Как устроены изоляторы ВЛ

К достоинствам стеклянных изоляторов относится и то, что в случае электрического пробоя или разрушающего механического или термического воздействия закаленное стекло изолятора не растрескивается, а рассыпается. Это облегчает нахождение не только места повреждения на линии, но и самого поврежденного изолятора в гирлянде и тем самым позволяет отказаться от трудоемких профилактических замеров на линиях.

На опорах штыревые изоляторы крепят при помощи крючков и штырей. В том и другом случаях на стрежни крючков или штырей, снабженных насечками, накручивают слой палки (пеньки), смоченной суриком, растертым в олифе, после чего на паклю по резьбе, имеющийся в фарфоре, навертывают изолятор.

В обозначениях типов изоляторов буквы и цифры означают: Ш – штыревой, Ф – фарфоровый, С – стеклянный, Н – низкого напряжения, цифра – номинальное напряжение, кВ, или минимальная электромеханическая нагрузка в кН, буквы А, Б, В, Г – вариант конструкции изолятора.

Для воздушных линий напряжением 35 кВ с проводами средних и больших сечений, а также для линий более высокого напряжения применяют только подвесные изоляторы (рис. 2 ).

Подвесные изоляторы состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей части и металлических деталей – шапок и стержней, соединяемых с изолирующей частью посредством цементной связки.

Рис. 3. Гирлянда из подвесных изоляторов

Количество изоляторов в гирлянде зависит от рабочего напряжения линии, степени загрязненности атмосферы, материала опор и типа применяемых изоляторов. Так, для линии напряжением 35 кВ – 2-3, для 110 кВ – 6-7, для 220 кВ- 12-14 и т.д.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Изоляторы

Различают изоляторы следующих видов: опорные, проходные и подвесные. Изоляторы должны отвечать ряду требований, определяющих их электрические и механические характеристики, в соответствии с назначением и номинальным напряжением, а также загрязненностью воздуха в районе установки.

К электрическим характеристикам относятся: номинальное напряжение, пробивное напряжение, разрядные и выдерживаемые напряжения промышленной частоты в сухом состоянии и под дождем, импульсные 50%-ные разрядные напряжения обеих полярностей. Основной механической характеристикой является минимальная разрушающая нагрузка, Н, приложенная к головке изолятора в направлении, перпендикулярном оси, а также жесткость или отношение силы, приложенной к головке изолятора в направлении. перпендикулярном оси, к отклонению головки от вертикали, Н/мм.

Жесткость опорных изоляторов зависит от их конструкции и номинального напряжения. Изоляторы для напряжения до 35 кВ включительно обладают очень большой жесткостью, поскольку высота их относительно мала. Изоляторы для более высоких напряжений имеют большую высоту и меньшую жесткость. Она составляет в зависимости от конструкции от 300 до 2000 Н/мм для изоляторов 110 кВ и 150-200 Н/мм для изоляторов 220 кВ. Это означает, что при КЗ головки изоляторов заметно отклоняются от своего нормального положения под действием электродинамических сил на проводники. Однако изоляторы не разрушаются при условии, что нагрузка на головку не превышает минимальной разрушающей нагрузки.

Опорные изоляторы предназначены для изоляции и крепления шин или токоведущих частей аппаратов на заземленных металлических или бетонных конструкциях, а также для крепления проводов воздушных линий на опорах. Их можно разделить на стержневые и штыревые.

Опорные стержневые изоляторы для внутренней установки

Рис.1. Опорный стержневой изолятор для внутренней установки
серии ИО 10 кВ с квадратным фланцем и колпаком

Опорные стержневые изоляторы для внутренней установки серии ИО изготовляют для номинальных напряжений от 6 до 35 кВ. Они имеют фарфоровое коническое тело с одним небольшим ребром (рис.1). Снизу и сверху предусмотрены металлические детали (армировка) для крепления изолятора на основании и крепления проводника на изоляторе.

Изоляторы серии ИО изготовляют с минимальной разрушающей нагрузкой от 3,75 до 30 кН.

