Ізолятори та ізоляція Електроустаткування
Лекція №13.
Ізоляторами називають електротехнічні вироби, призначені для механічного кріплення струмопровідних елементів електроустановки та ізолювання їх один щодо одного та щодо землі. тобто для запобігання перебігу електричного струму між ними.
За розташуванням струмоведучої частини розрізняють опорні, прохідні та лінійні ізолятори, призначення яких визначаються відповідно до їх назв.
За конструктивним виконанням лінійні ізолятори діляться на тарілчасті (ізоляційна частина у формі тарілки), стрижневі (ізоляційна частина у вигляді стрижня або циліндра) і штирьові (ізолятор має металевий штир, що несе основне механічне навантаження).
Конструкції підвісних тарілчастих ізоляторів:а– із загартованого скла з конусним закладенням деталей;б- з порцеляни з «арковою» закладенням деталей;1- стрижень;2– ізоляційна деталь;3- шапка;4- цементне закладення; 5 – замок;6– герметик.
Лінійні ізолятори тарілчастого типу використовуються для підвіски проводів контактної мережі, на повітряних ЛЕП 35 кВ і вище, ліній автоблокування та високовольтних живильних ліній ДПР. Необхідний рівень витримуваних напруг досягається з'єднанням необхідної кількості ізоляторів у гірлянду. Ізолятори гірлянди завдяки шарнірному з'єднанню працюють лише на розтягування. Однак ізолятори сконструйовані так, що зовнішнє зусилля, що розтягує, створює в ізоляційному матеріалі в основному напруги стиснення. Конструкція ізолятора представлена малюнку 1.
Штирьові ізолятори (Малюнок 2) застосовують для зовнішніх установок у тих випадках, коли потрібна висока механічна міцність. В установкахнапругою 110 кВ і вище використовуються колонки, що складаються з декількох встановлених один на одного опорно-штирьових ізоляторів на напругу 35 кВ. В позначення ізоляторів введена буква Ш (штирьовий). Штирьові лінійні ізолятори застосовуються на напругу 6-10 кВ. Позначення ШФ6 означає: штирьовий фарфоровий на 6 кВ. Літера С у позначенні (ШС) вказує на те, що скляний ізолятор.
Лінійні штирьові ізолятори:а- фарфоровий ШФ-10Г;б– скляний НС 18А
Стрижневі ізолятори (малюнок 3) зовнішньої установки відрізняються більшою кількістю ребер, ніж ізолятори внутрішньої установки. Ребра служать для збільшення довжини шляху струму витоку з метою підвищення розрядної напруги ізоляторів під дощем та в умовах зволожених забруднень. Позначення, наприклад, ОСН-35-2000 розшифровується наступним чином: опорний, зовнішньої установки, стрижневий на 35 кВ, з мінімальною руйнівною силою 2000 Н.
Прохідні ізолятори застосовуються для ізоляції струмопровідних частин при проходженні через стіни, стелі та інші елементи конструкцій РУ і апаратів. Прохідні ізолятори, призначені для зовнішньої установки, мають більш розвинену поверхню частини ізолятора, яка розташовується поза приміщенням. Позначення прохідного ізолятора містить значення номінального струму, наприклад ПНШ-35/3000-2000 означає: прохідний, зовнішньої установки, шинний на напругу 35 кВ та номінальний струм 3 кА з механічною міцністю 20 кН.
Опорний ізолятор призначений для кріплення струмопровідних частин в електричних апаратах, розподільних пристроях електричних станцій та підстанцій, комплектних розподільчих пристроїв. За конструкцією є деталь з ізоляційного матеріалу циліндричної або конічної форми,всередину якої закладена металева арматура з різьбовими отворами для кріплення шин та монтажу ізолятора. Для підвищення робочої (розрядної) напруги ізолятора на його бічній поверхні передбачаються ребра, що збільшують довжину шляху поверхневого струму витоку.
Ізолятор складається з електроізоляційного матеріалу, металевої арматури та сполучного матеріалу. Електроізоляційні матеріали з яких виготовляються ізолятори повинні мати високу електричну міцність, високу механічну міцність та добре протистояти несприятливим атмосферним умовам.
При експлуатації ізолятори піддаються різним впливам:механічним навантаженням (за рахунок власної ваги ізоляторів гірлянди, підвішених проводів, ожеледиці, вітру, снігу, перепаду температур і динамічних навантажень);електричним впливам : електричної робочої напруги та перенапруг (особливо в грозовий період);забруднень специфічного складу. Поблизу полотна залізничної колії повітря забруднюється пилом, що переноситься з полотна, частинками сипучих вантажів, що відносяться з відкритого рухомого складу при русі поїзда, пилом, що утворюється в результаті зношування деталей рухомого складу і колії, піском, що застосовується для збільшення коефіцієнта зчеплення коліс з рейками. Забрудненню ізоляторів сприяє зволоження їх туманом, мокрим снігом, дощем, що мрячить, особливо при напрямку вітру з моря.
Надійну роботу систем електропостачання забезпечують ізолятори з порцеляни та скла. Останнім часом як матеріал для ізоляторів почали використовувати різні полімерні матеріали.
Враховуючи, що при експлуатації ізолятори схильні до численних несприятливих впливів, до них пред'являють дуже жорсткі вимоги щодо механічної таелектричної міцності до атмосферних впливів Ізолятори повинні мати стійкість до термоударів, а також гладку поверхню без тріщин, сколів, сторонніх включень.
Задовольнити цим вимогам, отже, забезпечити надійність роботи електроустановки можна лише за суворо регламентованому технологічному процесі виробництва ізоляторів.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: