Типы изоляторов по назначению и материалу

Подвесные изоляторы

Подвесные изоляторы предназначены для крепления многопроволочных проводов к опорам воздушных линий и РУ. Их конструируют так, чтобы они могли противостоять растяжению.

Рис.9. Подвесной тарельчатый изолятор

Тарельчатый изолятор (рис.9) имеет фарфоровый или стеклянный корпус в виде диска с шарообразной головкой. Нижняя поверхность диска выполнена ребристой для увеличения разрядного напряжения под дождем, а верхняя поверхность диска — гладкой, с небольшим уклоном для стекания дождя. Внутри фарфоровой (стеклянной) головки цементом закреплен стальной оцинкованный стержень. Сверху фарфоровую головку охватывает колпак из чугуна с гнездом для введения в него стержня другого изолятора или ушка для крепления гирлянды к опоре. Число изоляторов в гирлянде выбирают в соответствии с номинальным напряжением.

Внутренней и наружной поверхностям фарфоровой головки придана такая форма, чтобы при тяжении провода фарфор испытывал только сжатие (как известно, прочность фарфора при сжатии значительно больше, чем при растяжении). Так обеспечивают высокую механическую прочность тарельчатых изоляторов. Они способны выдерживать тяжения порядка 104-105Н. Механическую прочность подвесных изоляторов характеризуют испытательной нагрузкой, которую изоляторы должны выдерживать в течение 1 ч без повреждений.

Расчетную нагрузку на тарельчатые изоляторы принимают равной половине часовой испытательной.

В местностях, прилегающих к химическим, металлургическим, цементным заводам, воздух содержит значительное количество пыли, серы и других веществ, которые образуют на поверхности изоляторов вредный осадок, снижающий их электрическую прочность. Вблизи моря и соленых озер воздух имеет большую влажность и содержит значительное количество соли, которая также образует вредный осадок.

Нормальные изоляторы, используемые в районах, удаленных от источников загрязнения, имеют отношение длины пути утечки к наибольшему рабочему напряжению около 1,5 см/кВ. Для РУ, подверженных загрязнению, применяют изоляторы особой конструкции или увеличивают число изоляторов в гирляндах. Прибегают также к периодической обмывке или обтирке изоляторов.

Рис.10. Подвесной изолятор для местностей с загрязненным воздухом

Тарельчатые изоляторы, предназначенные для местностей с загрязненным воздухом (рис.10), имеют увеличенную длину пути тока утечки и выполнены так, чтобы поверхность их была в наибольшей мере доступна очищающему действию дождя и ветра.

При одинаковой степени загрязнения и увлажнения разрядные напряжения у изоляторов особой конструкции приблизительно в 1,5 раза выше, чем у изоляторов обычного исполнения.

Типы изоляторов по материалам

Для изготовления этих изделий используют довольно банальные, но от этого не менее функциональные и надёжные диэлектрические материалы: стекло, фарфор и полимеры. Последние из-за ряда особенностей композитного материала не используются на воздушных линиях электропередачи свыше 220 кВ.

Итак по материалу изоляторы ВЛ могут быть:

• Стеклянными;
• Фарфоровыми;
• Полимерными.

Изоляторы из стекла

Сразу отметим, что изоляторы из стекла стоят дороже аналогичных изделий из фарфора, но имеют перед ними ряд преимуществ.

Так как стеклянные изоляторы прозрачны и на них легко визуально обнаружить повреждения, в том числе внутренние, изолирующих тарелок. Это позволяет не проводить частых испытаний напряжением и упрощает обслуживание ЛЭП.

Фарфоровые изоляторы

К недостаткам относим повышенную хрупкость, которая усиливает требования по безопасной упаковке и транспортировке.

Полимерные изоляторы

Изоляторы из композитов пока не используются в линиях электропередачи свыше 220 кВ. Это связано со всеми недостатками присущими полимерам.

Они изгибаются при продольных нагрузках;

• Боятся ультрафиолета;
• Стареют со временем;
• От температуры теряют механическую прочность;
• Скрытые дефекты полимерных изоляторов трудно обнаружить.

https://youtube.com/watch?v=NxBb5htncb4

Напряжение пробоя ИП

Напряжение пробоя фарфоровых ИП может быть разным в зависимости от толщины слоя фарфора. Несмотря на это, конструкция изоляторов определяется по необходимой механической прочности, расчетным напряжением перекрытия и дополнительным мерам по удалению короны.

При работе проходного изолятора 10 кВ не принимают меры для удаления коронирования. При номинальных напряжениях свыше 35 кВ применяют меры по установке короны возле стержня напротив фланца, как раз в том месте, где наибольшая напряженность в воздухе.

Для того чтобы предотвратить коронирование, изоляторы изготавливают без воздушной полости вокруг металлического прута, установленного внутри изолятора. Во время этого поверхность ИП металлизируется со стержнем. А для того чтобы устранить появление разрядов внизу ИП, поверхность под ним также металлизируется и дополнительно заземляется.

Смотреть галерею

Что из себя представляют электрические изоляторы?

Электрические изоляторы представляют собой диэлектрический элемент электроустановки, конструктивно выполняемый из изоляционного материала и армирующих деталей. Диэлектрик предназначен для электрического отделения, а металлические конструкции позволяют зафиксировать как сам изолятор, так и проводники на нем. В качестве диэлектрического материала используется стекло, полимер или керамика.

Назначение

Электрические изоляторы предназначены для крепления шин, проводов, тралеи и прочих токоведущих элементов к корпусу электроустановки, консолям опор и прочим конструкциям. Помимо этого они изолируют проводники при прохождении через стены, позволяют отделить электроустановки друг от друга и прочие несущие функции.

В зависимости от места установки их подразделяют на внутренней и наружной

Также немаловажное значение играет класс напряжения, на который рассчитан тот или иной изолятор. Из-за чего будет отличаться его конструктивное исполнение и определенные технические характеристики, определяющие возможность их применения в тех или иных электроустановках

Основные технические характеристики

В соответствии с требованиями нормативных документов, для электрических изоляторов регламентируются такие характеристики:

• Сухоразрядное напряжение — это  такая величина, при которой произойдет электрический разряд в условиях сухого состояния поверхности. Перекрытие изолятора
• Мокроразрядное напряжение – определяет такую же величину, как и предыдущий параметр, но при условии попадания дождя на поверхность. При этом рассматривается такой вариант, когда направление струй располагается под углом 45°.

Рис. 2. Изолятор под дождем

При таком потоке струй под углом 45°, которые обозначены на рисунке 2 буквой А, обеспечивается максимальное обтекание поверхности Б, и, как следствие, обеспечивается минимальное сопротивление электрическому току – от 9,5 до 10,5 кОм*см. Этот параметр всегда ниже сухоразрядного.

• Напряжение пробоя – представляет собой такую величину, при которой произойдет пробой между двумя полюсами. В зависимости от конструкции, полюса могут быть представлены стержнем и шапкой либо шиной и фланцем.
• Механическая прочность – проверяется нагрузкой на изгиб, разрыв или срез головки. При этом конструкцию жестко закрепляют и прикладывают к ней усилие, плавно повышаемое до такого уровня высочайшего напряжения в материале, которое приводит к разрушению.
• Термическая устойчивость – испытывается посредством попеременного нагревания и резкого охлаждения. Состоит из двух-трех циклов, в зависимости от материала и конструкции. После чего прикладывается электрический потенциал, создающий множественные разряды.

Проверка технических характеристик.

Следует отметить, что испытательные процедуры не являются обязательными для всех изоляторов, выпускаемых на заводе. Электрическим, термическим и механическим воздействиям подвергаются только 0,5% от партии. Обязательной для всех изоляторов  является проверка напряжением перекрытия в течении трех минут, при котором на изоляторе возникают искровые разряды.

У подвесных изоляторов обязательно проверяется механическая характеристика. Для этого в течении минуты к нему прикладывается механическая нагрузка, которую регламентируют заводские или государственные нормы.

Такие испытания обеспечивают нормальную работу электрических изоляторов при номинальных токах и номинальных напряжениях в сети. А также, достаточный уровень надежности. Кроме этого, некоторые модели подвергаются периодической проверке в ходе эксплуатации. По результатам периодических осмотров и испытаний они могут проходить очистку, выбраковку и замену.

Это интересно: Испытание кабеля повышенным напряжением — методика, нормы, сроки

Проходные

получили свое название по более узкому предназначению. Данный тип обеспечивает прохождение токоведущих элементов линий электропередачи сквозь различные препятствия, подобные металлическим корпусам трансформаторов, стены КТП, КРУ, с изоляцией их от земли.