Опорные стержневые изоляторы для наружной установки

Рис.2. Опорный стержневой изолятор для наружной установки серии ИОС 110 кВ

Опорные стержневые изоляторы для наружной установки серии ИОС (рис.2) отличаются от изоляторов описанной выше конструкции более развитыми ребрами, благодаря которым увеличивается разрядное напряжение под дождем. Их изготовляют для номинальных напряжений от 10 до 110 кВ. Минимальная разрушающая нагрузка находится в пределах от 3 до 20 кН.

Опорные штыревые изоляторы

Рис.3. Опорный многоэлементный изолятор (мультикон) 245 кВ

Опорные штыревые изоляторы серии ОНШ также предназначены для наружной установки. Они имеют фарфоровое тело с далеко выступающими ребрами (крыльями) для защиты от дождя. Длина пути тока утечки по поверхности диэлектрика значительно больше соответствующего пути тока утечки по изолятору, предназначенному для внутренней установки. Изолятор укрепляется на основании с помощью чугунного штыря с фланцем.

Для крепления токоведущих частей предусмотрен чугунный колпак с нарезными отверстиями. Штыревые изоляторы изготовляют для номинальных напряжений от 10 до 35 кВ и минимальной разрушающей нагрузки от 5 до 20 кН. Изолятор, показанный на рис.3, рассчитан на номинальное напряжение 35 кВ. Штыревые изоляторы 110-220 кВ представляют собой колонки из нескольких изоляторов 35 кВ.

Рис.4. Опорный штыревой изолятор для наружной установки серии ОНШ 35 кВ

Проходные изоляторы

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

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

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

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.

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

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.

Источник

Типы изоляторов и их назначение

Типы изоляторов и их назначение

Современные электросетевые предприятия осуществляют передачу электроэнергии от точек ее производства до потребителей при помощи воздушных линий электропередачи, на которых напряжение достигает 750кВ и больше. Поэтому очень важно, чтобы сами линии электропередачи и прочее оборудование надежно работали. Не последнюю роль в решении данного вопроса играет надежность изоляционных устройств, в том числе и правильный выбор вида изоляторов, которые используются на линиях электропередачи. Конструкция электрического изолятора включает изоляционное тело (диэлектрик) и детали для крепления проводов к изолятору и зависит от механических нагрузок, электрического напряжения сетей, условий их эксплуатации.

Все электрические изоляторы классифицируются по таким принципам:
1. По назначению:

· Опорные. Предназначены для изоляции и крепления токоведущих частей в электрических аппаратах и распределительных устройствах.

· Проходные. Изделия, с токоведущими шинами либо без них предназначаются для применения в помещениях на подстанциях, а для работы на улице подходят изоляторы с обычной и усиленной изоляцией;

· Линейные для установки на открытом воздухе – штыревые, стержневые, тарельчатые;

· Высоковольтные вводы для эксплуатации на подстанциях – в негерметичном и герметичном виде;

2. По материалу изготовления:

· Стеклянные изоляторы. Производятся из особого закаленного стекла. В отличие от фарфоровых изоляторов, они обладают высокой механической прочностью, меньшими весом и габаритными размерами, большим сроком эксплуатации;

· Фарфоровые изоляторы. Изготавливаются из электротехнического фарфора, поверх которого наносится слой глазури. После этого изделия обжигают в печах;

· Полимерные изоляторы. Для производства используются особые пластические массы. Данные изделия предназначаются для изоляции и механического крепления токоведущих частей в электрических устройствах, а также для монтажа токоведущих шин распределительных механизмов электростанций. Стеклянные и фарфоровые изоляторы во многом уступают полимерным изоляторам, которые более устойчивые к загрязнениям, температурным перепадам, механическим нагрузкам и т.д.

3. По способу крепления на опоре:

· Штыревые изоляторы. Фиксируются на опорах ЛЭП с помощью специальных штырей либо крючков и предназначаются для использования на воздушных линиях до 35 кВ;

· Подвесные изоляторы. Их надо собирать в изолирующие подвески и крепить на опорах ЛЭП с помощью специальной арматуры;

· Линейные изоляторы опорные. Фиксируются на траверсах опор ЛЭП с помощью фланцевого соединения.Изолятор опорный, цена которого у нас наиболее конкурентоспособна, предназначается для крепления токоведущих частей в электроаппаратах, распределительных устройствах электростанций и подстанций.Изоляторы опорные, обладают высоким рабочим напряжением, имеют усиленное оребрение боковой поверхности, которое увеличивает длину пути утечки.

