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Gli isolatori di supporto sono isolatori elettrici che sostengono meccanicamente i cavi o le parti in tensione e allo stesso tempo li isolano elettricamente dalla terra o da altri conduttori.

A differenza degli isolatori a sospensione o a tirante, che assorbono principalmente forze di trazione, gli isolatori di supporto sono progettati principalmente per forze di compressione e flessione.
Sono indispensabili nella gamma dell'alta e media tensione, nelle sottostazioni, nei quadri elettrici e sulle linee aeree.

Di seguito troverete una panoramica della struttura, della funzionalità e dei campi di applicazione degli isolatori di sostegno, dei requisiti e dei test e dei vantaggi delle varianti moderne:

Struttura e materiali degli isolatori di sostegno:

Un tipico isolatore di sostegno è costituito da un corpo isolante, spesso realizzato in:

1. Porcellana - tradizionale e ampiamente utilizzata; elevata resistenza meccanica e buona resistenza agli agenti atmosferici.
2. Materiali compositi, ad esempio combinazioni di fibra di vetro e plastica, sempre più utilizzati per la loro leggerezza, resistenza alla rottura e buone proprietà elettriche.

Entrambe le varianti sono dotate di raccordi metallici per il fissaggio in alto e in basso, ad esempio per le connessioni a vite con le guide conduttrici o per il montaggio sulle fondamenta.

Come funzionano gli isolatori di supporto:

La funzionalità degli isolatori di supporto può essere suddivisa in due aspetti principali:

1. Funzione meccanica:
   Sostengono il peso dei conduttori elettrici collegati, nonché i carichi aggiuntivi causati da vento, ghiaccio, vibrazioni o movimenti dell'interruttore. A tal fine, devono essere meccanicamente stabili e saldamente collegati agli altri componenti.
2. Funzione elettrica:
   Gli isolatori di supporto impediscono il passaggio di corrente dalle parti sotto tensione alla struttura messa a terra. Forniscono un isolamento affidabile contro le alte tensioni, spesso superiori a diverse centinaia di kilovolt. A tal fine, devono garantire una distanza di dispersione e un'intercapedine d'aria sufficientemente ampie per evitare flashover o correnti di dispersione, soprattutto in condizioni di umidità o sporcizia.

Campi di applicazione degli isolatori di supporto:

Gli isolatori di supporto sono utilizzati in molti settori della fornitura di energia:

1. Sottostazioni:
Qui supportano sbarre, interruttori o terminali, spesso in installazioni esterne.
Devono sopportare tensioni fino a 800 kV e resistere agli agenti atmosferici come pioggia, neve o inquinamento industriale.

2. Quadri elettrici:
Nei quadri elettrici interni, soprattutto nei sistemi isolati in gas (GIS), vengono spesso utilizzate varianti più piccole con materiale isolante specificamente adattato.

3. Linee aeree:
Nel caso di tensioni particolarmente elevate o di progetti speciali, gli isolatori di supporto vengono utilizzati anche per fissare i cavi ai tralicci, soprattutto nei punti di incrocio o nelle diramazioni.

4. Sistemi a corrente di trazione:
Nei sistemi a corrente di trazione, ad esempio 15 kV a 16,7 Hz, gli isolatori di supporto sono utilizzati sui tralicci e sulle strutture di supporto delle linee aeree di contatto.

Requisiti e test degli isolatori di supporto:

Gli isolatori di supporto devono resistere a prove conformi agli standard, quali:

• Prove di carico meccanico, come la resistenza alla compressione, alla flessione e alla torsione.
• Resistenza elettrica dielettrica anche quando sono bagnati.
• Resistenza agli agenti atmosferici, alle fluttuazioni di temperatura e ai raggi UV.
• Test di invecchiamento per plastiche e materiali compositi.

Vantaggi delle moderne varianti di isolatori di supporto:

I moderni isolatori in materiale composito presentano diversi vantaggi rispetto ai modelli tradizionali in porcellana:

• Peso inferiore → Più facile da trasportare e installare
• Maggiore resistenza alla rottura → nessuna scheggiatura in caso di danni meccanici
• Migliore resistenza allo sporco → minore necessità di pulizia
• Design flessibile → Adattamento a progetti di sistema complessi

Gli isolatori di supporto sono componenti essenziali dell'infrastruttura dell'energia elettrica. Consentono ai sistemi ad alta tensione di funzionare in modo sicuro e affidabile per decenni. La loro funzione meccanica ed elettrica combinata li rende un componente chiave, sia che siano realizzati in porcellana classica che in materiali compositi innovativi. Il progresso tecnico produce progetti sempre più efficienti e durevoli, in grado di soddisfare i crescenti requisiti delle moderne reti energetiche.

