Виды станционно – аппаратных изоляторов
На станциях и подстанциях, кроме изоляторов линейного типа, используемых для монтажа ошинковки в открытых распределительных устройствах, применяются изо-ляторы, которые можно объединить под общим названием станционно-аппаратных. Эти изоляторы можно разделить на два основных вида: опорные и проходные. Опор-ные изоляторы используются для крепления шин в закрытых и открытых распреде-лительных устройствах и в аппаратах, например в качестве опорно – изолирующих конструкций разъединителей. Проходные изоляторы используются в закрытых распре-делительных устройствах для прохода токопроводов через стены и в трансформаторах и аппаратах – для ввода напряжения в металлический бак (такие изоляторы поэтому часто называются вводами).
Опорные изоляторы выполняются обычно фарфоровыми. В конструкциях проходных изоляторов основной изоляцией служит фарфор, масло-барьерная или бумажно-масляная изоляция.
Опорные изоляторы.
Конструктивно опорные изоляторы выполняются стержневыми и штыревыми.
Стержневые опорные изоляторы. В этих изоляторах фарфоровый стержень служит не только для изоляции, но и в качестве основного опорного элемента; армировочные детали служат только для крепления фарфорового стержня.
Простейшие изоляторы имеют воздушную полость, перекрытую фарфоровой пере-городкой. Тем самым предотвращается разряд во внутренней полости, и наименьшее разрядное напряжение имеет путь поверхностного перекрытия. Ввиду отсутствия ат-мосферных осадков рёбра на поверхности изолятора развиты слабо и имеют целью по-высить сухоразрядные напряжения изолятора. Наибольшие размеры имеет ребро у вы-соковольтного электрода, где напряжённость поля особенно высока и откуда начинает-ся развитие разряда.
|
|
|
Опорные изоляторы, предназначенные для наружной установки, имеют развитые рёбра, существенно повышающие мокроразрядное напряжение. Края рёбер отогнуты книзу, образуя так называемую капельницу. Вода с капельницы скатывается, оставляя поверхность нижних рёбер сухой. При наклонном дожде верхние рёбра частично защищают от влаги нижние.
При напряжениях 35 кВ и выше применяются опорные изоляторы в виде сплошных фарфоровых стержней. Такие изоляторы наиболее просты в изготовлении и обладают минимальным весом. При сверхвысоких напряжениях 330 кВ и выше колонки изоля-торов оказываются столь высокими, что для снижения изгибающих усилий приходится выполнять составные конструкции из нескольких колонок изоляторов.
Рациональную конструкцию имеют стержневые изоляторы с винтообразными рёбрами. Дождевая вода стекает по желобку в рёбрах, образуя сплошной водяной канал большой длины на поверхности изолятора. Такой канал равномерно распределяет напряжение по поверхности изолятора, что повышает разрядное напряжение.
|
|
|
Штыревые опорные изоляторы. В этих изоляторах механическую жесткость всей конструкции создаёт стальной штырь, на который насаживаются фарфоровые элемен-ты. Для штыревых изоляторов открытой установки характерны сильно развитые рёбра. Это позволяет выполнять изоляторы небольшой высоты. Из-за сложности выполнения нескольких сильно развитых рёбер в одном фарфоровом изделии затруднительно, фар-фор изолятора на напряжение 35 кВ составлен из отдельных склеенных между собой элементов. На напряжение 110 кВ и выше применяются колонки из штыревых изолято-ров.
Механические нагрузки, перпендикулярные продольной оси изолятора (например, при ветре), создают в его головке скалывающее усилие. Оно особенно велико в нижних элементах колонок изоляторов. Опыт эксплуатации штыревых изоляторов показал, что для предотвращения их механического повреждения особое внимание должно быть уделено прочности и эластичности армировки верхнего фланца. Изолятор армируется на высших сортах цемента. Для повышения прочности сцепления поверхность фарфора в месте армировки покрывается фарфоровой крошкой. Штыревые изоляторы в насто-ящее время вытесняются более совершенной и экономичной конструкцией опорно-стержневых изоляторов.
|
|
|
На напряжения 500 кВ и выше для одиночных опорных колонок требуются изоля-торы весьма высокой механической прочности, изготовление которых представляет большие трудности. Поэтому в установках 500 кВ и выше применяются опорные кон-струкции, состоящие из нескольких колонок опорных изоляторов. Обычно применя-ются конструкции с тремя колонками, образующими конусообразный треножник. В основании, на верхушке и в середине по высоте треножник укрепляется на рамах, скрепляющих все три колонки. Изоляторы в таких конструкциях испытывают механи-ческие усилия не только на изгиб, но и на растяжение и сжатие.
