Какие бывают электрические изоляторы и для чего они предназначены?

оБЪОБЮЕОЙЕ Й ЧЙДЩ МЙОЙК ЬМЕЛФТПРЕТЕДБЮ

мЙОЙЙ ЬМЕЛФТПРЕТЕДБЮ РТЕДОБЪОБЮЕОЩ ДМС ФТБОУРПТФЙТПЧЛЙ ЬМЕЛФТЙЮЕУЛПК ЬОЕТЗЙЙ ПФ ЬМЕЛФТПУФБОГЙК ДП РПДУФБОГЙК, ТБУРПМПЦЕООЩИ ЧВМЙЪЙ ГЕОФТПЧ РПФТЕВМЕОЙС. пОЙ ТБЪДЕМСАФУС ОБ ЧЩУПЛПЧПМШФОЩЕ, ДПУФБЧМСАЭЙЕ ЬОЕТЗЙА ПФ НЕУФБ ЗЕОЕТБГЙЙ ДП ЧЩУПЛПЧПМШФОЩИ РПДУФБОГЙК, Й ОБ МЙОЙЙ ТБУРТЕДЕМЕОЙС, ЛПФПТЩЕ, ЛБЛ РТБЧЙМП, ДПИПДСФ ДП ЛПОЕЮОПЗП РПФТЕВЙФЕМС. мЙОЙЙ РЕТЕДБЮ, УПЕДЙОЕООЩЕ ДТХЗ У ДТХЗПН, ПВТБЪХАФ УЕФЙ РЕТЕДБЮЙ. уПЧПЛХРОПУФШ ЧУЕИ УЕФЕК, УПЮЕФБАЭЙИ Ч УЕВЕ ЖХОЛГЙЙ РЕТЕДБЮЙ Й ТБУРТЕДЕМЕОЙС ЬМЕЛФТЙЮЕУЛПК ЬОЕТЗЙЙ, РПМХЮЙМБ ОБЪЧБОЙЕ «ЬОЕТЗПУЙУФЕНЩ», ЛПФПТБС УФТПЙФУС Ч ЗПУХДБТУФЧЕООЩИ НБУЫФБВБИ. уФТПЙФШ ФБЛЙЕ МЙОЙЙ РЕТЕДБЮ НПЦЕФ ЛПНРБОЙС, ЛПФПТБС ЙНЕЕФ ЧУЕ ОЕПВИПДЙНЩЕ МЙГЕОЪЙЙ, ЛЧБМЙЖЙГЙТПЧБООЩК РЕТУПОБМ, УРЕГЙБМШОХА Й УФТПЙФЕМШОХА ФЕИОЙЛХ. лБЮЕУФЧЕООПЕ ЧПЪЧЕДЕОЙК мьр, ЙУРПМШЪПЧБОЙЕ ОБДЕЦОЩИ ЛПНРМЕЛФХАЭЙИ, УПВМАДЕОЙЕ ФЕИОПМПЗЙ СЧМСЕФУС ЪБМПЗПН ОБДЈЦОПК, ВЕЪПРБУОПК Й ВЕЪПФЛБЪОПК ТБВПФЩ ЧУЕК ЬМЕЛФТЙЮЕУЛПК УЕФЙ.

вПМШЫЙОУФЧП МЙОЙК РЕТЕДБЮЙ ЧЩУПЛПЗП ОБРТСЦЕОЙС РЕТЕДБАФ ФТЕИЖБЪОЩК РЕТЕНЕООЩК ФПЛ.