Предлагаемые нами изоляторы допущены к применению во всех энергетических системах как продукция, прошедшая аттестацию, согласно требованиям ОАО «ФСК ЕЭС».

Стекло

В электротехнике применяется не обычный, а закаленный по специальной технологии материал. Собранные из такого стекла гирлянды подвесных конструкций довольно прочны, имеют отличные диэлектрические показатели и относительно недороги.

Сравнение с фарфором показывает превосходство при работе на сжатие и аналогичные параметры механической прочности. Важный нюанс – возможность визуального обнаружения дефектов внутри изолятора. Обслуживающий персонал без труда обнаруживает повреждение, способное привести к утрате диэлектрических показателей.

Технологичность стекла также превышает фарфор. Значительно большие возможности придания изолятору рациональной формы позволяют получить компактные образцы при гарантированном сохранении всех эксплуатационных характеристик.

Основные достоинства электротехнического стекла:

• в отличии от обычного оно не мутнеет и не растрескивается;
• отсутствие сложностей при обнаружении повреждений;
• наличие стабильной сырьевой базы и простая технология изготовления.

К недостаткам относится довольно высокая энергоемкость производственного процесса из-за длительного времени, необходимого для сваривания исходного материала.

Применение стеклянных образцов будет залогом значительного уменьшения ресурсов, которые требуются на контроль воздушных линий, диагностику и замену вышедшего из строя оборудования. Нивелируется опасность появления микротрещин и утечке тока в грунт. Все это в совокупности значительно снижает потери в распределительных сетях.

Изоляция в электрооборудовании

Кабель из меди с минеральной изоляцией и ПВХ-оболочкой, с двумя токопроводящими жилами.

Самый важный изоляционный материал — воздух. В электрических приборах также используются различные твердые, жидкие и газовые изоляторы. В небольших трансформаторах , генераторах и электродвигателях изоляция обмоток проводов состоит из до четырех тонких слоев пленки полимерного лака. Магнитопровод с пленочной изоляцией позволяет производителю получить максимальное количество витков в доступном пространстве. Обмотки с более толстыми проводниками часто оборачиваются дополнительной изоляционной лентой из стекловолокна . Обмотки также могут быть пропитаны изолирующими лаками для предотвращения электрического коронного разряда и уменьшения вибрации проводов, индуцированной магнитным полем. Обмотки больших силовых трансформаторов по-прежнему в основном изолированы бумагой , деревом, лаком и минеральным маслом ; хотя эти материалы используются более 100 лет, они по-прежнему обеспечивают хороший баланс между экономичностью и адекватными характеристиками. Шины и автоматические выключатели в распределительном устройстве могут быть изолированы стеклопластиковой изоляцией, обработанной таким образом, чтобы не допустить распространения пламени и предотвращения прослеживания тока через материал.

В более старых устройствах, изготовленных до начала 1970-х годов, можно найти плиты из прессованного асбеста ; Несмотря на то, что это подходящий изолятор на промышленных частотах, обращение с асбестовым материалом или ремонт с ним может привести к выбросу опасных волокон в воздух, и их следует переносить осторожно. Проволока, изолированная войлочным асбестом, использовалась в высокотемпературных и тяжелых условиях с 1920-х годов

Провода этого типа продавались General Electric под торговым наименованием «Deltabeston».

Передние панели управления до начала 20 века изготавливались из сланца или мрамора. Некоторое высоковольтное оборудование предназначено для работы в изолирующем газе под высоким давлением, таком как гексафторид серы . Изоляционные материалы, которые хорошо работают при мощности и низких частотах, могут быть неудовлетворительными на радиочастоте из-за нагрева из-за чрезмерного рассеивания диэлектрика.

Электрические провода могут быть изолированы полиэтиленом , сшитым полиэтиленом ( электронно-лучевой обработкой или химическим сшиванием), ПВХ , каптоном , каучукоподобными полимерами, пропитанной маслом бумагой, тефлоном , силиконом или модифицированным этилентетрафторэтиленом ( ETFE ). В кабелях питания большего размера может использоваться прессованный неорганический порошок , в зависимости от области применения.

Гибкие изоляционные материалы, такие как ПВХ (поливинилхлорид) , используются для изоляции цепи и предотвращения контакта человека с «живым» проводом — проводом с напряжением 600 вольт или меньше. Альтернативные материалы, вероятно, будут все шире использоваться в связи с тем, что законодательство ЕС по безопасности и охране окружающей среды делает ПВХ менее экономичным.

