KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2012

PYTANIE NR 34.
Który z izolatorów, przedstawionych na rysunku, można zastosować w linii napowietrznej o napięciu znamionowym 15 kV?
Ilustracja przedstawia cztery różne typy izolatorów, które są przekrojami poprzecznymi, oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Linia 15 kV to średnie napięcie, więc potrzebny jest izolator o odpowiednio dużej drodze upływu.
Wariant z wieloma wyraźnymi kloszami (okapami) najbardziej wydłuża drogę upływu i jest typowym izolatorem stojącym dla SN. Pozostałe mają zbyt prosty profil lub są pojedynczym elementem wiszącym.

Pełne wyjaśnienie:

W linii napowietrznej o napięciu znamionowym 15 kV (SN) izolator musi zapewnić nie tylko wytrzymałość elektryczną w powietrzu, ale także odpowiednio dużą drogę upływu po powierzchni. To szczególnie ważne przy wilgoci, mgle i zabrudzeniach, gdzie mogą powstawać prądy pełzające i przeskoki powierzchniowe.

Odpowiedź "D" odpowiada izolatorowi stojącemu o rozbudowanym profilu wielokloszowym. Liczne, zachodzące na siebie klosze (okapy) wydłużają drogę upływu oraz poprawiają pracę izolatora w warunkach środowiskowych. Taka geometria jest typowa dla izolatorów stosowanych na liniach SN 15 kV, gdzie wymaga się większego zapasu izolacyjnego niż w sieciach niskiego napięcia.

Dlaczego pozostałe propozycje nie pasują do 15 kV?

  • "A" przedstawia izolator stojący o dość smukłej budowie, ale z niewielką liczbą pofalowań/załamań profilu. Taki kształt zwykle oznacza krótszą drogę upływu i jest bardziej charakterystyczny dla niższych poziomów napięć lub innych zastosowań, gdzie nie wymaga się tak rozwiniętej powierzchni.
  • "B" to izolator wiszący kołpakowy (talerzowy). Pojedynczy talerz bywa nominalnie dobierany do określonych poziomów napięć, ale dla 15 kV w praktyce często tworzy się łańcuch z kilku elementów, aby uzyskać wymagany zapas izolacji. Pojedynczy element pokazany na rysunku nie jest typowym "gotowym" rozwiązaniem dla linii 15 kV.
  • "C" jest małogabarytowym izolatorem stojącym o prostym profilu i małej liczbie załamań. To sugeruje zbyt krótką drogę upływu, a więc zastosowania bliższe niskim napięciom.

Wskazówka egzaminacyjna: przy doborze izolatora do SN patrz przede wszystkim na stopień rozwinięcia profilu (liczbę i kształt kloszy) oraz na to, czy konstrukcja jest typowa dla izolatorów stojących liniowych stosowanych na słupach.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Droga upływu to długość toru po powierzchni izolatora między częściami pod napięciem a uziemionymi. Przy 15 kV musi być odpowiednio duża, bo wilgoć i zabrudzenia ułatwiają prądy pełzające oraz przeskoki powierzchniowe. Klosze (okapy) wydłużają tę drogę i poprawiają niezawodność.
Izolator stojący wielokloszowy jest zwykle wysoki i ma kilka wyraźnych kloszy/okapów zachodzących na siebie. Profil jest "poszarpany" i mocno rozwinięty, co zwiększa drogę upływu. Często ma rowki na głowicy do ułożenia i mocowania przewodu.
Przy wyższym napięciu rośnie ryzyko przeskoku po powierzchni izolatora, szczególnie w deszczu, mgle i przy zanieczyszczeniach. Prosty izolator ma krótką drogę upływu, więc łatwiej o przebicie powierzchniowe. W SN stosuje się profile bardziej rozbudowane, aby zwiększyć zapas izolacyjny.
W praktyce często stosuje się łańcuch z kilku talerzy, aby uzyskać wymagany zapas izolacji i lepszą pracę w warunkach środowiskowych. Pojedynczy talerz może być niewystarczający zależnie od wymagań i warunków pracy. Dlatego dla 15 kV typowe są rozwiązania o większej drodze upływu.
Izolator nie tylko oddziela elektrycznie przewód od konstrukcji wsporczej, ale też przenosi obciążenia mechaniczne: naciąg przewodu, obciążenia od wiatru i oblodzenia oraz siły montażowe. Dlatego dobór izolatora uwzględnia zarówno parametry elektryczne (np. droga upływu), jak i wytrzymałość mechaniczną.
W kontekście egzaminacyjnym wskazuje się m.in. normy PN-EN 60383 (dla izolatorów ceramicznych) oraz PN-EN 62217 (wymagania wspólne dla izolatorów kompozytowych). Normy opisują m.in. definicje, metody badań i wymagania dotyczące pracy izolatorów w warunkach eksploatacji.
Izolatory stojące są częste na słupach (np. z przewodem ułożonym w rowku), a wiszące spotyka się na konstrukcjach, gdzie przewód jest podwieszany i potrzeba innej pracy mechanicznej. Dobór zależy od konstrukcji słupa, układu przewodów, obciążeń i wymaganego poziomu izolacji.
Klosze utrudniają spływanie wody wzdłuż całej powierzchni oraz wydłużają tor, po którym mógłby popłynąć prąd pełzający. Dzięki temu nawet gdy część powierzchni jest wilgotna lub zabrudzona, całkowita droga upływu pozostaje duża, co zmniejsza ryzyko przeskoku powierzchniowego.
Najczęstsze pomyłki to: wybór izolatora nn o prostym profilu (za krótka droga upływu), traktowanie pojedynczego talerza wiszącego jako rozwiązania dla 15 kV oraz ignorowanie wpływu środowiska (wilgoć, zanieczyszczenia). Pomaga zasada: SN = zwykle bardziej rozbudowany profil i większy zapas izolacyjny.
Warto ćwiczyć na rysunkach i zdjęciach: rozróżniać izolatory stojące i wiszące, liczyć klosze/oceniać rozwinięcie profilu oraz łączyć typ z poziomem napięcia (nn vs SN). Skuteczne jest też uczenie się "cech diagnostycznych" elementu: kształt, rowki, metalowe okucia i sposób mocowania.
info

Około 54% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że pozostałe mają zbyt prosty profil lub są pojedynczym elementem wiszącym.

Źródła:

  • PN-EN 60383 (seria): Izolatory dla linii napowietrznych o napięciu znamionowym powyżej 1000 V – część dotycząca izolatorów ceramicznych (wymagania i badania).
  • PN-EN 62217: Izolatory kompozytowe – Wspólne wymagania, definicje i metody badań (wymagania ogólne).

Materiały:

  • PN-EN 60383: wymagania i badania izolatorów dla linii napowietrznych (przegląd definicji i parametrów)
  • PN-EN 62217: ogólne wymagania dla izolatorów kompozytowych (terminologia, podejście do oceny)
  • Podręcznik/kompendium z elektroenergetyki SN: osprzęt linii napowietrznych i podstawy izolacji zewnętrznej

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego