Подвесные стеклянные и фарфоровые изоляторы

метки: Изолятор, Стеклянный, Фарфоровый, Напряжение, Гирлянда, Соединить, Шапка, Механический

Изолятор электрический, для электрической изоляции и механической связи частей электрического находящихся под различными электрическими потенциалами.

и размеры изоляторов определяются прикладываемыми к ним механическими нагрузками, электрическим напряжением установок и условиями их эксплуатации. Изоляторы линий электропередачи и открытых распределительных электрических станций и подстанций подвергаются воздействию атмосферных осадков, которые особенно опасны при сильном загрязнении окружающего воздуха. В таких изоляторах для увеличения напряжения перекрытия (электрического разряда по поверхности) наружная поверхность делается сложной формы, которая удлиняет путь перекрытия. На линиях электропередачи напряжением от 6 до 35 кв применяют так называемые штыревые изоляторы (рис. 1 ), на линиях более высокого напряжения — гирлянды из подвесных изоляторов (рис. 2 ), число которых в гирлянде определяется номинальным напряжением линии.

Рис. 1. Штыревой изолятор.

Рис. 2. Гирлянда подвесных изоляторов: 1 — фарфоровая часть; 2 — шапка из ковкого чугуна: 3 — стальной стержень.

2.1 Виды по материалу изготовления

• Фарфоровые изоляторы изготавливают из электротехнического фарфора, покрывают слоем глазури и обжигают в печах.

• Стеклянные изоляторы изготавливают из специального закалённого стекла. Они имеют большую механическую прочность, меньшие размеры и массу, медленнее подвергаются старению по сравнению с фарфоровыми.

• Полимерные изоляторы изготавливают из специальных пластических масс.

2.2 По способу крепления на опоре

• Штыревые изоляторы (крепятся на крюках или штырях) применяются на ВЛ до 35 кВ

• Подвесные изоляторы (собираются в гирлянду и крепятся специальной арматурой) применяются на ВЛ 35 кВ и выше

  10 стр., 4655 слов

  Изоляторы воздушных линий и подстанций железных дорог

  ... дефект изолятора и напряжение перекрытия должно быть меньше пробивного напряжения. У подвесных тарельчатых изоляторов мокроразрядное напряжение в 1,8..2 раза меньше сухоразрядного напряжения, у стержневых изоляторов ... почти совпадает с килограммом силы, или в килоньютонах (кН). Изготавливают изоляторы из электротехнического фарфора, закаленного электротехнического стекла и полимерных материалов ...

2 Обозначения изоляторов

В обозначение изоляторов входят:

• буквы, которые указывают на их конструкцию: Ш — штыревой, П — подвесной

  • материал: Ф — фарфор, С — стекло

  • назначение: Т — телеграфный, Н — низковольтный, Г — грязестойкий (для подвесных)

  • типоразмер: А, Б, В, Г (для штыревых)

цифры, которые у штыревых изоляторов указывают на номинальное напряжение (10, 20, 35) или диаметр внутренней резьбы (для низковольтных), а у подвесных — на гарантированную механическую прочность в килоньютонах. Условное обозначение изолятора должно содержать тип и шифр изолятора.

Буквы и цифры типа означают:

• первая — П — вид изолятора — подвесной;
• вторая — С или Ф — материал изоляционной детали: С — стекло, Ф — фарфор;

третья — В, Д, К, С — условное обозначение конфигурации изоляционной детали:

• В — с увеличенным вылетом ребра, Д — двукрылая, К — коническая, С — сферическая;

• цифры — 40, 70 : 400 — класс изолятора;
• четвертая, цифр — А, Б, В, Г : — индекс модернизации изолятора.

3. подвесных изоляторов

Подвесные изоляторы состоят из:

• фарфоровой или стеклянной изолирующей детали — «тарелки»,

• шапки из ковкого чугуна,

• стержня в форме пестика.

  Пример изолятора: ПСВ-120 Минимальная разрушающая сила, кН: 120 кН Масса, кг: 5,6 кг

• Стеклянный линейный подвесной изолятор ПСВ-120 (для районов с нормальной степенью загрязнения атмосферы) предназначен для электрической изоляции и крепления проводов и грозозащитных тросов воздушных ЛЭП и ОРУ подстанций высокого напряжения 6-500 кВ.

Шапка и стержень скрепляются с изолирующей деталью портландцементом марки не ниже 500. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при формировании гирлянд. Число изоляторов в гирлянде обусловлено напряжением ЛЭП, материалом опор и типом изоляторов. В состав гирлянды входит одна или несколько цепочек подвесных изоляторов.

Типы гирлянд

Поддерживающая гирлянда, Натяжная гирлянда

Стеклянные изоляторы: их типы и преимущества использования.

Тип изолятора определяется классом, материалом изоляционной детали и ее конфигурацией.

Класс изолятора соответствует значению нормированной разрешающей механической (для стеклянных изоляторов) или электромеханической (для фарфоровых изоляторов) силы в килоньютонах и выбираются из ряда: 40, 60, 70, 80, 100, 120, 160, 190, 210, 240, 300, 400 и 530.