Изоляция класса I и класса II

Все переносные или переносные электрические устройства изолированы, чтобы защитить пользователя от опасного удара.

Изоляция класса I требует, чтобы металлический корпус и другие открытые металлические части устройства были подключены к земле через заземляющий провод, который заземлен на главной сервисной панели, но для этого требуется только базовая изоляция проводов. Этому оборудованию требуется дополнительный штырь на вилке питания для заземления.

Изоляция класса II означает, что устройство имеет двойную изоляцию . Он используется в некоторых приборах, таких как электробритвы, фены и переносные электроинструменты. Двойная изоляция требует, чтобы устройства имели как основную, так и дополнительную изоляцию, каждая из которых достаточна для предотвращения поражения электрическим током . Все внутренние компоненты, находящиеся под напряжением, полностью закрыты изолированным корпусом, который предотвращает любой контакт с «токоведущими» частями. В ЕС все приборы с двойной изоляцией отмечены символом из двух квадратов, один внутри другого.

Проект «Влияние толщины провода на протекание электричества»

Проводник – это материал, хорошо проводящий электрический ток. Полупроводник – это материал, имеющий более низкую проводимость, чем проводник.

Помогает ли более широкий проводник протекать электричеству? Посмотрим, какой провод лучшим образом проводит ток.

Цель – выяснить, через какой провод электричество протекает проще: через толстый или тонкий.

Ход эксперимента:

1. Сделайте свои предположения. Будет ли цепь с более толстым проводом проводить электричество лучше, чем с тонким?
2. Расположите батарейки на ровной поверхности. К одной присоедините тонкий провод, а к другой – толстый.
3. Чтобы присоединить провода, отрежьте от трубочки два одинаковых кусочка. Наклейте по одному кусочку вдоль каждой батареи.
4. Из стальной ваты получатся отличные тонкие провода. Разберите ее на волокна, соберите их на краю стола.
5. Теперь нужно изготовить проводник. Возьмите три стальных проволочки, скрутите их в тонкий провод. Затем возьмите еще десять, также скрутите их.
6. Теперь у вас есть два провода – тонкий и толстый. Проденьте тонкий в одну из трубочек, а толстый – в другую.
7. Прикрепите один конец тонкого провода к минусу батарейки.
8. Оберните другой конец тонкого провода вокруг основания одной из лампочек, а затем приклейте его к лампочке при помощи изоленты, но так, чтобы нижняя ее часть осталась свободной.
9. Теперь коснитесь нижней частью лампочки плюса батареи. Если цепь замкнута, ваша лампочка загорится.
10. Повторите шаги 7-9 для толстого провода. Какая лампочка горит ярче?

Вывод:

Лампочка в цепи с более толстым проводом горит ярче. Значит она проводит больше электричества? Почему? Представьте автомобильную парковку, забитую машинами, которые торопятся выехать – это батарейка. Для выезда открывают одну полосу дороги. Как быстро машины покинут стоянку? А теперь представьте, что открыта трасса в четыре полосы. Быстрее ли машины покинут стоянку теперь?

Тонкий провод проводит электричество, но в нем выше сопротивление. Толстый провод похож на трассу с четырьмя полосами. В нем сопротивление намного ниже, поэтому лампочка горит ярче – электричеству проще до нее добраться.

Выскажите свое предложение о том, что произойдет, если использовать другой проводник. Будет ли электричество так же протекать через любой проводник?

Линейный изолятор

Линейные изоляторы применяются для крепления проводов воздушных линий электропередачи и шин на открытых распределительных устройствах. Эти изоляторы могут быть штыревые и подвесные. На открытых распределительных устройствах напряжением 35 кВ и выше применяют подвесные изоляторы, которые соединяются в гирлянды. Для крепления и изоляции токоведущих частей аппаратов применяют аппаратные изоляторы.
 

Линейные изоляторы испытывают механические нагрузки, которые создаются тяжением проводов и зависят от сечения проводов и длин пролетов между опорами, от температуры проводов, силы ветра и других факторов. Для штыревых линейных изоляторов эти нагрузки являются главным образом изгибающими.
 

Линейные изоляторы предназначены для крепления проводов воздушных линий и шин открытых распределительных устройств.
 

