Który transformator wybrać: z porcelanowymi izolatorami czy z konektorem typu A?

Czas czytania: 4 minuty

Wiesz, że różnice w budowie transformatora mogą zadecydować o sprawności całej inwestycji? Czasem wystarczy spojrzeć na szczegół, by podjąć decyzję wartą dziesiątki tysięcy złotych. Tak właśnie jest w przypadku wyboru pomiędzy transformatorami z klasycznymi izolatorami przepustowymi porcelanowymi a tymi wyposażonymi w konektor typu A.

Pozwalamy sobie o tym opowiadać, ponieważ projektujemy i dostarczamy transformatory, które pracują niezawodnie w najtrudniejszych warunkach, od farm PV przez przemysł ciężki aż po infrastrukturę krytyczną. Wiemy, co działa, a co potrafi zawieść po pierwszym sezonie zimowym.

Jeśli projektujesz stację transformatorową, odpowiadasz za dobór urządzeń SN lub po prostu chcesz świadomie porównać dostępne opcje,  ten artykuł może oszczędzić Ci nie tylko czasu, ale i nieprzespanych nocy. Pod koniec lektury zyskasz jasność, które rozwiązanie jest lepsze w Twoim przypadku i dlaczego.

Czego dowiesz się z tego artykułu?

1. Jakie są różnice konstrukcyjne między porcelanowym izolatorem a konektorem typu A?
2. Czy konektory oferują większe bezpieczeństwo niż klasyczne rozwiązania?
3. Jak wypadają w praktyce: montaż, odporność, niezawodność?
4. Co mówi bilans kosztów instalacji i eksploatacji?
5. Jakie obowiązują normy, których warto dopilnować?

 

Jakie są różnice między porcelanowymi izolatorami przepustowymi a konektorami typu A w transformatorach SN?

W świecie transformatorów średniego napięcia (SN), wybór odpowiedniego typu wyprowadzeń jest kluczowy dla zapewnienia niezawodności i bezpieczeństwa systemu.

Dwa popularne rozwiązania to tradycyjne izolatory przepustowe porcelanowe oraz nowoczesne konektory typu A. Choć oba pełnią podobną funkcję - umożliwiają bezpieczne przeprowadzenie przewodów przez obudowę transformatora - różnią się konstrukcją, materiałami i właściwościami eksploatacyjnymi.

Izolatory przepustowe porcelanowe są wykonane z wysokiej jakości porcelany, która charakteryzuje się doskonałymi właściwościami izolacyjnymi i mechanicznymi. Są one często stosowane w transformatorach olejowych, gdzie wnętrze izolatora jest wypełnione olejem, co dodatkowo zwiększa jego zdolność do wytrzymywania wysokich napięć.

Porcelana jest odporna na promieniowanie UV, zmienne warunki atmosferyczne i ma długą żywotność. Jednakże, jej kruchość sprawia, że jest podatna na uszkodzenia mechaniczne, takie jak pęknięcia czy odpryski, które mogą prowadzić do wycieków oleju i konieczności kosztownych napraw.

 

Izolatory porcelanowe, via: https://www.porcelainpowerlineinsulators.com/

 

 

Z kolei konektory typu A to nowoczesne rozwiązania, które integrują funkcje połączeniowe z izolacyjnymi. Wykonane są z materiałów polimerowych, takich jak EPDM, które zapewniają wysoką odporność na wilgoć, zanieczyszczenia i korozję.

Konektory te są kompaktowe, łatwe w montażu i demontażu, co skraca czas instalacji i zmniejsza ryzyko błędów. Dodatkowo, ich konstrukcja zapewnia pełne ekranowanie potencjału, co zwiększa bezpieczeństwo personelu obsługującego urządzenia.

Wybór między porcelanowym izolatorem a konektorem typu A zależy od specyfiki aplikacji, warunków środowiskowych oraz wymagań dotyczących bezpieczeństwa i konserwacji.

 

 

Konektory A, Euromold via: https://www.dehn-international.com

 

 

Porcelanowe izolatory sprawdzają się w tradycyjnych instalacjach, gdzie priorytetem jest sprawdzona technologia i długowieczność.

Natomiast konektory typu A są idealne dla nowoczesnych systemów, gdzie liczy się kompaktowość, łatwość obsługi i zwiększone bezpieczeństwo.

 

Czy konektory typu A są bezpieczniejsze niż tradycyjne izolatory porcelanowe w transformatorach średniego napięcia?

Bezpieczeństwo to kluczowy aspekt przy doborze komponentów w instalacjach średniego napięcia. W tej kwestii konektory typu A zdecydowanie zyskują na znaczeniu – głównie dzięki swojej konstrukcji ekranowanej. Oznacza to, że cała powierzchnia zewnętrzna konektora jest objęta równym potencjałem elektrycznym, co eliminuje ryzyko przypadkowego porażenia przy dotyku lub pracy w pobliżu urządzenia.