Di seguito una panoramica dei punti più importanti da considerare quando si acquistano gli isolatori di supporto:

Quando si acquistano gli isolatori di supporto, soprattutto per applicazioni in alta tensione, media tensione o sistemi di alimentazione di trazione, occorre considerare diversi aspetti tecnici, economici e qualitativi. Questi non solo garantiscono un funzionamento sicuro e affidabile, ma influenzano anche i costi di manutenzione, la durata di vita e la redditività complessiva del sistema.

• L'isolatore deve essere progettato per la rispettiva tensione di esercizio. È importante anche il dimensionamento per la tensione impulsiva da fulmine e la tensione impulsiva di commutazione, che possono verificarsi in caso di guasto o di eventi atmosferici.
• La distanza di dispersione, cioè la distanza che una corrente di dispersione percorrerebbe attraverso la superficie dell'isolatore, è un criterio di selezione fondamentale. Nelle regioni con alti livelli di inquinamento, aria marina o emissioni industriali, la distanza di dispersione deve essere particolarmente lunga.
• Gli isolanti di alta qualità non devono presentare scariche parziali alla tensione nominale. In caso contrario, potrebbero verificarsi un invecchiamento precoce o un cedimento dell'isolamento.
• L'isolatore deve essere in grado di assorbire in modo sicuro i carichi meccanici previsti, come il peso morto dei cavi, i dispositivi di commutazione o le forze dinamiche causate dalle operazioni di commutazione e dai carichi del vento.
• A seconda del tipo di installazione e della funzione, l'isolatore deve essere in grado di resistere a forze diverse. I produttori di solito specificano i carichi ammissibili o i carichi di rottura, che devono essere confrontati con le condizioni operative effettive.
• La scelta del materiale deve tenere conto dei requisiti previsti:
• La porcellana è robusta, durevole e collaudata. Si presta bene a sporcare pesantemente, ma è più pesante e sensibile alla rottura per impatto meccanico.
• Gli isolatori in materiale composito sono più leggeri, infrangibili e flessibili. Sono particolarmente adatti per le moderne installazioni all'aperto o per le applicazioni mobili. La resistenza all'invecchiamento delle superfici in silicone o EPDM deve essere testata.
• Gli isolatori di supporto devono essere adattati alle condizioni climatiche e ambientali locali:
• Intervallo di temperatura: Caldo o freddo estremo.
• Grado di sporcizia secondo la classificazione IEC/EN.
• Resistenza ai raggi UV
• Precipitazioni e umidità
• Zone di carico di neve, ghiaccio e vento
• A seconda del luogo di utilizzo, è consigliabile scegliere versioni speciali, ad esempio con schermi più grandi o rivestimenti idrofobici.
• Un ufficio acquisti professionale deve garantire che gli isolatori soddisfino tutti gli standard e i requisiti di qualità pertinenti:
• IEC 60273, IEC 62231, IEC 60383 a seconda del progetto.
• Prove di tipo e test di routine da parte di centri di prova indipendenti.
• Certificati di qualità, ad esempio ISO 9001, ISO 17025 per i centri di prova.
• Il produttore deve anche essere in grado di fornire schede tecniche, rapporti di prova e documentazione in modo trasparente.
• Un acquirente professionale non presta attenzione solo al prezzo unitario, ma anche ai tempi di consegna e alla sicurezza:
• Tempi di consegna e affidabilità.
• Disponibilità di isolatori di ricambio per gli anni a venire.
• Requisiti di imballaggio, trasporto e stoccaggio.
• Tracciabilità dei lotti, ad esempio numeri di serie, etichette dei lotti.
• Una catena logistica stabile è fondamentale, soprattutto per i sistemi più grandi o per le consegne in serie.
• In particolare, per i progetti di retrofit o conversione, è importante che gli isolatori di supporto siano compatibili con l'installazione dei sistemi esistenti (distanza tra i fori, altezze, tipi di connessione). Le varianti senza manutenzione o a bassa manutenzione sono particolarmente vantaggiose dal punto di vista economico.
• Un prezzo di acquisto vantaggioso non deve oscurare i costi di esercizio a lungo termine. Criteri quali:
• Impegno di manutenzione.
• Cicli di pulizia, soprattutto nelle regioni soggette a sporcizia.
• Durata di vita di 30-50 anni per i prodotti di alta qualità.
• Riciclabilità dei materiali.
• Consumo di energia nella produzione.
• Sono sempre più inclusi nella valutazione dei fornitori.

Quando si acquistano isolatori di supporto a livello professionale, non bisogna limitarsi a guardare il prezzo o i dati standard, ma adottare una visione olistica: requisiti tecnici, condizioni ambientali, certificati di qualità, durata di vita e aspetti logistici. Solo così è possibile garantire che gli isolatori funzionino in modo affidabile nel lungo periodo e contribuiscano all'efficienza e alla sicurezza dell'intero sistema energetico.

Gli isolatori di supporto possono essere acquistati da diversi fornitori. Su Exportpages troverete informazioni complete sui produttori e fornitori di isolatori di supporto in tutto il mondo.