Линейные изоляторы предназначаются для крепления проводов воздушных линий ( см. гл. XI); аппаратные — для крепления и-вывода токоведущих частей аппаратов, станционные — для крепления шин в распределительных устройствах.
 

Линейные изоляторы, служащие для крепления проводов воздушных линий электропередачи и шин открытых распределительных устройств, подразделяются на штыревые и подвесные.
 

Линейные изоляторы предназначены для крепления проводов линий электропередачи.
 

Линейные изоляторы подразделяются на штыревые и подвесные.
 

Линейные изоляторы предназначаются для крепления проводов воздушных линий ( см. гл.
 

Линейные изоляторы относятся к изоляторам наружной установки и по конструктивному выполнению разделяются на штыревые и подвесные.
 

Линейные изоляторы применяются для крепления и изоляции проводов воздушных линий электропередачи. Эта группа изоляторов подразделяется на опорные и проходные. Опорные изоляторы используются для создания неподвижных изолирующих опор для токоведущих частей, а проходные — для пропуска голых токоведущих частей сквозь стены, потолки и крыши зданий.
 

Линейные изоляторы, изготовленные из специального стекла, отожженные и закаленные в определенном режиме, обладают лучшими диэлектрическими и механическими характеристиками, чем фарфоровые. Используя высокие физико-механические свойства специального стекла, можно изготовлять линейные Изоляторы значительно меньших размеров, чем фарфоровые на те же электрические характеристики и механические нагрузки.
 

Линейные изоляторы служат для изоляции проводов и тросов и крепления их к опорам линий электропередачи. В условиях эксплуатации изоляторы находятся под электрическим напряжением и одновременно воспринимают механическую нагрузку от массы проводов, гололедных отложений, напора ветра, вибрации, пляски, а также тяжения проводов.
 

Линейные изоляторы служат для изоляции проводов и тросов и крепления их к опорам линий электропередачи. В условиях эксплуатации изоляторы находятся под электрическим напряжением и одновременно воспринимают механическую нагрузку от массы проводов, гололедных отложений, ветровой нагрузки, вибрации, пляски, а также тяжения проводов. Прочность изоляторов характеризуется механической разрушающей нагрузкой.
 

Количество изоляторов в гирлянде ВЛ

Казалось бы вопрос простой и широко распространённый, но “погуглив” я немного удивился, что информация по количеству изоляторов есть, но она разрознена и либо слишком уж детально описана в виде нормативных актов, либо наоборот слишком поверхностно.

Постараюсь кратко но ёмко раскрыть этот вопрос.

Изоляторы изготавливают в зависимости от назначения и эксплуатационных условий, а различают по нескольким конструктивным типам и материалам: – Штыревые (фарфор \ стекло ) – Подвесные (фарфор \ стекло \ полимеры) – Натяжные (дельта-древесина \ керамика \ эбонит \ полимеры … ) – Проходные (фарфор \ полимеры) – Опорные (фарфор \ стекло \ твёрдые пластмассы \ текстолит \ полимеры … ) – А также специфические для различной аппаратуры (из различных изоляционных материалов)

Для относительно низких напряжений до нескольких кВ в электросетях широко применяют в основном штыревые изоляторы (реже подвесные),а на оборудовании подстанций: проходные и опорные изоляторы. Напряжение таких сетей нужно “знать в лицо” (изолятор на глаз не вольтметр) Классов напряжений не так уж и много: от бытовых (~127 устарело)\~220\~380 вольт и распределительных сетей (~2 устарело)\~6\~10 кВ (кабельные ~2\~6\~10\~20 кВ) Для нужд троллейбусных и трамвайных контактных сетей напряжением =600 В используются натяжные изоляторы, в метрополитене контактный рельс =825 В удерживают специфические опорные изоляционные крепления. В контактных сетях железнодорожного транспорта =3 кВ и ~25 кВ применяются уже подвесные, натяжные и опорные изоляторы. А для линий электропередач высокого напряжения применяются только подвесные изоляторы в составе гирлянд, чем выше напряжение тем больше будет длина этой самой гирлянды пример: ~35 кВ (от 2-х до 5 в зависимости от опоры) ~110 кВ (от 7 до 10 в зависимости от опоры) ~154 кВ (от 9 до 12) ~220 кВ (от 14) фаза – толстый одиночный провод ~330 кВ (от 16) фаза – двойной провод ~500 кВ (от 17) фаза – тройной провод расположенный треугольником ~750 кВ (от 20) фаза – 4 или 5 проводов расположенные квадратом или кольцом На сегодняшний день доминируют стеклянные подвесные изоляторы ПС-70Е, также полимерные изоляторы изготовляемые для своего класса высоких напряжений.