После буквенных и цифровых обозначений через дефис указывается количество проводов, подвешиваемых на опору. Например, УА2-7 – угловая анкерная двухцепная опора для подвески семи проводов.

Изменения количества проводов на один, два или три целесообразно выполнять на концевой (анкерной) опоре К1 или ответвительной анкерной опоре ОА3.

Ответвительная анкерная опора ОА1 устанавливается в местах, где необходимо произвести ответвление двух – пяти проводов от основной магистрали ВЛ без изменения количества проводов на магистрали.

Допускаемые углы поворота там, где необходимо, приведены на рисунках схем опор (рис. 1). При больших углах поворота линий с количеством проводов до пяти должна принята схема К1-УА1-К1.

Железобетонные опоры ЛЭП – один из самых востребованных типов опор, их главными преимуществами перед деревянными конструкциями являются устойчивость к агрессивным средам (влаге и химическим компонентам) и более длительный срок эксплуатации (до 50 лет – против 5 лет) даже при низких температурах (минус 60-65 градусов Цельсия). Уступают они деревянным опорам только большим весом и более сложным процессом транспортировки к месту монтажа.

Главное назначение железобетонных опор для линий электропередач – надежное удержание проводов на заданном расстоянии от поверхности (воды, земли). Надежность конструкции опоры обеспечивается использованием металлического каркаса и специального вида бетона (центрифугированного или вибрированного – в зависимости от назначения опоры).

Опоры СВ 110 (стойки вибрированные) – один из наиболее распространенных конструктивных элементов при оборудовании освещения в небольших населенных пунктах (дачные поселки, садово-огородные товарищества, гаражные кооперативы). При производстве стоек используется армированная сталь и вибрированный (особой прочности) бетон: это гарантирует опорам небольшого размера высокую износостойкость и высокую несущую способность.

Стойки СВ 110 – основа для переходных и концевых, промежуточных и угловых промежуточных, ответвительных и угловых опор воздушных линий. Как вариант использования – для установки дополнительного электрооборудования (разъединителей муфт или разрядников).

Опоры СВ 95 (стойки вибрированные, предварительно напряженные) предназначены для оборудования воздушных ЛЭП в зонах с сейсмической активностью (7-9 баллов) с агрессивной (в том числе и газовой) средой воздействия.

Источник

Какие изоляторы бывают по материалу изготовления?

Типы изоляторов по материалам

Для изготовления этих изделий используют довольно банальные, но от этого не менее функциональные и надёжные диэлектрические материалы: стекло, фарфор и полимеры. Последние из-за ряда особенностей композитного материала не используются на воздушных линиях электропередачи свыше 220 кВ.

Итак по материалу изоляторы ВЛ могут быть:

Изоляторы из стекла

Сразу отметим, что изоляторы из стекла стоят дороже аналогичных изделий из фарфора, но имеют перед ними ряд преимуществ.

Так как стеклянные изоляторы прозрачны и на них легко визуально обнаружить повреждения, в том числе внутренние, изолирующих тарелок. Это позволяет не проводить частых испытаний напряжением и упрощает обслуживание ЛЭП.

Фарфоровые изоляторы

Традиционные изоляторы не меняющиеся уже много лет. Имея все необходимые характеристики: диэлектрика, абсолютная прочность на изгиб, не горючесть, водонепроницаемость, «равнодушие» к ультрафиолету, они имеют преимущество по цене.

К недостаткам относим повышенную хрупкость, которая усиливает требования по безопасной упаковке и транспортировке.

Полимерные изоляторы

Изоляторы из композитов пока не используются в линиях электропередачи свыше 220 кВ. Это связано со всеми недостатками присущими полимерам.

Они изгибаются при продольных нагрузках;

Статьи по теме: Техническое обслуживание высоковольтного оборудования

Стеклянные изоляторы

Изоляторы из закаленного стекла постепенно вытесняют фарфоровые изоляторы. Стекло по механической прочности не уступает фарфору и лучше работает на сжатие. Стеклянные изоляторы в процессе изготовления подвергаются закалке: нагреваются до температуры примерно 700 °C и затем обдуваются холодным воздухом. Во время закалки наружные слои стекла твердеют значительно раньше внутренних, поэтому при последующей усадке внутренних слоев в толще стекла образуются растягивающие усилия. Такая предварительно напряженная конструкция имеет высокую прочность на сжатие. Электрическая прочность стекла в однородном поле при толщине образца 1,5 мм составляет 45 кВ/мм.

