Высоковольтные изоляторы на основе стекла

Лекция № 17

Стеклообразное состояние является основной разновидностью аморфного состояния вещества. В составы стекол введена большая часть элементов Периодической системы Д.И.Менделеева. По химическому составу делятся на три основных типа: оксидные (SiO₂, GeO₂, B₂O₃, P₂O₅, Al₂O₃), галогенидные (BeF₂, фтор-берилатные стекла), халькогенидные - на основе сульфидов, селенидов и теллуридов (Ge - германий, B - бор, P - фосфор, Be - берилий).

Наиболее широко применяются оксидные стекла: 1) силикатные, боратные, фосфатные, германатные, алюмосиликатные и др.; 2) бесщелочные (могут содержать щелочноземельные оксиды MgO, CaO, BaO), малощелочные и многощелочные.

Получение стекол производится путем "варки" и при быстром охлаждении расплавленного материала. Стеклянные изделия подвергаются отжигу для устранения механических напряжений.

Электрические свойства в сильной степени зависят от состава стекла. Наиболее высокими свойствами обладает кварцевое стекло, выплавляемое из горного хрусталя или чистых кварцевых песков. Такие стекла обладают высокой оптической прозрачностью, механической прочностью при высоких температурах (>1000 ⁰C), инертностью к действию многих химических реагентов, высокими электрическими характеристиками: при нормальной температуре = 0,0002; = 3,8; удельное объемное сопротивление при 200 ⁰C около 10¹⁵ Ом*м.

Закаленные изоляторы из обычного щелочного стекла, хотя и несколько уступают по своим свойствам таким же изоляторам из малощелочного стекла, могут эффективно использоваться в качестве подвесных изоляторов. Подвесные закаленные стеклянные высоковольтные изоляторы ПС-4-5 установлены на линиях электропередачи 35, 110, 220 кВ. В натуре такой изолятор можно посмотреть в лаборатории гл/011.