd zijn. Factoren zoals lijnspanningsniveau, mechanische belasting, vervuilingsniveaus en klimaat hebben allemaal invloed op de specifieke selectie.
Waarom niet alle normaal functionerende keramische isolatoren vervangen?
Een transmissielijn kan tientallen tot honderden kilometers lang zijn en door bergachtige gebieden, landbouwgronden, rivieren en stedelijke gebieden lopen. Het verwijderen van alle normaal functionerende keramische isolatoren en het installeren van nieuwe glasisolatoren zou niet alleen materiaalkosten met zich meebrengen, maar ook transport-, constructie-, onderhouds- en stroomuitvalregelingen. Voor apparatuur in goede staat komt de investering in deze aanpak niet overeen met de daadwerkelijke voordelen. Upgrades van apparatuur op het elektriciteitsnet worden doorgaans geleidelijk uitgevoerd, na lijnaanpassingen, beoordelingen van de apparatuurstatus en onderhoudsplannen. Apparatuur die vervangen moet worden, wordt snel aangepakt, terwijl apparatuur die aan de operationele eisen voldoet, gebruikt blijft worden. Deze aanpak sluit beter aan bij de operationele kenmerken van grootschalige energie-infrastructuur.
Welk type isolator is beter?
Het is moeilijk om in één zin te antwoorden. Keramische isolatoren zijn technologisch volwassen, hebben ruime operationele ervaring en blijven waardevol in veel bestaande lijnen. Glasisolatoren bieden voordelen zoals eenvoudigere foutidentificatie en worden gebruikt in veel nieuw gebouwde en verbeterde lijnen. Bij daadwerkelijke technische projecten moet ook rekening worden gehouden met factoren als spanningsniveau, lijnstructuur, omgevingsomstandigheden, vervuilingsniveaus, ijsvorming en mechanische belastingen. De selectie van isolators is niet eenvoudigweg gebaseerd op 'nieuw' of 'oud'.
Daarom duidt de aanwezigheid van "één glas en één keramische" isolatoren op zendmasten niet noodzakelijkerwijs op een vertraging bij het upgraden van apparatuur. Het lijkt meer op een tijdlijn van de aanleg van elektriciteitsnetwerken: apparatuur uit verschillende tijdperken blijft zijn respectievelijke taken uitvoeren zolang het aan de operationele vereisten voldoet, terwijl lijnen die upgrades vereisen geleidelijk worden geüpgraded volgens onderhouds- en bouwplannen.
Voor een enorm elektriciteitsnet is deze geplande upgrade-aanpak praktischer dan grootschalige vervangingen vanwege de uniformiteit.