Проходные изоляторы.
Проходные изоляторы маркируются не только по номинальному напряжению, но и по номинальному току стержня. По исполнению изоляции различают проходные изоляторы фарфоровые, бумажно-бакелитовые ( до 35 кВ), маслобарьерные и бумажно-масляные ( 110 кВ и выше).
Фарфоровые проходные изоляторы. Коронирование, ведущее к коррозии стержня и снижению разрядного напряжения по поверхности изолятора возможно на поверхности стержня, где напряжённость поля максимальна. Для предотвращения коронирования на стержень наносится слой твёрдой изоляции (бумаги).
|
|
|
Напряжённость поля высока также у заземлённого фланца вследствие малого рассто-яния до противоположного электрода – стержня. Развитие короны у заземлённого фланца предотвращается нанесением на фарфор полупроводящего покрытия, металли-чески соединяемого с фланцем.
Более компактны и удобны в изготовлении проходные изоляторы без воздушной полости. Между фарфоровой стенкой увеличенной толщины и стержнем образуется тонкая воздушная прослойка. Коронирование в воздушной прослойке предотвращается при нанесении на внутреннюю поверхность фарфора полупроводящего покрытия, кото-рое соединяется со стержнем. В результате, воздушная прослойка полностью разгружа-ется от электрического поля.
Бумажно-бакелитовые изоляторы.На стержень изолятора для внутренней установ-ки наматывается бумага, пропитанная склеивающим бакелитовым лаком. Внешняя по-верхность изолятора покрывается влагостойким лаком. Между слоями бумаги через определённые промежутки закладываются металлизированные обкладки, образующие в теле изолятора многослойный конденсатор.
Толщина изоляции бумажно-бакелитовых изоляторов определяется условиями теп-лового пробоя. Для бумажно-бакелитовых изоляторов, не имеющих оболочки, реаль-ную опасность представляет отпотевание, т.е. выпадение росы на поверхности изоля-тора при резкой смене температуры воздуха.
Более широко распространены бумажно-бакелитовые изоляторы с фарфоровым чехлом, предназначенные для трансформаторов и масляных выключателей наружной установки. В этих изоляторах полость между чехлом и бумажно-бакелитовым телом (называемым часто конденсатором) залита компаундом. Размещающаяся в баке аппарата часть изолятора полностью (в трансформаторах) или частично (в масляных выключателях) погружена в масло. В трансформаторах температура верхних слоёв масла достигает 90-1000С.
Большое внимание при разработке конструкции ввода уделяется уплотнению фарфо-рового чехла в месте выхода токопроводящего стержня. Попадание влаги внутрь чехла ведёт обычно к поверхностному пробою по бумажно-бакелитовому конденсатору.
Маслонаполненные (масляно-барьерные) проходные изоляторы. При напряжениях 110 кВ и выше ранее находили применение маслонаполненные проходные изоляторы с масляно-барьерной внутренней изоляцией, имеющей высокую электрическую проч-ность. Барьеры выполнены в виде бумажно-бакелитовых цилиндров, покрытых для выравнивания напряжения металлизированными обкладками. Корпус изолятора сос-тоит из двух фарфоровых чехлов (наружного и внутреннего), надетых на заземлённый фланец. Заполнение всей полости изолятора поддерживается консерватором. Наблю-дение за уровнем масла в консерваторе входит в обязанность эксплуатационного персо-нала. Для сохранения высокого качества масла иногда прибегают к устройству азотной защиты или к непрерывной регенерации масла в эксплуатации.
Проходные изоляторы с бумажно- масляной изоляцией.
Применение бумажно-масляной изоляции в проходных изоляторах обеспечивает очень высокую электрическую прочность. На токопроводящий стержень наматывается изоля-ционная бумага, между слоями которой закладываются металлизированные обкладки. Бумажный конденсатор пропитывается маслом, которое заливается в полость фарфоро-вого чехла. Основным типом проходных изоляторов на напряжение 110 кВ и выше яв-ляяются изоляторы с бумажно-масляной изоляцией. Изготовление маслонаполненных и бумажно-масляных изоляторов осуществляется с применением вакуумной сушки всей волокнистой изоляции и заполнением изоляторов маслом под вакуумом. Качество этих технологических операций определяет надёжность изоляторов в эксплуатации.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1399; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!