рЕТЕДБЮБ РПУФПСООПЗП ФПЛБ ЮЕТЕЪ мьр ОЕ ПУПВП ТБУРТПУФТБОЕОБ Й ЙУРПМШЪХЕФУС Ч ЕДЙОЙЮОЩИ УМХЮБСИ, ИПФС ФЕИОПМПЗЙС РЕТЕДБЮЙ РПУФПСООПЗП ФПЛБ ЧЩУПЛПЗП ОБРТСЦЕОЙС ЬЖЖЕЛФЙЧОБ РТЙ РЕТЕДБЮЕ ЬОЕТЗЙЙ ОБ ПЮЕОШ ВПМШЫЙЕ ТБУУФПСОЙС, ЙЪНЕТСЕНЩЕ Ч УПФОСИ ЛЙМПНЕФТПЧ. мЙОЙЙ РЕТЕДБЮЙ РПУФПСООПЗП ФПЛБ ФБЛЦЕ ЙУРПМШЪХАФУС ДМС ХУФТБОЕОЙС РТПВМЕН Й ХРТБЧМЕОЙС ЙНЙ Ч ВПМШЫЙИ ТБУРТЕДЕМЙФЕМШОЩИ УЕФСИ, ЗДЕ ЧОЕЪБРОЩЕ ОПЧЩЕ ОБЗТХЪПЛ ЙМЙ ПФЛМАЮЕОЙС Ч ПДОПК ЮБУФЙ УЕФЙ НПЗХФ РТЙЧЕУФЙ Л РТПВМЕНБН УЙОИТПОЙЪБГЙЙ Й ПЫЙВЛБН РТЙ ЛБУЛБДЙТПЧБОЙЙ.

ьМЕЛФТЙЮЕУЛБС ЬОЕТЗЙС РЕТЕДБЕФУС РТЙ ЧЩУПЛЙИ ОБРТСЦЕОЙСИ У ГЕМША ХНЕОШЫЕОЙС РПФЕТЙ ЬОЕТЗЙЙ РТЙ ФТБОУРПТФЙТПЧЛЕ ОБ ВПМШЫЙЕ ТБУУФПСОЙС. лБЛ РТБЧЙМП, ЬМЕЛФТЙЮЕУФЧП ДПУФБЧМСЕФУС РТЙ РПНПЭЙ ЧПЪДХЫОЩИ МЙОЙК ЬМЕЛФТПРЕТЕДБЮЙ. рПДЪЕНОБС РЕТЕДБЮБ ЙНЕЕФ ЪОБЮЙФЕМШОП ВПМЕЕ ЧЩУПЛХА УФПЙНПУФШ Й ВПМШЫЙЕ ЬЛУРМХБФБГЙПООЩЕ ПЗТБОЙЮЕОЙС, ОП ЙОПЗДБ ЙУРПМШЪХЕФУС Ч ЗПТПДУЛЙИ ТБКПОБИ ЙМЙ Ч ПУПВЩИ УМХЮБСИ.

