Конструкции изоляторов высокого напряжения

Линейные изоляторы

Таблица 2.1

Число изоляторов в гирляндах воздушных линий и РУ

Линейные изоляторы предназначены для электрической изоляции и подвески проводов и грозозащитных тросов на ВЛ, а также на ОРУ подстанций.

Для подвески проводов и тросов к опорам ВЛ или порталам ОРУ линейные изоляторы снабжаются специальной металлической арматурой.

Как указывалось выше (рис.1.1.), по конструктивному исполнению линейные изоляторы разделяются на штыревые, подвесные стержневые и тарельчатые.

Линейные изоляторы изготовляются как из фарфора, так и из стекла. Разработаны и находятся в опытной эксплуатации стержневые изоляторы из полимерных материалов.

Изоляторы штыревого типа монтируются по одному и классифицируются по номинальному напряжению, а именно: на 6, 10, 20 и 35кВ. Подвесные тарельчатые изоляторы собираются в гирлянды на любые номинальные напряжения (табл.2.1). Подвесные изоляторы стержневого типа выпускаются на напряжение 27 (для электрификации железных дорог), 35 и 110кВ, а из полимерных материалов – до 750кВ включительно [1-5].

Штыревые изоляторы

Эти изоляторы изготовляются из высоковольтного фарфора или стекла и состоят из одного изоляционного элемента для напряжений до 20кВ включительно (рис.2.1., а, б) и из двух элементов, соединенных между собой цементно-песчаной смесью – на напряжение 20 и 35кВ (рис.2.1., в, г).

Рис.2.1. Эскизы линейных штыревых изоляторов

Название свое «штыревые изоляторы» получили из-за метода крепления к траверсе (опоре) посредством металлических штырей или крюков.

Конструкции стеклянных штыревых линейных изоляторов принципиально не отличаются от конструкций тех же типов изоляторов из фарфора, но с учетом особенностей стекольного производства стеклянные изоляторы изготавливаются с меньшей толщиной стенок, с более точными размерами.

На головке штыревого изолятора имеются специальные канавки для крепления провода. Канавки расположены наверху и сбоку головки, в зависимости от конструкции изолятора. Радиусы канавок соответствуют максимальному диаметру монтируемого провода.

Таблица 2.2

Параметры штыревых линейных изоляторов

Примечание: В скобках даны старые обозначения изоляторов. В графе «Размер диаметра стержня» для стержневых изоляторов дробью указаны размеры отверстия в изоляторе для крюка или штыря.

На рис.2.2. представлен штыревой линейный изолятор в сборе. Штырь или крюк крепится к траверсе опоры резьбовой частью, длина которой зависит от размеров опоры или траверсы; для соединения с телом изолятора на штыре делаются насечки, а конец штыря обматывается паклей, пропитанной суриком. Креп- Рис. 2.2. Расположение штыревого

ление штыря с телом изолятора мо- изолятора на крюке

жет осуществляться и другими способами.

Эластичная заделка штыря, как показал опыт эксплуатации, недостаточно механически прочна, поэтому существуют более рациональные способы, например заделка при помощи резьбового соединения, применения колпачков из пластических материалов. При креплении штыревого изолятора к опоре с помощью крюка (рис.2.2.), чтобы последний не проворачивался в опоре при одностороннем тяжении (натяжение провода при монтаже, аварийные режимы), ему придается такая форма, при которой ось провода и ось ввертываемой в опору части крюка лежат в одной плоскости. При этом тяжение провода не создает вращающего момента относительно оси крюка.

При дожде внешняя часть поверхности изолятора оказывается полностью смоченной водой. Сухой остается лишь его нижняя поверхность, поэтому почти все напряжение оказывается приложенным между концом внешнего ребра и штырем. Вследствие этого, несмотря на значительное увеличение диаметра изолятора (он примерно на 35% больше высоты), мокроразрядное напряжение получается почти вдвое меньше. В табл.2.2 показаны характеристики штыревых линейных изоляторов.