Tradycyjne izolatory porcelanowe, choć skuteczne i wytrzymałe, nie zapewniają takiego poziomu ekranowania. W przypadku wystąpienia wilgoci, zabrudzeń lub mikropęknięć na porcelanie – ryzyko przebicia wzrasta, a operatorzy muszą zachować szczególną ostrożność.

Dodatkowo, konektory typu A oferują systemy blokad mechanicznych, zabezpieczenia termiczne i testowe punkty diagnostyczne. To wszystko sprawia, że są bardziej przyjazne dla obsługi i wymagają mniejszego doświadczenia przy serwisie.

W środowiskach miejskich, ciasnych rozdzielnicach, czy obiektach o podwyższonym standardzie BHP, konektor typu A to bezpieczniejszy wybór – zarówno dla sprzętu, jak i dla ludzi.

 

Jakie są zalety i wady stosowania konektorów typu A w porównaniu do izolatorów porcelanowych w transformatorach?

Zacznijmy od zalet konektora typu A. 

1. łatwość montażu - dzięki technologii plug-in, podłączenie przewodu SN jest szybkie, wymaga mniej miejsca i minimalizuje ryzyko błędów wykonawczych.
2. szczelność i odporność - konektory lepiej znoszą trudne warunki atmosferyczne, wilgoć czy zanieczyszczenia. Dodatkowo ich ekranowana konstrukcja zwiększa bezpieczeństwo i zmniejsza ryzyko wyładowań niezupełnych.

Ale są też wady.

Przede wszystkim: koszt jednostkowy. Konektory są droższe niż klasyczne izolatory, zarówno jeśli chodzi o sam produkt, jak i kompatybilne głowice kablowe. Ich zastosowanie wymaga też przemyślanego projektu, nie w każdej stacji da się je łatwo wdrożyć bez modyfikacji.

Z kolei izolatory porcelanowe są tańsze, dobrze znane i szeroko dostępne. Dobrze radzą sobie w otwartych stacjach, gdzie przestrzeń i wentylacja nie są problemem. Jednak są bardziej kruche, mniej szczelne i wymagają większego doświadczenia przy obsłudze.

 

 

Czy konektory typu A są bardziej odporne na wilgoć i zanieczyszczenia niż izolatory porcelanowe?

Tak. Konektory typu A zostały zaprojektowane właśnie z myślą o pracy w środowiskach trudnych: wilgotnych, zapylonych, narażonych na działanie czynników atmosferycznych. Ich konstrukcja bazuje na elastycznych tworzywach polimerowych (np. EPDM), które zapewniają bardzo dobre właściwości izolacyjne nawet w przypadku całkowitego kontaktu z wodą.

Zasadniczym elementem jest tu system uszczelnień wielostopniowych, każdy konektor posiada kilka warstw zabezpieczających przed przedostawaniem się wilgoci do wnętrza połączenia. Dodatkowo powierzchnia konektora jest łatwa do czyszczenia, nieporowata i nie pęka przy zmianach temperatury.

Dla porównania: porcelanowy izolator, mimo że odporny na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne, może chłonąć wilgoć, a jego mikropęknięcia są trudne do zauważenia. W praktyce oznacza to wzrost ryzyka zwarcia i konieczność częstszych inspekcji.

Jeśli planujesz instalację w tunelu, stacji kontenerowej lub miejscu narażonym na zalania, konektor typu A będzie rozwiązaniem bardziej niezawodnym i bezpiecznym w długiej perspektywie.

 

Jakie są koszty instalacji i konserwacji transformatorów z konektorami typu A w porównaniu do tych z izolatorami porcelanowymi?

Na pierwszy rzut oka konektory typu A są droższe. Ich jednostkowa cena może być o 30–50% wyższa niż klasycznych izolatorów porcelanowych. Ale to tylko fragment prawdy. Kiedy spojrzymy na całkowity koszt instalacji i eksploatacji, obraz się zmienia.

Montaż konektora wymaga mniej miejsca, mniejszego zespołu i krótszego czasu pracy.

Nie trzeba stosować ciężkich głowic kablowych ani wykonywać skomplikowanego uszczelnienia otworu przepustowego. To skraca czas i redukuje ryzyko błędów. W praktyce inwestorzy raportują nawet 20–25% oszczędności na kosztach instalacji, szczególnie przy dużej liczbie jednostek.

A co z konserwacją? Konektory są niemal bezobsługowe. Brak odkrytych elementów ceramicznych oznacza mniejsze ryzyko pęknięć i potrzeby inspekcji. Porcelana natomiast wymaga regularnego przeglądu, szczególnie po mrozach lub intensywnych opadach.

Kkonektor kosztuje więcej na start, ale mniej w całym cyklu życia. To jak z zakupem auta hybrydowego, zwraca się z czasem.

