Изолатори и изолация Електрообзавеждане
Лекция #13.
Изолатори се наричат електрически продукти, предназначени за механично закрепване на тоководещи елементи на електрическа инсталация и изолирането им един спрямо друг и спрямо земята. да се предотврати протичането на електрически ток между тях.
Според местоположението на тоководещата част се разграничават опорни, втулкови и линейни изолатори, чието предназначение се определя според наименованията им.
Според дизайна линейните изолатори се разделят на дискови изолатори (изолационна част под формата на плоча), прътови изолатори (изолационна част под формата на прът или цилиндър) и щифтови изолатори (изолаторът има метален щифт, който носи основното механично натоварване).
Конструкции на изолатори на дискови окачвания:а- изработени от закалено стъкло с конично завършване на частите;b- изработени от порцелан с "сводесто" вграждане на детайли;1– прът;2– изолираща част;3– заглавка;4– циментово вграждане; 5 - заключване;6– уплътнител.
Дисковите линейни изолатори се използват за окачване на проводници на контактната мрежа, на въздушни електропроводи от 35 kV и повече, линии за автоматично блокиране и захранващи линии за високо напрежение на DPR. Необходимото ниво на издържано напрежение се постига чрез свързване на необходимия брой изолатори в гирлянда. Благодарение на въртящите се изолатори на гирлянда, те работят само на напрежение. Въпреки това изолаторите са проектирани така, че външната сила на опън създава главно напрежения на натиск в изолационния материал. Дизайнът на изолатора е показан на фигура 1.
Щифтови изолатори (Фигура 2) се използват за външни инсталации, където се изисква висока механична якост. В инсталациис напрежение 110 kV и повече се използват колони, състоящи се от няколко щифтови изолатора, монтирани един върху друг за напрежение 35 kV. Буквата Sh (щифт) е въведена в обозначението на изолаторите.Щифтовите линейни изолатори се използват за напрежения от 6-10 kV. Обозначението ShF6 означава: щифтов порцелан за 6 kV. Буквата C в обозначението (ШС) показва, че изолаторът е изработен от стъкло.
Линейни щифтови изолатори:а- порцелан ШФ-10Г;b– стъкло NS 18A
Пръчковите изолатори (Фигура 3) за външни инсталации имат повече ребра от изолаторите за закрито. Ребрата служат за увеличаване на дължината на пътя на пълзене, за да се увеличат разрядните напрежения на изолаторите при дъжд и при мокри условия. Обозначението, например, OSN-35-2000 се дешифрира, както следва: опора, външна инсталация, прът при 35 kV, с минимална сила на счупване 2000 N.
Втулковите изолатори се използват за изолиране на тоководещи части, когато преминават през стени, тавани и други структурни елементи на разпределителни уредби и устройства. Втулките, предназначени за външен монтаж, имат по-развита повърхност на частта от изолатора, която се намира на открито. Обозначението на втулковия изолатор съдържа стойността на номиналния ток, например PNSh-35/3000-2000 означава: втулка, открит монтаж, шина за напрежение 35 kV и номинален ток 3 kA с механична якост 20 kN.
Носещият изолатор е предназначен за закрепване на тоководещи части в електрически апарати, разпределителни уредби на електроцентрали и подстанции, комплектни разпределителни уредби. По дизайн това е парче изолационен материал с цилиндрична или конична форма,вътре в който има метален фитинг с резбови отвори за закрепване на шините и монтаж на изолатора. За да се увеличи работното (разрядното) напрежение на изолатора, на страничната му повърхност са предвидени ребра, които увеличават дължината на пътя на повърхностния ток на утечка.
Изолаторът се състои от електроизолационен материал, метални фитинги и свързващ материал. Електроизолационните материали, от които се изработват изолаторите, трябва да имат висока електрическа якост, висока механична якост и да издържат добре на неблагоприятни атмосферни условия.
По време на работа изолаторите са подложени на различни въздействия:механични натоварвания (поради собственото тегло на изолаторите на гирляндите, окачени проводници, лед, вятър, сняг, температурни разлики и динамични натоварвания);електрически влияния : електрическо работно напрежение и пренапрежения (особено по време на гръмотевични бури);замърсители със специфичен състав. В близост до леглото на железопътния коловоз въздухът е замърсен с прах, пренесен от железопътния коловоз, частици от насипни товари, изнесени от открит подвижен състав по време на движение на влака, прах, образуван в резултат на износване на подвижния състав и части на коловоза, и пясък, използван за увеличаване на коефициента на сцепление на колелата с релсите. Замърсяването на изолаторите се улеснява от навлажняването им с мъгла, суграшица, ръмежлив дъжд, особено когато посоката на вятъра е от морето.
Надеждната работа на захранващите системи се осигурява от изолатори от порцелан и стъкло. Напоследък като материал за изолатори се използват различни полимерни материали.
Като се има предвид, че изолаторите са изложени на множество неблагоприятни въздействия по време на работа, те са обект на много строги изисквания за механични иелектрическа устойчивост на атмосферни влияния. Изолаторите трябва да са устойчиви на термични удари, както и гладка повърхност без пукнатини, чипове, чужди включвания.
Възможно е да се задоволят тези изисквания и следователно да се осигури надеждността на електрическата инсталация само със строго регламентиран технологичен процес за производство на изолатори.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: