セパレーター: ポール上の単なる金属片ではありません 

高圧線について話すとき、誰もが絶縁体を思い出します。そしてセパレーターについては、多くの場合「修理用の部品はありますか?」という文脈でのみ使用されます。実際、これは機械的および電気的な観点から、リニア フィッティングにおいて最も重要な要素の 1 つです。絶縁体が保持されている場合は、セパレータが保証し、ライン全体の電源を切ることなく作業できるようにします。多くの設計者は依然として残差原理に従ってその選択に取り組んでいますが、無駄です。その後、高速道路上で問題が発生します。適切なタイミングで機能しなかったり、渋滞したり、さらに悪いことに、意図しない方法でワイヤーが切れて破損したりすることがあります。

この言葉の裏には本当に何が隠されているのでしょうか？

教育的な定式化を捨てるなら、長年テストと実装に携わってきた私としては、セパレータまず第一に、これは管理可能な弱いリンクです。そのタスクは、厳密に定義された場所で、予測可能な条件下で接続を切断することです。通常、これは緊急断線です。しかし、ここで最初の微妙な点が始まります。紙上の条件と実際の条件は異なります。このプロジェクトでは、理想張力と純粋張力に基づいて荷重が計算されます。実際、高速道路では常に振動（ギャピング）、風の揺れ、凍結が発生します。セパレータ機構には常に動的かつ周期的な負荷がかかっています。そして彼の「弱点」静的ブレークのためだけではなく、このモード専用に設計する必要があります。

2 番目の重要な側面は電気的です。動作の瞬間には、隣接する相が焼き切れたり、絶縁体が損傷したりする可能性のある安定したアークがあってはなりません。接触グループの設計 (多くの場合、シャーピンを備えた 2 つのラグのみ) により、迅速かつ最終的な分離が保証されます。 Shijiazhuang Hist Electric LLC の研究室では、あるサプライヤーからの一連のセパレーターをテストしたことがあります。パスポートによると、機械的引張強度、電気抵抗など、すべてが完璧です。しかし、20 kAの短絡電流で遮断をシミュレートすると、アークは消えず、本体の周りをさまよって、本体を焼き尽くしました。接触要素の材質が不適切な耐浸食性を持っていることが判明しました。私たちはエンジニアと協力して合金の組成と形状を改良する必要がありました。

したがって、私が自分自身で出した主な結論は、セパレーターは特定のタイプの絶縁体、ワイヤー、さらには気候地域と組み合わせてのみ評価する必要があるということです。ここには普遍的な解決策はほとんどありません。当社が持つ技術的専門知識は、まさにこれらの関係を理解することに基づいており、カタログからの部品販売ではありません。

研究室は理解が生まれる場所です

中国北部にある私たちの研究室は単なる見せ物ではありません。そこで私たちは製品を「分解」して、トラック上で 10 ～ 15 年後に製品がどのように動作するかを理解します。セパレーターを使用した特別なテストサイクルがあります。標準的な機械的引張試験と圧縮試験に加えて、当社では常に周期動的試験を実施しています。簡単に言えば、「絶縁体-セパレータ-ワイヤー」を組み立てたユニットを長時間、退屈に振ることです。与えられた振幅と周波数で。目標は、推定時間より前に疲労亀裂がピンの本体または目に現れるかどうかを確認することです。

最も重要な事例の 1 つは、強風が吹く高山地域での受注に関するものでした。顧客は外国規格に基づいた技術仕様を送信しました。私たちはサンプルを作成し、すべての正式なチェックに合格しました。しかし、BAM で設置経験のある古い専門家である当社のチーフ エンジニアは、着氷 + 動的荷重という追加のテストを主張しました。ワイヤー上の氷の成長とその後の激しい突風をシミュレートしました。折れたら切断されるはずだったセパレータピンは、曲げモーメントの増大により着氷段階でも真っ二つに破裂した。設計では複合効果が考慮されていませんでした。ピンが破壊ではなく剪断に特化して機能するように、形状と材料を完全に見直し、アイを強化する必要がありました。そのような実験室と実験する権利がなければ、この接合部は事故によってのみ表面化したでしょう。

そのため、最大 1000 kV の電圧で動作できる強力なテスト ベースを持つことがマーケティングではなく、必要不可欠なのです。実際の電圧下で実際のセパレータ上でアークがどのように動作するかをコンピュータでシミュレートすることはできないからです。これが、当社の会社概要で述べているように、さまざまな「困難な建設条件」に最適な材料と構成を選択する唯一の方法です。