Есть ещё и такая табличка(нажмите чтобы увеличить):

Количество подвесных изоляторов в гирляндах.

Если хочется более тщательно изучить этот вопрос, Вам поможет ПУЭ пункт 1.9 и РД 34.51.101-90-Инструкция по выбору изоляции электроустановок.

Проводники

Все проводники располагают электрическими зарядами, которые при влиянии разности в потенциалах движутся в сторону одного из полюсов. Положительные заряды устремлены к отрицательному концу, а отрицательные к положительному. Этот поток – электрический ток.

Ионные вещества и растворы способны проводить электричество, но максимальную проводимость предоставляют металлы. В проводах часто используют медь, так как она обеспечивает отличную проводимость и дешево стоит. Но для высокой проводимости иногда используют позолоченные провода.

У каждого проводника есть предел мощности (объем тока, который может переносить).

Типовая конструкция

Для начала разберем пример типовой конструкции на эскизе штыревого изолятора.

Рис. 3. Изолятор в разрезе

Как видите на рисунке 3, в конструкции предусмотрены ребра А и Б. Которые позволяют увеличить электрическую прочность за счет удлинения пути для тока утечки по поверхности. В связи с различными углами уклона ребер обеспечивается возможность защиты от выпадающих осадков. Так ребра А имеют меньший уклон, поэтому они наиболее актуальны для твердых осадков – снега, грязи и т.д. Потому что влага может подлизываться под низ и значительно сокращать величину разрядного напряжения.

В отличии от них, юбки Б позволяют полностью исключить возможность попадания влаги при дождливой погоде. Это обеспечивает постоянный запас сопротивления, которое и гарантирует величину напряжения пробоя. Помимо этого, юбки Б не боятся намерзания гололеда и могут обеспечивать нормальную работу высоковольтных линий в случае сложной метеорологической ситуации.

Для крепления головки стержня предусмотрена резьба В, которая позволяет закрепить конструкцию на консоли или армирующих крюках. В верхней части находится желоб Г для фиксации провода. Дополнительно провод увязывается проволокой для более надежного крепления воздушных ЛЭП.

Рис. 4. Конструкция проходного изолятора

Проходной изолятор имеет немного иную конструкцию, так как его задача не только изолировать токоведущую шину от стены, но и обеспечить нормальное протекание тока внутри самого изолятора. Посмотрите, шина обжимается с обеих сторон алюминиевой крышкой для ее надежного закрепления снаружи. Внутри механическое крепление осуществляется за счет герметика, который помимо этого предотвращает попадание загрязнителей и агрессивных веществ. Также для удобства крепления проводов или шин может устанавливаться дополнительный лепесток на самой крышке, как показано на рисунке 4.

Защитная оболочка из кремнийорганической резины препятствует электрическому пробою по поверхности от шины до фланца. Изоляция от пробоя внутренних элементов выполняется посредством стеклопластиковой трубы, которая помещается внутрь ребристой рубашки. Более детальную информацию о параметрах можно почерпнуть из обозначения модели.

Проходной изолятор [ править | править код ]

Предназначен для прово́да токоведущих элементов через стенку, имеющую другой электрический потенциал. Проходной изолятор с токопроводом содержит токоведущий элемент, механически соединенный с изоляционной частью.

Изоляторы предназначены для крепления токопроводов, а также для создания изоляционных промежутков между токопроводами различных фаз и между токопроводами и заземленными конструкциями. По назначению изоляторы подразделяются на станционные, линейные и аппаратные.

Станционные изоляторы предназначены для закрепления токопроводов в закрытых распределительных устройствах, а также для пропуска их через стены и перекрытия. Они соответственно подразделяются на опорные и проходные.

Линейные изоляторы предназначены для закрепления проводов на ВЛ и ОРУ. Они подразделяются на штыревые, стержневые и подвесные.

Изоляторы высоковольтной аппаратуры, опорные и проходные, являются неотъемлемой частью аппаратуры и по конструктивному исполнению могут быть разной формы.