Преимущества стеклянных изоляторов:

Недостатки стеклянных изоляторов:

Типы изоляторов по назначению

Кроме деления изоляторов по материалу изготовления, есть типы изоляторов по назначению. Это изоляторы:

Изоляторы штыревые (ИШ)

С помощью штыревых изоляторов неизолированные провода АС и изолированные провода СИП-3 крепят к траверсам опор.

Подвесные изоляторы (ПС, ПСД, ПСВ)

Данные изоляторы подвешивают на опоры ВЛЭП для крепления методом подвеса проводов и кабелей. Чаще изготавливают из закалённого стекла.

Изоляторы опорные (ИО, ИОР, СА, ОНШП)

Данные изоляторы используют в распределительных установках и другом электрооборудовании для закрепления токопроводящих элементов. Работают на участках от 6 до 35 кВ.

Проходные изоляторы (ИП, ИПУ)

При необходимости провести провод или шину через стену, например, на вводе в подстанцию, используют проходные изоляторы.

Опорные стержневые изоляторы

Опорные стержневые изоляторы изготавливаются отечественной промышленностью на номинальные напряжения от 10 до 110 кВ в одном элементе (рисунок).

Они представляют собой сплошной фарфоровый стержень цилиндрической или конической формы с ребрами на боковой поверхности и металлическими фланцами на концах. Основными преимуществами их является непробиваемость, малый расход металла, малый диаметр, а следовательно и масса. На более высокие классы напряжений применяются колонки, скомплектованные из единичных изоляторов (рисунок).

Технологический процесс производства не позволяет получить абсолютно точные размеры изолятора. Поэтому в стандартах на существующие типы изоляторов задаются допуски на ответственные размеры, связанные с электрическими и механическими характеристиками. Предельные отклонения от основных размеров, формы и расположения поверхностей опорных стержневых изоляторов не должны превышать следующих значений;

а) по высоте: ± 1,0 мм для изоляторов на 10 кВ; ± 1,5 мм на 20-35 кВ; ± 2,0 мм на 110 кВ; ± 3,0 мм на 150-220 кВ;

б) на непараллельность торцевых поверхностей изоляторов 1 мм;

в) на несоосность отверстий верхнего и нижнего фланцев 3 мм.

Ширина шва армирующей связки должна быть не менее 5 и не более 22 мм. Изогнутость изолятора высотой до 0,5 м не должна превышать 1 % его высоты и 0,8 % для изоляторов высотой более 0,5 м. Швы армирующей связки и арматура должны иметь влагостойкое покрытие.

В обозначении изолятора принято:

ОНСУ — опорный, наружной установки, стержневой, усиленный по длине пути утечки; ИОС — изолятор опорный стержневой; КО — колонковый опорный.

Обозначение ИОС-110-400* расшифровывается следующим образом: изолятор опорный стержневой на номинальное напряжение 110 кВ, с разрушающей нагрузкой на изгиб 4 кН (400 кгс). Технологические трудности производства ограничивают возможность получения опорных стержневых изоляторов с большим диаметром стержня, вылетом ребер и большой высоты.

Достигнутый мировой уровень по этим параметрам для опорных стержневых изоляторов: высота изолятора 2800, максимальный диаметр изоляционной части 360, диаметр стержня 240; вылет ребер 71,5 мм. В связи с этим дальнейшее повышение механической прочности опорных стержневых изоляторов с указанными конструктивными параметрами может осуществляться за счет использования керамических масс с высокими механическими характеристиками. Использование высокопрочного отечественного фарфорового материала с пределом механической прочности на изгиб в изоляторе до 45 МПа, позволило создать опорные стержневые изоляторы на 110 кВ с минимальной разрушающей силой на изгиб 12,5-20 кН (1250-2000 кгс). Эти изоляторы дали возможность разработать одиночные или сдвоенные опорные колонки на 330 и 500 кВ (рис. 5.2,а и б), более компактные и экономичные по сравнению с пространственными конструкциями (треногами). Разработка ряда позволила унифицировать конструкции опорных стержневых изоляторов на номинальные напряжения 110, 150, 220, 330, 500 кВ по их габаритам, механическим и электрическим параметрам с учетом перспективы развития электроизоляционной промышленности для электроаппаратостроения. Экономическая эффективность здесь определяется значительным сокращением металлической арматуры и количества изоляторов в колонках на классы напряжения 220-500 кВ.