すべての作業を台無しにするインストールエラー

工学的な観点からは理想的なセパレータを作ることができても、現場では台無しになってしまいます。最も一般的な間違いは、向きが間違っていることです。多くの設置業者は、これは対称部品であるため、どのように配置しても機能すると信じています。しかし、そうではありません。セパレータにはいわゆる「動作面」があります。ワイヤ張力ベクトルに対して 90 度回転すると、ピンのせん断モーメントが変化します。事前に機能することもあり（強風の場合など）、逆に故障しても詰まり、切断されないこともあります。

2つ目は締めすぎの問題です。セパレーター内のピンまたは安全要素は、特定の締め付けトルク向けに設計されています。 ？力？レンチで引っ張ることに慣れている設置者は、単純に変形させて、調整された切断部分を部分的に破壊する可能性があります。その結果、機械的特性が失われることになる。一部のモデルにはトルクレンチが付属しており、大規模なお客様向けに短期間のトレーニングセッションを提供することも開始しています。これにより、苦情の数が大幅に減少します。

興味深い、しかし有益な出来事もありました。シベリアの施設の 1 つでは、最初の深刻な氷嵐の際、ワイヤーの断線はなかったものの、セパレーターは安全に作動しました。到着して調べてみると、すべてが正しくインストールされていました。地元の鳥（カササギと思われる）が、ピンに付いている色鮮やかなポリマー製の保護キャップを何か食べられるものと間違えて盛んにつついていたことが判明した。彼らの努力と風による絶え間ない振動により構造が弱くなり、早期のせん断が発生しました。その後、そのような地域については、あまり「食欲をそそる」ものに切り替えました。ダークグレーまたはブラックの色とキャップの形状がわずかに変更されました。

絶縁体との相互作用は部品の集合ではなくシステムです

それとは別に、一貫性という点を強調したいと思います。セパレーターが単独で機能することはほとんどありません。これは、サスペンションまたはサポートインシュレーターを備えたアセンブリの一部です。そして、ここでは機械的な互換性だけでなく、電気的な互換性も重要です。たとえば、当社ではさまざまな絶縁スイッチや断路器を取り揃えています。セパレータを設計に使用する場合、動作精度と切断後の誘電特性に対する要件が桁違いに高くなります。

ケーブル アクセサリおよび関連製品のメーカーとして、当社は包括的なソリューションを提供することがよくあります。 「図面によるとセパレーターはここにありますか？」というだけではなく、推奨される絶縁体の種類、固定方法、取り付け装置、予防的な目視検査のスケジュールなど、固定ユニットの完全な計算が行われます。彼らはそれをハードウェアのコストを節約する試みだと考えていたからです。 50 ドルの結果、絶縁体に数千ドルの損害が発生し、ラインが予定外に停止されました。

ウェブサイト上で石家荘ヒスト電気株式会社「総合建設ソリューション」について言及しているだけではありません。まさにこれがその内容です。地震活動が活発な地域の顧客には、1 つのタイプのユニット (動的マージンが増加し、分離器の動作角度が異なる) が提供され、風の強い沿岸地域には別のタイプのユニット (腐食に対する保護が強化され、塩霧を考慮したもの) が提供されます。説明の中で言及されている特許取得済みの開発は、多くの場合、まさに運用現場でのこのような特定の非標準的な問題を解決する必要性から生まれています。

将来に目を向けて: 他に改善できることは何か

最近「スマートグリッド」が話題になっています。ここでのセパレーターも、鈍い機械部品のままであってはなりません。私たちはトリガー信号を提供できるオプションを実験中です。ワイヤーが落ちただけでなく、指令担当者はセパレーターのセンサーのおかげで休憩エリアの正確な座標を受け取りました。これまでのところ、主な問題は電源と、そのような電子機器の極端な温度や電磁干渉に対する耐性です。しかし、作業は進行中です。

もう一つの方向性は素材です。絶縁体に積極的に使用している複合ポリマーも徐々に強化されています。セパレーターにとって、これは構造が軽量になり、疲労や腐食に対する耐性が向上することを意味します。しかし、微妙な点があります。金属部品とのアセンブリにおける長期の動的荷重下での複合材の挙動とその経年変化は、別の詳細な研究のテーマです。博士課程の学生や大学院生も同様の応用問題に取り組んでいます。

結局のところ、最初に戻ります。セパレーターは消耗品ではなく、単なるステープルでもありません。事故の発生場所と電力の復旧速度を決定する高精度の安全機構です。その選択、テスト、設置には、最も真剣で体系的なアプローチが必要です。そして、世界のさまざまな地域で実施された数十のプロジェクトと、それぞれの異常な動作の分析を通じて蓄積された経験は、非常に貴重です。単なる機械ではなく、この経験によって、当社は倉庫からの商品だけではなく、真に信頼できるソリューションをお客様に提供することができます。