Диэлектрические материалы, из которых изготавливаются изоляторы, должны иметь высокую электрическую и механическую прочность. Эти характеристики должны обеспечиваться как в нормальных условиях эксплуатации, так и в аварийных режимах, при различных атмосферных условиях, быть негигроскопичными, трекингостойкими, работать в широком диапазоне температур и в агрессивной среде.

Всем этим требованиям удовлетворяют следующие материалы: глазурированный электротехнический фарфор, стекло и некоторые пластмассы.

Фарфор обладает следующими характеристиками: электрическая прочность

допустимый перепад рабочих температур 70ºC. Одно из достоинств фарфора как изоляции – низкая стоимость.

Стекло имеет электрическую прочность . Механические характеристики стекла примерно такие же, как у фарфора. Закаленное стекло допускает нагрузку до 530 кН. Стеклянные изоляторы могут изготавливаться методом штамповки и не требуют глазуровки. Прозрачность стекла позволяет легко обнаруживать трещины и другие дефекты, что облегчает контроль во время производства и эксплуатации.

Общий недостаток фарфоровых и стеклянных изоляторов – значительная масса и размеры.

В настоящее время широкое распространение получили изоляторы на основе стеклопластиков и полимерных покрытий. Полимерные изоляторы практически не повреждаются при транспортировке и имеют значительно меньшую (в 7–10 раз) металлоемкость подвесок, меньшую массу и размеры.

Металлическую арматуру изоляторов изготавливают из стали, ковкого и немагнитного чугунов или цветного металла. Немагнитный чугун и цветной металл применяются при больших токах с целью снижения потерь. Для крепления арматуры к диэлектрику используют высококачественные цементы и другие связующие.

Для изготовления изоляторов высоковольтной аппаратуры используется также эпоксидная смола, бакелизированная бумага и слоистые пластики. В высоковольтных вводах применяют бумажномасляную и маслобарьерную изоляцию, защищенную фарфоровыми покрышками.

Под воздействием токов короткого замыкания, ветра, гололеда и веса проводов высоковольтная изоляция испытывает большие механические нагрузки и вибрации. Кроме того изоляция ВЛ и ОРУ подвержена воздействию тумана, дождя, загрязнению и резким колебаниям температуры. Поэтому изоляционные материалы должны обеспечивать длительную электрическую прочность с учетом климатических условий и уровня перенапряжений, а также достаточную механическую прочность.

Для обеспечения надежной и безопасной работы изоляция подвергается испытанию повышенным напряжением. Значения испытательных напряжений для изоляции разных классов напряжения приводятся в таблицах. Для изоляторов внутренней установки определяющим является сухоразрядное напряжение , а для изоляторов наружной установки – мокроразрядное – напряжение перекрытия под дождем.

Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; Нарушение авторского права страницы

Основные характеристики

Ко всем изоляторам, независимо от их назначения, предъявляются общие требования. Они должны обеспечивать достаточный уровень электрической прочности. Этот показатель зависит от значения напряженности электрического поля, при котором изоляционный материал начинает терять свои диэлектрические свойства.

Каждый изолятор должен иметь достаточную механическую прочность, обеспечивающую устойчивость к динамическим воздействиям, возникающим при коротких замыканиях между токоведущими частями. Свойства изоляторов сохраняются неизменными, несмотря на дождь, снегопад и прочие агрессивные воздействия окружающей среды. Теплостойкость изолирующих устройств обеспечивает сохранение их свойств при перепадах температур в определенных пределах. Поверхность изоляторов должна быть устойчивой к действию электрических разрядов.

Основными электрическими характеристиками являются следующие:

• Номинальное и пробивное напряжения. Пробивным считается минимальное значение напряжения, вызывающее пробой изолятора.
• Значения разрядных и выдерживаемых напряжений, при которых изолятор сохраняет работоспособность в сухом и мокром состоянии.
• Импульсные разрядные напряжения с различными полярностями.

Механическими характеристиками изоляторов считаются их вес и размеры, а также минимальное значение номинальной разрушающей нагрузки, измеряемой в ньютонах. Данная нагрузка воздействует на головку изолятора перпендикулярно оси.

Похожие записи:

Логические схемы и таблицы истинности Шифрование: типы и алгоритмы. что это, чем отличаются и где используются? Виды трансформаторов Частотный преобразователь с одной на три фазы, 220в → 380в Прохождение аттестации по электробезопасности: как и где Основные советы по штроблению стен под проводку