Ізолятори для електротехнічних установок - школа для електрика: пристрій, монтаж, налагодження, експлуатація та ремонт електрообладнання
Ізолятори для електротехнічних установок
Струмопровідні частини електричних установок і окремих апаратів повинні бути надійно ізольовані одні від інших і від землі. Для виконання цих функцій і кріплення струмоведучих частин використовують різні ізолятори. які поділяються на станційні. апаратні і лінійні.
Станційні і апаратні ізолятори застосовують для кріплення та ізоляції шин в розподільних пристроях електричних станцій і підстанцій або відповідно струмоведучих частин апаратів. Ці ізолятори, в свою чергу, поділяються на опорні і прохідні. Останні встановлюють при проході шин через стіни і перекриття всередині приміщень, а також при виведенні їх з будівель або застосовують для виведення струмоведучих частин з корпусів апаратів.
Лінійні ізолятори служать для кріплення проводів повітряних електричних ліній і шин відкритих розподільних пристроїв.
Ізолятори повинні відповідати таким вимогам. забезпечувати достатню електричну міцність, яка визначається напруженістю електричного поля (кВ / м), при якій матеріал ізолятора втрачає властивості діелектрика, мати достатню механічну міцність, що дає можливість протистояти динамічним зусиллям, які виникають між окремими струмоведучими частинами при короткому замиканні в ланцюзі, забезпечувати незмінність своїх властивостей під впливом навколишнього середовища (дощ, сніг і т. п.), мати достатню теплостійкість, тобто не змінювати своїх електричних властивостей при і Зміна температури в певних межах, мати поверхню, стійку проти впливу електричних розрядів.
До електричних характеристиках ізоляторів ставляться. номінальне і пробивну напруги (мінімальна напруга, при якому відбувається пробій ізолятора), розрядні і витримуються напруги промислової частоти в сухому стані (сухо-розрядний, при якому відбувається перекриття по поверхні ізолятора без втрати ізоляційних якостей) і під дощем (мокро-розрядний, по змоченою поверхні ізолятора), імпульсні 50% -ві розрядні напруги обох полярностей.
До основних механічних характеристиках ізоляторів відносяться: мінімальна (номінальна) руйнівне навантаження (в ньютонах), прикладена до голівці ізолятора в напрямку, перпендикулярному осі, а також розміри і маса.
Лінійні ізолятори призначені для ізоляції і кріплення дротів на повітряних лініях і в розподільчих пристроях електричних станцій і підстанцій. Виготовляються вони з порцеляни або загартованого скла. За конструкцією ізолятори поділяють на штирові і підвісні.
Штирові ізолятори застосовуються на воздуш них лініях напругою до 1 кВ і на ПЛ 6-35 кВ (35 кВ - рідко і тільки для проводів малих перетинів). На номінальну напругу 6-10 кВ і нижче ізолятори виготовляють одноелементними, а на 20-35 кВ - двоелементною.
Підвісна ізолятор тарельчатого типу найбільш поширений на повітряних лініях напругою 35 кВ і вище. Підвісні ізолятори складаються з фарфоровому або скляному ізолюючої частини і металевих деталей - шапки та стержня, що з`єднуються з ізолюючої частиною за допомогою цементної зв`язки.
Для повітряних ліній в районах із забрудненою атмосферою розроблені конструкції ізоляторів і забрудненню виконання з підвищеними розрядними характеристиками і збільшеною довжиною шляху витоку.
Підвісні ізолятори збирають в гірлянди. які бувають підтримують і натяжними. Перші монтують на проміжних опорах, другі - на анкерних. Число ізоляторів в гірлянді залежить від напруги лінії. Наприклад, в підтримуючих гірляндах повітряних ліній з металевими і залізобетонними опорами 35 кВ повинно бути 3 ізолятора, 110 кВ - 6 - 8, 220 кВ - 10 - 14 і т. Д.
Штирові ізолятори кріпляться на опорах за допомогою гаків або штирів. Якщо потрібна підвищена надійність, то на анкерні опори встановлюють не один, а два і навіть три штирьових ізолятора.
Станційні і апаратні ізолятори. як і лінійні, в більшості випадків виготовляють з порцеляни, який найбільш повно відповідає поставленим вимогам. Ряд деталей апаратів, що виконують функції ізоляції, особливо що знаходяться всередині кожухів і в деяких випадках залитих ізоляційним маслом, виготовляють з бакеліту, гетинакса і текстоліту.
