Общие требования и принципы выполнения изоляции

Электрические изоляторы и сооружения из них представляют собой самостоятельные конструкции, используемые в РУ, на ЛЭП или в различного рода электротехнических установках, а также конструкции, входящие в состав многих электрических аппаратов. Во всех случаях изоляторы выполняют определенные функции: с их помощью осуществляется механическое крепление токоведущих частей, работающих под высоким напряжением, в некоторых случаях передают механическое движение, например, от провода к подвесному контакту коммутационного аппарата. Как элементы механического крепления изоляторы обеспечивают необходимое взаимное расположение токоведущих, заземляющих и других частей установки и тем самым требуемый уровень электрической прочности изоляции промежутков на всех участках.

Изоляторы, работающие в составе электротехнической установки, подвергаются электрическим, механическим и тепловым воздействиям, обусловленные с контактами с окружающей средой, поэтому прежде всего изоляторы должны обладать достаточной механической прочностью ко всем видам возможных эксплуатационных нагрузок. Изоляторы как самостоятельные конструкции имеют свою внутреннюю и наружную изоляцию.

В наиболее сложных условиях используется максимальная внешняя изоляция изоляторов наружной установки, поверхности которых могут загрязняться и увлажняться дождем или другими мокрыми осадками. Поэтому при проектировании внешней изоляции конструкции наружной установки необходим строгий учет атмосферных усилий в конкретно заданной области. Чтобы обеспечить высокое значение разрушающих напряжений при относительно небольших габаритах, изоляторы наружной установки выполняют с сильно развитыми поверхностями, т. е. с ребрами или юбками. От формы изолятора в сильной степени зависит интенсивность его загрязнения в условиях эксплуатации; при усложнении формы изолятора около него могут возникать завихрения в потоке воздуха и соответственно возрастать интенсивность загрязнения.

При длительном воздействии рабочего напряжения не должно быть теплового пробоя внутренней изоляции (напряжение теплового пробоя при прочих равных условиях зависит от tgd изоляции, характеризующего диэлектрические потери).

Изоляторы и изоляционные конструкции должны выдерживать без пробоя или перекрытия возможные в эксплуатации грозовые и внутренние перенапряжения. А ГОСТе 15161-76 указывается, что пробивное напряжение внутренней изоляции изоляторов должно быть больше испытательного напряжения промышленной частоты для внешней изоляции в сухом состоянии не менее, чем в 1,2 раза для изоляторов с внутренней жидкой или бумажно-масляной изоляцией и не менее, чем в 1,6 раза для остальных изоляторов.

Требования к электрической прочности внешней изоляции изоляторов наружной установки по отношению в рабочему напряжению в условиях загрязнения и увлажнения определяется нормами на удельные, т. е. отнесенные к 1 кВ наибольшего рабочего напряжения., длины пути утечки по поверхности изолятора. Эти нормы, устанавливает ГОСТ 9920-75 приведенные в таблице (4.3.1)

Таблица 4.3.1 Длины пути утечки по поверхности изолятора

Удельные длины пути утечки для изоляторов сетей с изолированной нейтралью должны быть выше, чем для сетей с заземленной нейтралью, так как в сетях с изолированной нейтралью возможна работа (длительная) с замыканием одной фазы на землю, когда на изоляцию "здоровых" фаз действует линейное напряжение.

Требования к длительной электрической прочности внутренней изоляции изоляторов определяется наибольшим рабочим напряжением и необходимым сроком службы изолятора.

Диэлектрики, из которых изготавливаются изоляторы, должны быть негигроскопичны и не должны изменять своих свойств под действием различных метеорологических факторов, так как при этом могут возникать частичные электрические дуги. Всем указанным выше требованиям в наибольшей степени соответствует глазурованный электротехнический фарфор и стекло, а также некоторые пластмассы.