Механическая прочность на изгиб для изоляторов всех номинальных напряжений 4; 6; 8; 12,5 кН.

Максимальная высота изоляторов ряда в единичном исполнении 1700 мм, что дает возможность выполнить их на напряжение до 150 кВ в одном элементе.

На напряжения от 220 до 500 кВ скомплектованы колонки одиночного исполнения из двух или трех элементов. В качестве верхних элементов во всех колонках использованы изоляторы на 110 или 150 кВ. Последующими элементами в колонках служат нестандартные изоляторы высотой от 880 до 1700 мм и разрушающим усилием на изгиб от 6,5 до 48 кН.

Изоляторы ряда должны изготовляться из высокопрочного керамического материала с удельной механической прочностью на изгиб в изоляторах от 45 до 80 МПа, что позволяет получить их габаритные и технические параметры на уровне лучших мировых образцов.

Учебное пособие по опорно стержневым изоляторам в виде чертежа (на картинках выше) в формате А1 можно получить, осуществив взнос на поддержку нашего проекта.

В случае, если вам необходимо в редактируемом формате (.vsd), обратитесь к нам через форму обратной связи или через группу в контакте.

Изоляторы для частного дома

Существуют отдельные типы изоляторов используемых в электрике частного дома. Например,

Изоляторы керамические для открытой проводки в стиле «Ретро».

Керамические изоляторы для электрического ввода в дом, монтируются на крюках или траверсах.

Общепринятая классификация проходных изоляторов

На практике используются следующие виды означенных электротехнических устройств:

В первом случае речь идёт об электрическом проводнике (нередко используется сразу несколько жил), которые закреплены в фарфоровой части посредством металлического фланца.

Отсутствие контакта с поверхностью обеспечивается за счёт цементно-песчаного раствора. Нетрудно догадаться, что вес является главным минусом подобных моделей проходных изоляторов.

Также проходные изоляторы могут быть масляные (причём, как открытого, так и закрытого типов исполнения). Закрытый тип подразумевает полную герметизацию масла от окружающей среды.

Неизбежность расширения при повышении температуры решается при помощи компенсаторов, сильфонов (пустотелые) или специальных мембран.

Конструкции изоляторов.

Изоляторы делают из фарфора, стекла и полимерных материалов. Наибольшей механической прочностью обладают полимерные (армированные стеклопластиком) изоляторы, что делает их применение, особенно при сверхвысоких напряжениях, весьма перспективным. Однако технология их изготовления еще не освоена, а опыт длительной эксплуатации отсутствует. Самыми распространенными изоляторами в настоящее время являются фарфоровые и стеклянные. Изоляторы из закаленного стекла имеют ряд преимуществ перед фарфоровыми: технологический процесс их изготовления может быть полностью автоматизировании механизирован; прозрачность стекла позволяет легко обнаружить при внешнем осмотре мелкие трещины и различные внутренние дефекты; повреждение закаленного стекла приводит к разрушению изолирующей тарелки, которое легко обнаружить при обходе линии электропередачи эксплуатационным персоналом.

По своему назначению изоляторы делятся на опорные, подвес ные и проходные. Опорные изоляторы, в свою очередь, подразделяются на стержневые, штыревые и линейные штыревые, а подвесные — на изоляторы тарельчатого типа и стержневые.

Опорно – стержневые изоляторы применяют в закрытых и открытых распределительных устройствах для крепления на них токоведущих шин или контактных деталей. Изоляторы внутренней установки конструктивно представляют собой фарфоровое тело, армированное крепежными металлическими деталями (рис. 3.1). Арматура одновременно является внутренним экраном, с помощью которого снижается напряженность поля у края электрода, где она максимальна.

