Призначення і класифікація ізоляторів високої напруги

ПОСІБНИК

ДО САМОСТІЙНОГО ВИВЧЕННЯ РОЗДІЛУ КУРСУ “ТЕХНІКА І ЕЛЕКТРОФІЗИКА ВИСОКИХ НАПРУГ”,

“Зовнішня ізоляція повітряних ліній електропередачі і розподільних пристроїв підстанцій”

для студентів спеціальності “Електричні станції”,

Електричні системи і мережі”.

Донецьк—2013 МІНЕСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПОСІБНИК

ДО САМОСТІЙНОГО ВИВЧЕННЯ РОЗДІЛУ КУРСУ “ТЕХНІКА І ЕЛЕКТРОФІЗИКА ВИСОКИХ НАПРУГ”,

“Зовнішня ізоляція повітряних ліній електропередачі і розподільних пристроїв підстанцій”

для студентів спеціальності “Електричні станції”, “Електричні системи і мережі”, “Електротехнічні системи електропостачання”

Затверджено

на засіданні кафедри

«Електричні станції»

Протокол № 5 від 10.07.06

Розглянуто на засіданні

кафедри ЕС

протокол № 4 від 11.11.2013

Затверджено на навчально-

видавничої раді ДонНТУ

протокол № ____ від ______ 2013р

Донецьк—2013

Посібник до самостійного вивчення розділу курсу “Техніка і електрофізика високих напруг”, “Зовнішня ізоляція повітряних ліній електропередачі і розподільних пристроїв підстанцій”(для студентів спеціальності “Електричні станції”, “Електричні системи і мережі”, “Електротехнічні системи електропостачання”)./Укладачі: М.П.Дергільов. – Донецьк: ДонНТУ, 2006. – стор.

У посібнику представлені конструкції й основні характеристики зовнішньої ізоляції електроустановок різних класів напруги. Викладено методи вибору зовнішньої ізоляції ПЛ і ВРП підстанцій з урахуванням впливу усіх форм напруги та умов експлуатації. Розглянуто нові найбільш перспективні напрямки удосконалювання зовнішньої ізоляції з використанням склопластику і кремнійорганічної гуми. Описані методи профілактичного контролю за станом ізоляції й основи її експлуатації.

Підготовка до друку М.П.Дергільов, к.т.н., доцент

Рецензент В.К.Лебедєв, к.т.н.,доцент

Відповідальний за випуск В.Ф.Сивокобиленко,

д.т.н., професор

ВСТУП

Робочі проводи повітряних ліній електропостачання (ПЛ) і струмоведучі частини розподільних пристроїв підстанцій (РП), що мають різний потенціал, повинні бути міцно закріпленні й ізольовані від заземлених частин і друг від друга. Здійснюється це за допомогою різного роду ізоляторів.

Електричні ізолятори, будучи неодмінним елементом будь-якої електроустановки, багато в чому визначають надійність її роботи, оскільки, як показує досвід експлуатації, переважна більшість аварій у високовольтних електричних мережах, зв’язано з пробоєм або перекриттям зовнішньої ізоляції. Тому питанням удосконалювання зовнішньої ізоляції традиційно приділяється велика увага фахівців більшості технічно розвитих країн. При цьому роботи ведуться в напрямку пошуку нових більш технологічних електроізоляційних матеріалів, що забезпечують високі електричні і механічні характеристики при мінімальній вазі і розмірах ізоляційних конструкцій. Так у другій половині минулого сторіччя електротехнічна порцеляна, що застосовувалася довгий час у якості єдиного ізоляційного матеріалу для виготовлення високовольтних ізоляторів, у відомій мері стала лімітувати подальший технічний процес в області розвитку електричних мереж. Він був практично витиснутий на ПЛ ізоляторами з загартованого скла, що володіють рядом вагомих переваг. Одночасно з цим за останні десятиліття у зв’язку з переходом на міжнародні стандарти в нашій країні кілька разів мінялося маркірування ізоляторів, значно удосконалилася їхня конструкція. Великі зміни відбулися в методиці вибору рівнів зовнішньої ізоляції. От і останнім часом з’явився принципово новий напрямок у ізоляторобудуванні – полімерна ізоляція, виконана на основі склопластику з покриттям кремнійорганічної гуми. Незважаючи на наявність таких великих змін у розглянутій області знань у даний час практично немає навчальної і наукової літератури, у якій би на належному рівні був відбитий сучасний стан проблеми ізоляторобудування, перспективи його розвитку, питання експлуатації зовнішньої ізоляції, а наявна література (1-6) широкому колу студентів просто недоступна. Це створює додаткові складності у вивченні відповідних розділів курсу “ Техніка і електрофізика високих напруг”, виконанні РГР, курсового і дипломного проектування в студентів спеціальності 7.090601 – “Електричні станції”, 7.090602 – “Електричні системи і мережі”, 7.090603 – “Електричні системи енергоспоживання”. Пропонований посібник покликаний усунути зазначений пробіл. У ньому в необхідному обсязі освітлені сучасне положення і перспективи розвитку зовнішньої ізоляції і ізоляторобудування в цілому. Посібник розрахований на студентів і фахівців, що займаються питаннями розробки, проектування й експлуатації зовнішньої ізоляції електроустановок.

ПРИЗНАЧЕННЯ І КЛАСИФІКАЦІЯ ІЗОЛЯТОРІВ ВИСОКОЇ НАПРУГИ

Ізоляторами називаються пристрої для кріплення струмоведучих частин електричних установок, для ізоляції одна від одної і від заземлених частин.

Ізолятори поділяються на дві основні групи:

1) лінійний;

2) станційно-апаратні.

Лінійні ізолятори застосовуються для кріплення та ізоляції проводів повітряних ліній електропередачі (ПЛ). Станційно-апаратні ізолятори застосовуються в роздільних пристроях електростанцій і підстанцій, входять у конструкцію того або іншого апарата: трансформатора, вимикача, роз’єднувача та ін. Ця група ізоляторів поділяється на опорні і прохідні. Опорні ізолятори використовуються для створювання нерухомих ізолюючих опор для струмоведучих частин, а прохідні – для пропуску голих струмоведучих частин у середину апарата, крізь стіни, стелі і дахи будинків.

За умовами роботи розрізняють ізолятори для внутрішньої і зовнішньої установки в умовах забруднень.

Ізолятори класифікуються по номінальній напрузі, механічній міцності, а прохідні по номінальному струму.

Сукупність усіх перерахованих ознак визначає тип ізолятора.