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Porzellan-Mastisolatoren (Sockelisolatoren) sorgen für die Isolierung zwischen stromführenden Leitern und geerdeten Tragkonstruktionen.

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Porzellan-Mastisolator

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Porzellan-Mastisolatoren, auch als Sockelisolatoren oder Umspannwerks-Mastisolatoren bekannt, sind elektrische Hochspannungsisolationskomponenten, die in Freiluft-Umspannwerken und Schaltanlagen eingesetzt werden, um Sammelschienen, Trennschalter, Leistungsschalter, Messwandler und andere Hochspannungsgeräte zu tragen und elektrisch von geerdeten Strukturen zu trennen.

Er wird aus hochfestem Elektroporzellan hergestellt und ist so ausgelegt, dass er sowohl elektrischen Beanspruchungen als auch mechanischen Belastungen in Freiluftumgebungen von Stromversorgungssystemen standhält.

Hauptfunktionen
·Elektrische Isolierung: Stellt die Isolierung zwischen unter Spannung stehenden Leitern und geerdeten Tragkonstruktionen sicher.
·Mechanische Abstützung: Stützt Sammelschienen und Hochspannungsgeräte unter Normal- und Kurzschlussbedingungen.
·Spannungsisolierung: Gewährleistet die erforderlichen Isolationsabstände in Umspannwerken.
·Umweltschutz: Gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb im Freien trotz Verschmutzung, Regen, Eis und Temperaturschwankungen.

Typische Anwendungsbereiche
·Freiluft-Umspannwerke
·Hochspannungsschaltanlagen
·Tragkonstruktionen für Sammelschienen
·Halterungen für Trennschalter
·Halterungen für Leistungsschalter
·Halterungen für Strom- und Spannungswandler
·Befestigungskonstruktionen für Blitzableiter
·Stromübertragungs- und -verteilungssysteme

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: 12 kV – 420 kV
·Systemspannungsbereich: Mittelspannung bis Höchstspannung
·Isoliermaterial: Elektroporzellan
·Einbauort: Im Freien
·Befestigungsart: Sockel-/Flanschbefestigung
·Frequenz: 50 Hz / 60 Hz
·Isolatorentyp: Stationspfostenisolator
·Mechanische Festigkeit: Ausgelegt für Auslegerbelastung
·Umweltklasse: Für den Außenbereich, schadstoffbeständig

Aufbau
Ein typischer Stationspfostenisolator aus Porzellan besteht aus:
1. Isolierkörper aus Porzellan
·Hohe Durchschlagfestigkeit
·Hervorragende mechanische Festigkeit
·Witterungsbeständig
·Sorgt für die Isolierung zwischen stromführenden Teilen und Erde
2. Metallendstücke
·Endstücke aus verzinktem Stahl oder einer Aluminiumlegierung
·Dienen zur Befestigung und zum Anschluss von Geräten
·Ausgelegt für mechanische Belastungen
3. Zementierter Verbindungsabschnitt
·Verbindet Porzellanabschnitte und Metallendstücke
·Sorgt für mechanische Stabilität
4. Befestigungsflansch
·Ermöglicht die Montage an Stahlkonstruktionen, Geräterahmen oder Fundamenten

Funktionsprinzip
Im Normalbetrieb:
·Der unter Spannung stehende Leiter oder das Gerät wird oben auf dem Isolator montiert.
·Der Porzellan-Isolierkörper verhindert den Stromfluss zur geerdeten Konstruktion.
·Der Isolator hält der Dauersystemspannung stand.

Unter außergewöhnlichen Bedingungen:
·Er widersteht vorübergehenden Überspannungen.
·Er hält mechanischen Kräften stand, die durch Kurzschlussströme, Wind und den Betrieb der Anlagen verursacht werden.

Vorteile
·Hohe mechanische Festigkeit
·Hervorragende elektrische Isolationsleistung
·Lange Lebensdauer
·Gute Beständigkeit gegen umweltbedingte Alterung
·Stabile Leistung bei Temperaturschwankungen
·Geeignet für Hochspannungs-Umspannwerke
·Geringer Wartungsaufwand
·Bewährte Technologie für jahrzehntelangen Einsatz im Freien

Gängige Typen
1. Massivkern-Mastisolator
·Einteiliger Porzellankörper
·Einsatz bei Mittelspannung und geringeren mechanischen Belastungen
2. Mehrteiliger Mastisolator
·Mehrere miteinander verbundene Porzellanabschnitte
·Einsatz bei höheren Spannungsstufen
3. Kombination aus Freileitungs- und Umspannwerksmastisolator
·Einsatz dort, wo sowohl Leiterhalterung als auch Isolierung erforderlich sind
4. Sockelisolator mit hoher mechanischer Festigkeit
·Ausgelegt für schwere Sammelschienen und Schaltanlagen

Typische Spannungsanwendungen
·12–36 kV Verteilerstationen und Schaltanlagen
·66–145 kV Freiluft-Schaltanlagen und Sammelschienenhalterungen
·220–245 kV Übertragungsstationen
·362–420 kV Höchstspannungs-Schaltanlagen

Anwendbare Normen
·IEC 60168 – Prüfungen an Innen- und Außenmastisolatoren aus keramischem Material
·IEC 60273 – Eigenschaften von Innen- und Außenmastisolatoren
·IEC 62231 – Verbundstoff-Stützisolatoren für Umspannwerke
·ANSI C29.9 – Porzellanisolatoren im Nassverfahren – Stützisolator-Typ

Typische Anwendungen nach Branche
·Elektrizitätsversorger: Halterungen für Sammelschienen und Anlagen in Umspannwerken
·Erneuerbare Energien: Kollektor-Umspannwerke
·Industrieanlagen: Hochspannungsschaltanlagen
·Bergbau: Freiluft-Umspannwerke
·Öl und Gas: Stromverteilungsanlagen
·Eisenbahn: Traktionsumspannwerke

Hauptmerkmale
·Hochfeste Porzellanbauweise
·Hervorragende Isolationssicherheit
·Hohe mechanische Auskragungsfähigkeit
·Wetterbeständige Ausführung für den Außenbereich
·Geeignet zur Abstützung von Sammelschienen und Schaltanlagen
·Lange Lebensdauer
·Geringer Wartungsaufwand
·Ausgelegt für Mittel- und Hochspannungs-Umspannwerke
·Entspricht den Normen IEC 60168, IEC 60273 und ANSI C29.9