Примечание. Не рекомендуется применять изоляторы классов 60, 80, 100, 190 и 530.

Изоляционная деталь должна изготовляться из электротехнического фарфора по ГОСТ 20419-83 или электроизоляционного стекла, подвергнутого закалке.

4. Преимущества стеклянных изоляторов перед фарфоровыми:

Уже первые годы производства и эксплуатации стеклянных изоляторов выявили ряд их преимуществ по сравнению с однотипными фарфоровыми изоляторами:

• сырьевые материалы, используемые при изготовлении стеклянных изоляторов, более постоянны по своему составу, чем сырье для керамического производства, что создает благоприятные условия для стабилизации физико-технических характеристик стекла и технологических процессов;

• технологический процесс производства стеклянных изоляторов в значительной степени поддается механизации и автоматизации, что минимизирует влияние человеческого фактора на характеристики изоляторов;
• электромеханические характеристики закаленного стекла намного выше, чем фарфоровые, что позволяет создать изоляторы с необходимой механической прочностью, размеры и масса которых значительно ниже, чем у аналогичных из фарфора;

• контроль изоляторов из закаленного стекла в производстве и, особенно в эксплуатации значительно проще.

На высоковольтных линиях электропередачи высокого напряжения применяют гирлянды, состоящие из последовательно соединенных шарнирным способом изоляторов. Количество изоляторов в гирлянде определяется классом напряжения линии, конструкцией опор, типом изолятора, условиями эксплуатации. Например, для линий

35кB используют 3 последовательно соединенных изолятора, для линий 110 кВ используют от 9 до 11 последовательно соединенных изоляторов. Шапка и стержень подвесных изоляторов имеют шарнирное крепление, позволяющее последовательно соединять шапку одного изолятора со стержнем другого изолятора. Такое соединение традиционно применяется в конструкции подвесных изоляторов.

На деревянных опорах при напряжении 35 кВ ставят два подвесных изолятора ПС в гирлянде; на металлических опорах — на один-два изолятора больше. Количество подвесных изоляторов ПС для ВЛ 6—35 кВ выбирается независимо от высоты над уровнем моря.

Во избежание самопроизвольного расцепления гирлянды стержень в пазу шапки фиксируется замком.

5. Проверка и распредиление напряжения:

При проверке изолятора измерительной штангой изолятор бракуется, если значение измеренного на нем напряжения меньше 50% указанного в табл.12 (Приложение 3.1).

При проверке изоляторов штангой с постоянным искровым промежутком изолятор бракуется, если пробой промежутка не происходит при напряжении, соответствующем дефектному состоянию наименее электрически нагруженного изолятора гирлянды.

Усредненные распределения напряжений по подвесным изоляторам гирлянд ВЛ 35-220 кВ

Напряжение ВЛ, кВ	Кол-во изоляторов в гирлянде	Напряжение, кВ, на изоляторе номер (считая от конструкции или траверсы)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
220	14	9	8	7	7	7	6	7	7	8	9	10	11	13	18
	13	10	8	8	8	7	7	7	8	8	10	12	14	20	—
110	8	8	6	5	4,5	6,5	8	10	17	—	—	—	—	—	—
	7	9	6	5	7	8,5	10	18,5	—	—	—	—	—	—	—
	6	10	8	7	9	11	19	—	—	—	—	—	—	—	—
35	4	4	3	5	8	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
	3	6	5	9	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
	2	10	10	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—

Примечание: Сумма напряжений, измеренных по изоляторам гирлянды, не должна отличаться от фазного напряжения ВЛ более чем на +-10% для гирлянд на металлических и железобетонных опорах и более чем на +-20% — на деревянной.

6. Заключение.

Существенным недостатком указанных изоляторов является использование в качестве материала изоляционной детали фарфора или закаленного стекла как наиболее механически прочного из известных общеупотребительных электроизоляционных материалов. Закалка обеспечивает повышенную термостойкость стеклянной детали, сопротивление сжатию и изгибу. Но вместе с твердостью и статической прочностью изолятор приобретает свойства, характерные для любого стекла и фарфора: хрупкость, низкая ударная динамическая прочность. Кроме того, вследствие разного коэффициента термического расширения металла и стекла (фарфора) необходимо компенсировать разные величины расширения в местах соединения изоляционной детали с металлической шапкой и стержнем. Это достигается путем демпфирующих прокладок, промазок и т.д. Изоляторы со стеклянной или фарфоровой деталью обладают большим весом, создающим неудобства при монтаже, подвержены вандализму, имеют большой процент боя при транспортировке, что удорожает монтаж.

7. Список литературы:

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/farforovyie-izolyatoryi/

• Воздушные линии электропередачи: Учеб. пособие для ПТУ. / Магидин Ф.А.;
• Под ред. А.Н. Трифонова. — М.: Высшая школа, 1991.

Изоляторы подвесные тарельчатые. Общие технические условия ГОСТ 6490-93. 1991г

Приказ Минэнерго РФ от 13 января 2003 г_ N 6

Изоляторы. М. — Л., 1941; Богородицкий Н. П., Фридберг