пУОПЧОЩН ПЗТБОЙЮЕОЙЕН ЙУРПМШЪПЧБОЙС ЬМЕЛФТПЬОЕТЗЙЙ СЧМСЕФУС ФП, ЮФП Ч РПДБЧМСАЭЕН ВПМШЫЙОУФЧЕ УМХЮБЕЧ, ЬМЕЛФТЙЮЕУЛБС ЬОЕТЗЙС ОЕ НПЦЕФ ВЩФШ УПИТБОЕОБ РТП ЪБРБУ, Й, УМЕДПЧБФЕМШОП, ДПМЦОБ РТПЙЪЧПДЙФШУС РП НЕТЕ ОЕПВИПДЙНПУФЙ. уМПЦОБС УЙУФЕНБ ХРТБЧМЕОЙС ПВЕУРЕЮЙЧБЕФ ЧЩТБВПФЛХ ЬМЕЛФТПЬОЕТЗЙЙ Ч УППФЧЕФУФЧЙЙ УП УРТПУПН. еУМЙ УРТПУ ОБ ЬМЕЛФТПЬОЕТЗЙА РТЕЧЩЫБЕФ РТЕДМПЦЕОЙЕ, ГЕМЩК ТСД РЕТЕДБАЭЕЗП ПВПТХДПЧБОЙС Й МЙОЙК РЕТЕДБЮЙ НПЗХФ ЧЩКФЙ ЙЪ УФТПС, ЮФП НПЦЕФ РТЙЧЕУФЙ Л ЛТХРОЩН ТЕЗЙПОБМШОЩН ПФЛМАЮЕОЙСН. юФПВЩ УОЙЪЙФШ ТЙУЛ ФБЛПЗП ПФЛБЪБ, ЬМЕЛФТЙЮЕУЛЙЕ УЕФЙ РЕТЕДБЮЙ ЧЪБЙНПУЧСЪБОЩ У ТЕЗЙПОБМШОЩНЙ, ЗПУХДБТУФЧЕООЩНЙ Й НЕЦЗПУХДБТУФЧЕООЩНЙ УЕФСНЙ, ФЕН УБНЩН ПВЕУРЕЮЙЧБС ОЕУЛПМШЛП МЙЫОЙИ БМШФЕТОБФЙЧОЩИ НБТЫТХФПЧ, РП ЛПФПТЩН НПЦОП РПДБЧБФШ ЬОЕТЗЙА Ч УМХЮБЕ ПФЛБЪБ ПВПТХДПЧБОЙС. рЕТЕДБАЭЙЕ ЛПНРБОЙЙ РПУФПСООП РТПЧПДСФ БОБМЙЪ ДМС ПРТЕДЕМЕОЙС НБЛУЙНБМШОП ДПРХУФЙНПК НПЭОПУФЙ ЛБЦДПК МЙОЙЙ (ПВЩЮОП НЕОШЫЕ, ЮЕН ЕЈ ЖЙЪЙЮЕУЛЙК ЙМЙ ФЕРМПЧПК РТЕДЕМ), ЮФПВЩ ЪБТЕЪЕТЧЙТПЧБФШ УЧПВПДОЩЕ НПЭОПУФЙ ОБ УМХЮБК ПФЛБЪБ Ч ДТХЗПК ЮБУФЙ УЕФЙ.

уЕЗПДОС НБЗЙУФТБМШОЩЕ мьр РЕТЕДБАФ ОБРТСЦЕОЙС ОБ ХТПЧОСИ 200 Лч. вПМЕЕ ОЙЪЛЙЕ ОБРТСЦЕОЙС ЙУРПМШЪХАФ Ч ТБУРТЕДЕМЙФЕМШОЩИ Й РПДЧПДСЭЙИ МЙОЙСИ. оБРТСЦЕОЙЕ ЧЩЫЕ 230 Лч УЮЙФБЕФУС УЧЕТИЧЩУПЛЙН Й ДМС ЕЗП РЕТЕДБЮЙ ФТЕВХЕФУС ПВПТХДПЧБОЙЕ Й ЛПОУФТХЛГЙЙ, ЛПФПТПЕ ПФМЙЮБЕФУС ПФ ПВПТХДПЧБОЙС, ЙУРПМШЪХЕНПЗП РТЙ ВПМЕЕ ОЙЪЛЙИ ОБРТСЦЕОЙСИ.

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.

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

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

Состав линий электропередачи

Состав кабельной и воздушной линий различны. Для дифференциации рассмотрим каждый вид ЛЭП отдельно.

Составляющие воздушной линии электропередачи

ВЛ в своем составе имеют множество устройств и конструкций. Перечислим основные из них:

1. опоры;
2. арматура и изоляторы;
3. устройства заземления;
4. провода и тросы;
5. разрядные устройства;
6. маркеры для обозначения проводов;
7. подстанции.

Помимо прямого назначения воздушные линии используются в качестве инженерных конструкций для подвеса волоконно-оптического кабеля связи. В связи с этим на некоторых линиях количество составляющих элементов постоянно растет.

Составляющие кабельной линии электропередачи

Кабельные линии применяются для передачи электрической энергии в местах, недоступных для подвеса по опорам ВЛ. В состав входит силовой кабель и узлы ввода на подстанции и к конечным потребителям.