 

Jakie są standardy i certyfikaty dotyczące stosowania konektorów typu A w transformatorach SN?

Konektory typu A, stosowane w transformatorach średniego napięcia, muszą spełniać określone normy techniczne i bezpieczeństwa. Najważniejszą z nich jest IEC 60502-4, która definiuje wymagania dla zestawów złączy kablowych do systemów SN o napięciu do 36 kV. Zgodność z tą normą gwarantuje, że konektor przeszedł szereg testów od wytrzymałości elektrycznej po odporność na wilgoć, napięcia udarowe i cykle termiczne.

Innym ważnym standardem jest EN 50180/EN 50181, który opisuje interfejsy typu A, B, C itp., umożliwiając wymienność i kompatybilność komponentów od różnych producentów. Dzięki temu można dobierać konektory różnych firm do jednego systemu, co zwiększa elastyczność projektową.

Konektory typu A zwykle posiadają również atest PZH (jeśli instalowane w budynkach użyteczności publicznej), certyfikaty CE, a niekiedy dopuszczenia GOST i UL w zależności od kraju eksportu.

Certyfikaty nie są tylko formalnością. To dowód, że produkt przeszedł testy niezależnych laboratoriów i spełnia rygorystyczne wymagania techniczne. W branży elektroenergetycznej, to znak odpowiedzialności i jakości.

 

Kiedy wybrać które rozwiązanie?

Porównanie: izolator porcelanowy vs konektor typu A

Montaż:

1. Izolator porcelanowy: czasochłonny, wymaga przestrzeni roboczej i precyzyjnego mocowania przewodów.
2. Konektor typu A: szybki i kompaktowy montaż, technologia plug-in, mniejsze ryzyko błędów.

Odporność na warunki zewnętrzne:

1. Izolator porcelanowy: wysoka odporność, ale podatność na uszkodzenia mechaniczne (pęknięcia, odpryski).
2. Konektor typu A: bardzo wysoka odporność, pełne uszczelnienie chroniące przed wilgocią i zabrudzeniami.

Bezpieczeństwo:

1. Izolator porcelanowy: brak ekranowania potencjału, wyższe ryzyko porażenia w warunkach awaryjnych.
2. Konektor typu A: pełne ekranowanie powierzchni – bezpieczniejsze dla personelu i łatwiejsze w obsłudze.

Koszt początkowy:

1. Izolator porcelanowy: niższy koszt zakupu komponentu.
2. Konektor typu A: wyższy koszt początkowy, ale niższe koszty instalacji i eksploatacji w długim okresie.

Serwis i eksploatacja:

1. Izolator porcelanowy: wymaga doświadczenia serwisowego, częstszych przeglądów.
2. Konektor typu A: prosty, szybki i bezpieczny dostęp serwisowy, mniej awaryjny.

Nasza rekomendacja:

Jeśli planujesz nowoczesną aplikację, farmę PV, miejską stację ładowania lub system zintegrowany z magazynem energii, konektor typu A może być bardziej adekwatnym wyborem.

Klasyczny izolator porcelanowy wciąż się sprawdza tam, gdzie liczy się niski koszt jednostkowy i łatwość serwisowania przez lokalne ekipy.

 

 

Wybór, który warto przemyśleć

Drobne elementy w projektach energetycznych mogą robić ogromną różnicę. Nie ma jednej, uniwersalnej odpowiedzi.

Porcelanowy izolator ma swoje zalety, sprawdzoną technologię, dostępność i niższą cenę.

Z kolei konektor typu A odpowiada na potrzeby nowoczesnych systemów: kompaktowość, bezpieczeństwo i szybka instalacja to jego mocne strony.

W Energeks nie sugerujemy rozwiązań „na siłę". Zamiast tego dzielimy się wiedzą, by każdy mógł wybrać świadomie. Jeśli jesteś w momencie decyzji lub chcesz porozmawiać o tym, co najlepiej zagra w Twoim projekcie, zapraszamy do kontaktu.

•  Zobacz naszą ofertę transformatorów - tworzymy rozwiązania, które działają długo i niezawodnie, bo wiemy, że na energii nie można oszczędzać jakości.
•  Potrzebujesz sprzętu „na już"? Mamy transformatory dostępne od ręki - z pełną dokumentacją i szybką dostawą. Sprawdź, co mamy dziś na magazynie.
•  Lubisz wiedzieć więcej i być w kontakcie z branżą? Dołącz do naszej społeczności na LinkedIn Energeks - dzielimy się wiedzą, pokazujemy kulisy pracy i rozmawiamy o przyszłości elektroenergetyki.

 

 

Referencje:
INMR: Interchanging Traditional MV Porcelain Bushings with Composite Polymeric Types

Euromold: INTERFACE A MEDIUM VOLTAGE SEPARABLE CONNECTORS AND BUSHINGS