Ребро на теле изолятора играет роль барьера, заставляя разряд развиваться под углом к силовым линиям поля, т. е. по пути с меньшей напряженностью. Внутренний экран и ребро существенно увеличивают разрядное напряжение изолятора.

Изоляторы выпускаются на напряжения до 35 кВ. Обозначение изолятора, например ОФ-35-375, расшифровывается следующим образом: опорный, фарфоровый на 35 кВ с механической прочностью 3,75 кН.

Опорно–стержневые изоляторы наружной установки отличаются большим количеством ребер, чем изоляторы внутренней установки. Ребра служат для увеличения длины пути утечки, а следовательно, и разрядного напряжения изоляторов под дождем. Изоляторы на напряжение 35—110 кВ состоят из сплошного фарфорового стержня, армированного чугунными фланцами (рис. 3.2). Обозначение изолятора, например ОНС-35-2000, расшифровывается следующим образом:

опорный, наружной установки, стержневой на 35 кВ с механической прочностью 20 кН.

Опорно-штыревыеизоляторы применяют для наружных установок в тех случаях, когда требуется высокая механическая прочность и опорно-стержневые изоляторы применены быть не могут. Опорно-штыревой изолятор состоит из фарфоровой или стеклянной изолирующей детали, с которой при помощи цемента скрепляется металлическая арматура—штырь с фланцем и колпачок (шапка). Изолирующая деталь опорно-штыревых изоляторов на напряжение 6—10 кВ выполняется одноэлементной (рис 3.3), а на напряжение-35 кВ— двух- или трехэлементной (рис. 3.4).

В установках напряжением 110 кВ и выше используются колонки, состоящие из нескольких установленных друг на друга опорно-штыревых изоляторов на напряжение 35 кВ. В обозначение изоляторов введена буква Ш (штыревой).

Штыревые линейные изоляторы на напряжение 6—10 кВ состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей детали, в которую вворачивается металлический крюк или штырь (рис. 3.5). Крюк служит для закрепления изолятора на опоре. Провод укладывается в бороздки на верхней или боковой поверхности изолятора и крепится с помощью проволочной вязки или специальных зажимов.

Штыревые линейные изоляторы на напряжение 6 – 10 кВ изготовляются из стекла или фарфора которые наворачиваются на металлический крюк или штырь.

На напряжение 35 кВ изоляторы выполняются из двух склеенных между собой изолирующих деталей, что увеличивает их электрическую и механическую прочность.

Обозначение штыревых линейных изоляторов, например ШФ6, означает: штыревой фарфоровый на 6 кВ. Буква С в обозначении (ШС) указывает на то, что изолятор стеклянный.

Подвесные изоляторы тарельчатого типа широко применяются на воздушных линиях электропередачи 35 кВ и выше. Они состоят из изолирующей детали (стеклянной или фарфоровой), на которой с помощью цемента укрепляется металлическая арматура – шапка и стержень (рис. 3.6). Требуемый уровень выдерживаемых напряжений достигается соединением необходимого количества, изоляторов в гирлянду. Это осуществляется путем введения головки стержня в ушко на шашке другого изолятора и закрепления его замком. Гирлянды благодаря шарнирному соединению изоляторов работают только на растяжение. Однако изоляторы сконструированы так, что внешнее растягивающее усилие создает в изоляционном теле в основном напряжения сжатия. Тем самым используется высокая прочность фарфора и стекла на сжатие.

У фарфорового изолятора наружную и внутреннюю поверхности головки (средней части изолирующей детали) покрывают фарфоровой крошкой, которая при обжиге спекается с фарфором. Это обеспечивает прочное сцепление цементной связки с головкой. Для компенсации температурных расширений цементной связки применяют эластичные промазки, которыми покрывают все элементы изолятора, соприкасающиеся с цементом.

В стеклянных изоляторах внутренняя и наружная поверхности головки имеют опорные выступы, что обеспечивает лучшее распределение усилий в изоляторе.

Верхняя часть тарелки имеет гладкую поверхность, наклоненную под углом 5—10° к горизонтали, что обеспечивает отекание воды во время дождя. Нижняя поверхность тарелки для увеличения длины пути утечки выполняется ребристой.

