Varför är det mer än fem decennier efter att ha introducerats, det fortfarande saknas en bred konsensus om huruvida kompositisolatorer alltid erbjuder ett giltigt alternativ till keramiska isolatorer? Enligt branschexperten och observatören, Alberto Pigini, ligger den underliggande frågan bakom motsägelsefulla åsikter om den långsiktiga tillförlitligheten hos kompositisolatorteknik i det faktum att prestandan hos alla isolatorer beror mycket på valet av design med tanke på den avsedda servicemiljön.
Tyvärr har detta inte alltid gjorts korrekt när det gäller kompositisolatorer. Till exempel kan en olämplig eller för ytlig specifikation ur elektrisk synvinkel leda till överslag av keramiska isolatorer. Men i fallet med kompositisolatorer kan resultatet bli permanent skada.
Kompositisolatorer erbjuder ett antal väl-dokumenterade fördelar. Men i motsats till vad som främjades under deras första år, är de verkligen inte "förstörbara". Därför, för att säkerställa en prestanda som är jämförbar med eller bättre än den som förväntas av keramiska isolatorer, måste stor försiktighet tas i deras:
• Specifikation,
• Hantering, och
• Installation.
När det gäller specifikation kan en stor del av de problem som rapporterats med dessa isolatorer under årens lopp härledas tillbaka till brister i urvalet – särskilt ur elektrisk synvinkel. Detta beror på att den elektriska designen av kompositisolatorer inte bör ses enbart på deras överslagsprestanda under kort-tester. Det måste snarare baseras på risken för ytförsämring från partiella utsläpp som på lång sikt kan orsaka spårning, erosion och eventuellt fel.
Detta är en kritisk brist eftersom kompositisolatorer är mycket känsliga för skador om det skulle finnas kontinuerliga partiella urladdningar och ljusbågsaktivitet på eller nära deras ytor. Till exempel har många rapporterade fall av fel berott på att isolatorer har installerats utan lämpliga skärmningselektroder för att begränsa elektriska fältgradienter nära deras högspänningsände och även vid deras jordände i fallet med mycket höga systemspänningar.
På liknande sätt har misslyckanden ibland varit resultatet av felaktig uppskattning av den verkliga miljön för föroreningar. CIGRE Broschyr 142-1999 förklarade att erfarenheter från laboratorietester och fältförsök har bekräftat att det finns tre klasser av läckström på kompositisolatorer under normala vätningsförhållanden:
1. en låg-värde, mycket intermittent klass;
2. En relativt hög medelström på några mA, men långt ifrån värden som är typiska för pre-överslagsförhållanden;
3. en hög strömvärdesklass (dvs. några hundra mA) som indikerar att isolatorn närmar sig överslag.
Medan keramiska isolatorer är konstruerade med huvudsakligen läckströmsklassen 'c-typ', bör sammansatta isolatorenheter konstrueras istället med hänsyn till 'btype'-strömmar. Faktum är att forskning har visat att även om klass a-strömmar har litet inflytande på-långtidsprestanda, leder klass "b"-strömmar till spårning och erosion och möjligen permanenta fel.
Som ett resultat bör det alltid vara tillräckligt med konstruktionsmarginal mellan motståndskraft och faktisk miljöförorening närhelst man väljer kompositisolatorer. Det kritiska behovet är att begränsa läckströmmen under hela livslängden med hänsyn till den möjliga påverkan av driftsspänningar på ythydrofobicitet och vätbarhet. Därför, i fallet med kompositisolatorer, oavsett om det är växelström eller likström, kan det konventionella tillvägagångssättet baserat på föroreningsklasser enligt definitionen i IEC 60815 anses tveksamt.
Snarare, för att säkerställa tillfredsställande serviceprestanda, måste ett statistiskt tillvägagångssätt göras som tar hänsyn till både miljöparametrar och specifika isolatoregenskaper. Speciellt är specifikationerna i termer av erforderligt krypavstånd i sig inte tillräckliga. Till exempel kan effektiviteten hos en profil bli låg om för mycket krypning tvingas fram på ett givet ljusbågsavstånd. Indikationer enligt IEC 60815 bör helst ses mer som ett "orienteringsverktyg" än ett substitut för den information som kommer från testning.
För de kompositisolatorer som redan är installerade på linjer och där det är för sent att ändra specifikationer, kan diagnostik baserad på mätning av läckström längs utvalda enheter hjälpa till att identifiera eventuella brister i design och triggerwashing om genomsnittliga läckströmvärden når den destruktiva klassen 'b'-typ.
Även om endast aspekten av elektrisk design beaktas här, är lämplig specifikation ur mekanisk synvinkel naturligtvis också viktig och möjligen ännu mer än för keramiska isolatorer. Återigen har många rapporterade fel, särskilt som påverkar de senaste generationerna av kompositisolatorer, berott på felaktiga mekaniska specifikationer eller på felaktig hantering och felaktig installationspraxis som inte tar hänsyn till de permanenta skador som kan uppstå.
I princip kan mognad och inneboende tillförlitlighet hos kompositisolatorer nu anses vara tillfredsställande och på samma höga nivå som keramiska isolatorer. Tillförlitligheten i praktiken kommer dock att bero på om de elektriska och mekaniska specifikationerna är korrekta och även ta hänsyn till deras speciella egenskaper, svar på specifika servicepåkänningar och installationsmetoder.