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.

Проходные изоляторы

Проходные изоляторы предназначены для проведения проводника сквозь заземленные кожухи трансформаторов и аппаратов, стены и перекрытия зданий.

Проходные изоляторы для внутренней установки до 35 кВ включительно имеют полый фарфоровый корпус без наполнителя с небольшими ребрами. Для крепления изолятора в стене, перекрытии предусмотрен фланец, а для крепления проводника — металлические колпаки. Длина фарфорового корпуса определяется номинальным напряжением, а диаметр внутренней полости — сечением токоведущих стержней, следовательно, номинальным током.

Рис.5. Проходной изолятор для внутренней установки 10 кВ, 250-630 А

Рис.6. Проходной изолятор для внутренней установки 20 кВ, 8000-12500 А

Изоляторы с номинальным током до 2000 А (рис.5) снабжены алюминиевыми стержнями прямоугольного сечения. Изоляторы с номинальным током свыше 2000 А (рис.6) поставляются без токоведущих стержней. Размеры внутренней полости выбраны здесь достаточными, чтобы пропустить через изолятор шину или пакет шин прямоугольного сечения, а при очень большом токе — трубу круглого сечения.

Фланцы и колпаки, в особенности у изоляторов с большим номинальным током, изготовляют из немагнитных материалов (специальных марок чугуна, а также силумина — сплава на основе алюминия и кремния) во избежание дополнительных потерь мощности от индуктированных токов. У изоляторов, предназначенных для ввода жестких и гибких шин в здания РУ или шкафы КРУ наружной установки, часть фарфорового корпуса, обращенная наружу, имеет развитые ребра (рис.7) для увеличения разрядного напряжения под дождем.

Рис.7. Проходной изолятор наружно-внутренней установки 35 кВ, 400-630 А

Проходные изоляторы 110 кВ и выше в зависимости от назначения получили названия линейных или аппаратных вводов. Кроме фарфоровой они имеют бумажно-масляную изоляцию. На токоведущий стержень наложены слои кабельной бумаги с проводящими прокладками между ними. Размеры слоев бумаги и прокладок выбраны так, чтобы обеспечить равномерное распределение потенциала как вдоль оси, так и в радиальном направлении.

Рис.8. Герметизированный бумажно-масляный ввод 500 кВ с выносным бачком давления

Ввод (рис.8) состоит из следующих частей: металлической соединительной втулки 1, предназначенной для закрепления ввода в кожухе аппарата или в проеме стены, верхней 2 и нижней 3 фарфоровых покрышек, защищающих внутреннюю изоляцию от атмосферной влаги и служащих одновременно резервуаром для масла, заполняющего ввод. Вводы, предназначенные для аппаратов с маслом, имеют укороченную нижнюю часть; это объясняется более высоким разрядным напряжением по поверхности фарфора в масле сравнительно с разрядным напряжением в воздухе.

Вводы обычно герметизированы. Для компенсации температурных изменений в объеме масла предусмотрены компенсаторы давления, встроенные в верхнюю часть ввода или помещенные в особый бачок давления 4, соединенный с вводом гибким трубопроводом. Вводы имеют измерительное устройство, которое служит для контроля давления в системе ввод-бак.

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

Изоляция воздушных линий электропередач

Воздушные линии электропередач должны быть изолированы между собой, от заземленных элементов и земли при помощи специальных материалов. Обычно в качестве изоляторов выступают фарфоровые или стеклянные элементы конструкции, а также атмосферный воздух. Способ изоляции зависит от номинальной мощности линии.

Для всех коммуникаций, которые передают электричество до 20 кВ (в некоторых случаях до 35 кВ) используют фарфоровые штыревые изоляторы.

Для некоторых систем напряжением 35 кВ применяются элементы, которые склеиваются из двух частей при помощи цементного раствора.

Линии, напряжение которых выше 35 кВ, предполагают установку подвесных фарфоровых и стеклянных изоляторов тарельчатого типа. Между цементным раствором и поверхностью фарфорового прибора промазывается битум. Такую же конструкцию имеют и стеклянные изоляторы.

Помимо перечисленных, существуют керамические и полимерные изоляторы.

Линии 110/150 кВ

ЛЭП 110 кВ — наверное, наиболее распространенная разновидность ЛЭП, особенно в городской местности, после 10 кВ, конечно. Можно встретить как в городе, так и за городом, или скорее вообще трудно найти место, где их можно не встретить.

Линии 110 кВ уже начинают производить какое-то впечатление, скажем так, у меня именно с ними ассоциируется аббревиатура ЛЭП в принципе, хотя отличить их от линий 220 кВ порой непросто. Линии 110 кВ, это высокие опоры из металлоконструкций, либо бетона, несущие как правило по 2 цепи (6 проводов), одноцепные тоже встречаются, но реже. Изоляторы всегда тарелки, 6-9 тарелок в гирлянде. Деревянных опор на такое напряжение видеть не приходилось, но они ещё существуют. Каждая фаза на линиях 110 кВ выполнена одним проводом, т.е расщепления фаз не наблюдается.

Линий 110 кВ имеют ощутимо большую охранную зону 20 метров. Присутствует также новый элемент — грозозащитный трос.

Касательно линий 150 кВ, то похоже, в России они — немного экзотика, если вообще существуют. По крайней мере к такому выводу я пришел, изучая карты энергосетей, таблички, и разные подобные документы.

Опоры ЛЭП 110 кВ около ТЭЦ-2

Опоры ЛЭП 110 кВ на краю ПКиО «Царицыно»

Рогатая опора ЛЭП на 110 кВ

Обычно линии 110 кВ связывают крупные подстанции 220/110 (или выше) с более мелкими 110/10/6, расположенными часто в городской черте. Могут питать тяговые подстанции железной дороги, или, например, мелкие заводы. Выглядят подстанции 110/10/6 кВ например, так:

Электроподстанция «Красногорская» 100/10/6 кВ

Трансформаторы на 40 МВА

Одновременно и невзрачно, и завораживающе. Невзрачно — это в сравнении с тем, что будет дальше.

А дальше у нас идут значительно более серьезные вещи…

Опоры воздушных линий электропередачи

Опоры — конструкции, выполненные из дерева, железобетона, металла или композитных материалов для обеспечения необходимого расстояние проводов и грозозащитных тросов от земной поверхности. Самый бюджетный вариант — деревянные стойки, используемые очень широко в прошлом веке при строительстве высоковольтных линий, — постепенно выводятся из эксплуатации, а новые почти не устанавливаются. К основным элементам опор воздушных линий электропередачи относятся:

• фундаментные основания,
• стойки,
• подкосы,
• растяжки.

Конструкции разделяют на анкерные и промежуточные. Первые устанавливают в начале и конце линии, при изменении направления трассы. Особый класс анкерных опор — переходные, используемые на пересечениях ВЛЭП с водными артериями, путепроводами и подобными объектами. Это самые массивные и высоконагруженные конструкции. В сложных случаях их высота может достигать 300 метров!

Прочность и габариты конструкции промежуточных опор, используемых только для прямых участков трасс, не столь внушительны. В зависимости от назначения, их разделяют на транспозиционные (служащие для смены месторасположения фазных проводов), перекрестные, ответвительные, пониженные и повышенные. С 1976 года все опоры были строго унифицированы, но в наши дни наблюдается процесс отхода от массового применения типовых изделий. Каждую трассу стараются максимально адаптировать к условиям рельефа, ландшафта и климата.