Наиболее частой причиной выхода из строя тарельчатых изоляторов является пробой фарфора (стекла) между шапкой и стержнем, однако механическая прочность изолятора при этом не нарушается и падения провода на землю не происходит. Это является существенным достоинством тарельчатых изоляторов. Обозначение изоляторов тарельчатого типа, например ПС-16Б(ПС 160), означает: П — подвесной, С — стеклянный, гарантированная электромеханическая прочность 160 кН, Б—вид конструктивного исполнения изолятора. Электромеханическая прочность изолятора — это значение повреждающей механической нагрузки при приложении к изолятору напряжения, равного 75—80% разрядного напряжения в сухом состоянии.

Подвесные стержневые изоляторы представляют собой стержень из изолирующего материала с выступающими на нем ребрами, армированный с обоих концов металлическими шапками.

Подвесные стержневые изоляторы представляет собой стержень из изоляционного материала с выступающими ребрами армированый с обоих концов металическими шапками.

Изоляторы, как правило, выполняются из электротехнического фарфора. Однако в последнее время в ряде стран начат выпуск стержневых полимерных изоляторов.

Стержневые изоляторы из фарфора не нашли в СНГ широкого применения вследствие сравнительно невысокой механической прочности, а также возможности полного разрушения с падением провода на землю.

Проходные изоляторы применяются для изоляции токоведущих частей при прохождении их через стены, потолки и другие элементы конструкций распределительных устройств и аппаратов. Проходной изолятор в самом простом случае состоит из полого фарфорового элемента, внутри которого проходит токоведущий стержень (шина), и фланца, служащего для механического крепления изолятора к конструкции, через которую осуществляется ввод напряжения (рис. 3.7). Проходные изоляторы, предназначенные для наружной установки, имеют более развитую поверхность той части изолятора, которая располагается вне помещения.

Обозначение проходного изолятора содержит значения номинального тока, например, ТТНШ-35/3000-2000 означает: проходной, наружной установки, шинный на напряжение 35 кВ и номинальный ток 3 кА с механической прочностью 20 кН.

Проходные аппаратные изоляторы (вводы) на напряжения 110 кВ и выше имеют значительно более сложную конструкцию.

Расшифровка обозначений изоляторов

Фарфоровые и керамические изоляторы

Фарфоровые изоляторы активно применяются в самых различных распределительных устройствах, электроустановках и электрических распределительных устройствах, железнодорожных сетях и других видах электрооборудования. На сегодняшний день промышленностью производится более 300 типов фарфоровых изоляторов. При изготовлении фарфоровых изоляторов применяется специальный силикатный фарфор. Керамические изоляторы, изготовленные из этого материала, обладают высокой степенью устойчивости к перегрузкам. Следует также отметить, что показатели прочности и надежности силикатного фарфора являются достаточно высокими, и материал устойчив к воздействиям окружающей среды.
Изоляторы опорные внутренней установки: ИО-10-3,75, ИОР-10-3,75, ИОРП-10, ИОС-35-500, ИОС-35-1000, ИОС-110-400 и ИОС-110-600, ОФР, С4-80-II, СА-3

Изоляторы проходные: ИП, ИПУ, ИПТ

Изоляторы штыревые: ШС, ШФ, ТФ-12, ТФ-16, ТФ-20, РФО-12, РФО-16

Изоляторы стеклянные

Данные изоляторы производятся из различных типов закаленного стекла и имеют различную конструкцию в зависимости от конкретных условий эксплуатации и условий их работы на линии электропередач. Изоляторы данного типа по сравнению с фарфоровыми отличаются более высокой механической прочностью и обладают меньшими размерами. Стекло, используемое при изготовлении рассматриваемых изоляторов, отличается большей однородностью в отличие от фарфора.

Расшифровка условного обозначения стеклянных изоляторов для ЛЭП: П, Ш — вид изолятора (подвесной, штыревой); С — материал изоляционной детали (стекло); С, К, В, Д — конфигурация изоляционной детали (сферическая, коническая, с увеличенным вылетом ребра, двукрылая); 40; 70; 120; 160; 210; 300; 400 — минимальная механическая разрушающая нагрузка, кН; А; Б; В; Д; Е — индекс модернизации изолятора.

Изоляторы линейные подвесные стеклянные: ПС

Изоляторы полимерные

Источник