Для кріплення ізолятора до основи і шин або струмоведучих частин апаратів до ізолятора використовують металеву арматуру, тобто металеві частини, закріплені на порцеляні. Арматуру закріплюють на порцеляні найчастіше за допомогою різного роду цементують замазок з коефіцієнтом об`ємного теплового ресшіренія, близьким до коефіцієнта порцеляни. З метою поліпшення якості ізоляторів їх фарфоровий корпус із зовнішнього боку покривають глазур`ю.
Залежно від роду установки використовують ізолятори для внутрішньої або зовнішньої установки. Ізолятори для зовнішньої установки мають більш розвинену поверхню, завдяки якій збільшується мікроразрядное напруга, що забезпечує надійну роботу під дощем, а також в забрудненому стані.
Ізолятори на різні номінальні напруги відрізняються активною висотою порцеляни, а на різні руйнують механічні зусилля - діаметром.
Опорні ізолятори можна розділити на опорно-стрижневі й опорно-штирові. Опорні-стрижневі ізолятори мають суцільний або повний фарфоровий стрижень з виступаючими ребрами.
Арматура ізоляторів. розрахованих на значну механічну навантаження, складається з овальних або квадратних фланців з отворами для болтів знизу і металевих головок з нарізними отворами для кріплення провідника зверху.
Ізолятори, розраховані на меншу механічну навантаження, не мають фланців і головок. У них передбачені металеві фасонні вкладиші з різьбовими отворами, укріплені в поглибленнях фарфорового стрижня. Ці ізолятори завдяки внутрішній закладенні арматури мають менші розміри і масу.
Ізолятори для внутрішньої установки на напругу до 35 кВ серії ОФ мають конічне фарфорове тіло з одним або двома невеликими ребрами. Опорно-стрижневі ізолятори для зовнішньої установки серії ОНБ відрізняються від розглянутих більш розвиненими ребрами. Їх виготовляють для напруг 10 - 110 кВ.
Опорно-штирові ізолятори серії ОНШ призначені для зовнішньої установки. Вони мають фарфорове тіло з далеко виступаючими ребрами (крилами) для захисту від дощу. Ізолятор зміцнюють на підставі за допомогою чавунного штиря з фланцем. Зверху передбачений чавунний ковпак з нарізними отворами для кріплення струмоведучих частин.
Прохідні ізолятори для внутрішньої установки на напругу до 35 кВ мають порожнистий фарфоровий корпус з невеликими ребрами. Для кріплення ізолятора в перекритті (стіні) на середній його частині передбачено фланець, а на торцях для кріплення провідника - металеві ковпаки. Прохідні ізолятори з номінальним струмом до 2000 А забезпечені стрижнями прямокутного перетину.
Ізолятори на ток 2000 А і вище, так звані «шинні». поставляються без стрижнів. Ці ізолятори на торцях мають ковпаки спеціальної конструкції, які утримують сталеві планки з прямокутними вирізами, через які пропускається Струмовідна шина.
Фланці і ковпаки у ізоляторів з великим номінальним струмом (зазвичай більше 1000 А) виготовляють з немагнітних матеріалів - чавуну спеціальних марок, силуміну - для уникнення додаткових втрат через индуктироваться струмів.
Прохідні ізолятори, одна частина яких працює на відкритому повітрі, а інша - в закритому приміщенні або в маслі, як, наприклад, прохідні ізолятори трансформаторів і масляних вимикачів. роблять несиметричними. Частина фарфорового корпусу, що працює на повітрі, має більш розвинені ребра.
Прохідні ізолятори на напругу 110 кВ і вище, так звані «вводи», крім фарфорового, мають Маслобарьерний або в більш нових конструкціях паперово-масляну ізоляцію. В останньому випадку на токоведущий стрижень накладені шари кабельного паперу з провідними прокладками з алюмінієвої фольги між ними (конденсаторний введення). Конденсаторний введення забезпечує рівномірний розподіл потенціалу як уздовж осі, так і в радіальному напрямку. Ці вводи зазвичай герметизовані.
Статті та схеми
Корисне для електрика
Моя професія електрик