Проект «Какие вещества проводят электричество при растворении в воде»

Электрический поток – результат движения электрически заряженных частиц(электричества) под действием сил приложенного к ним электрического поля. Чистая вода плохо проводит электричество, но некоторые элементы, растворенные в ней, позволяют ей проводить ток. Такие вещества при растворении образуют ионы (заряженные частицы), которые переносят заряд внутри раствора. Растворы, обладающие этим свойством, называются электролитами. Чем больше ионов в растворе, тем выше его проводимость. Неэлектролиты – растворы, не содержащие ионы и не проводящие ток. Электролиты могут быть слабыми или сильными. Это зависит от того, как они ионизируются: полностью или частично.

Проводимость раствора можно измерить при помощи устройства проводимости, состоящего из двух металлических электродов, обычно располагаемых на расстоянии 1 см (именно поэтому она измеряется в микросименсах или миллисименсах на сантиметр). На оба электрода подается постоянное напряжение. Это вызывает электрический ток в растворе. Поскольку он пропорционален количеству ионов в воде, проводимость можно измерить. Чем выше концентрация ионов, тем выше проводимость образца.

Устройство проводимости обычно используется в гидропонике, бассейнах, а также системах очистки воды для отслеживания количества питательных веществ, солей или загрязнений.

Раствор некоторых веществ в воде проводит электричество. Эти вещества при растворении образуют ионы, и эти ионы переносят заряд через раствор. Этот проект направлен на то, чтобы собрать устройство для выявления того, раствор каких веществ может проводить электричество, а каких – нет.

В фокусе этого проекта – создание устройства, которое позволило бы определить, какие вещества, будучи растворенными, могут проводить электричество – и каким типом электролита они в этом случае являются.

Что нам понадобится:

• устройство проводимости;
• пластиковые стаканчики;
• большие скрепки;
• изолента;
• разные виды воды: дистиллированная, минеральная, газированная;
• уксус;
• сахар;
• соль.

Ход эксперимента:

1. Эксперименты с электричеством в домашних условиях требуют внимательности. Не глотайте вещества, используемые в этом опыте!
2. Приготовьте разные виды воды.
3. Приготовьте растворы соли и сахара, растворив их в дистиллированной воде.
4. Налейте жидкость в стаканчик.
5. Разогните скрепки, закрепив их изолентой на противоположных сторонах стаканчика.
6. Не помещайте контакты прямо в раствор, иначе со временем они заржавеют. Вместо этого поместите их на скрепки, а скрепки опустите в раствор.
7. Результаты наблюдений отобразите в таблице и в виде графика. В зависимости от того, какое устройство проводимости вы используете, отметьте, горят ли LED-лампы и степень их яркости. Ополаскивайте стаканчик и скрепки дистиллированной водой между опытами.
8. Если неподалеку есть источник, проверьте воду из него на проводимость. Если она проводит электричество, подумайте, какие вещества могли быть в нем растворены и откуда они могли взяться.
9. Отметьте галочкой поле, соответствующее свету, производимому LED-лампой. В зависимости от яркости лампы распределите жидкости на сильные, средние, слабые электролиты или неэлектролиты.

Вывод:

Что такое электричество? Что такое электролит? Что такое проводимость? Какие вещества оказались хорошими электролитами по результатам опыта? Посмотрите на этикетку бутылки минеральной воды. Как вы думаете, какие вещества в ее составе помогают проводить ток? Посмотрите на этикетку бутылки газированной воды. Как вы думаете, какие вещества в ее составе помогают проводить электричество? Жидкая паста внутри батареек для фонарика – электролит. Какие из протестированных веществ могли бы использоваться в качестве такого электролита? Подумайте, какие еще опыты с электричеством в домашних условиях можно провести на основе проведенного проекта.

Похожие записи:

Первая помощь при поражении электрическим током Нормы освещенности рабочих мест и производственных помещений Коэффициент использования светового потока уличных led-светильников Импульсный стабилизатор напряжения для зарядки аккумуляторных батарей большой емкости Цоколь g9 для светодиодной, галогенной лампы: описание, преимущества, маркировка Что такое диммер и как он работает