Изоляторларды топтастыру, олардың мінездемелері және оларға қойылатын талаптар

Изолятор деп әртүрлі потенциал астында болатын өткізгіш талсымдарды электрлік оқшаулауға және оларды механикалық бекітуге арналған конструкцияларды айтады. Тағайындалуы бойынша изоляторлар желілік және аппараттыққа бөлінеді. Желілік изоляторлар электр станциялары мен электр жеткізу желілерде жұмыс істеуге тағайындалынған. Желілік изоляторлармен тіреуіштергеталсымдарды механикалық бекітеді. Желілік изоляторларға жататындар істікті және аспалы. Электр құрылғыларға арналған изоляторларды аппараттық изолятор дейді. Оларға жататындар тіреуіш және өткерме изоляторлар.

Ток өткізгіш бөліктердің орналасуы бойынша изоляторлар тіреуіш, өткерме және аспалыларға бөлінеді, құрылысы бойынша табақша, оқтауша және істікшеге бөлінеді, ал қондырғының орналасу, орынымен желілік және станциялыққа бөлінеді.

Изоляторлардың негізгі мінездемелерінеразрядтық кернеулер, геометриялық параметрлер, механикалық сипаттамалар және электр қондырғыларының номиналдық кернеуі жатады. Изоляторлардың разрядтық кернеулеріне үш ұласу және бір тесіп өту кернеулері жатады: а) құрғақ разрядтық кернеу U_қр - жиілігі 50Гц кернеудегі таза, құрғақ изолятордың ұласу кернеуі;

б) сулы разрядтық кернеу U_ср - жиілігі 50Гц кернеудегі интенсивтігі 5мм/мин тікке 45° бұрышымен жауатын жаңбырмен суланған таза изолятордың ұласу кернеуі;

в) импульстік разрядтық кернеу U_имп - кернеудің стандарттық найзағайлы импульстерінің 50%- дық ұласуы ( изоляторға берілген 10 импульстің бесеуі (5) ұласу кернеуімен бітеді, ал бесеуі (5) ұласумен бітпеген импульстің амплитудасы);

г) тесетін кернеу U_т- изолятордың оқшаулайтын денесін 50Гц жиілікте тесетін кернеу; изоляторды тескенде ол істен шығады сондықтан осы мінездеме өте сирек пайдаланылады. Аспалы табақша изоляторлардың сулы разрядтық кернеуі құрғақ разрядтық кернеуге қарағанда 1,8-2 есе төмен, оқшаулама изоляторлардың айырмасы онша үлкен емес, 15-20%-ғы дейін. Импульстік разрядтық кернеу изолятордың сулануына, ылғалдығына және ластығына тәуелді емес, яғни 20%-ке амплитудасы құрғақ разрядтық кернеуден жоғары. Изолятордың бетінің ластануы сулы разрядтық кернеуді өте төмендетеді.

Геометриялық параметрлерге келесілер жатады:

а) изолятор құрылысының ұзындығы Нс, құрылуы орналастырғаннан кейінгі изолятордың габариті; кейбір изоляторлардың, мысалы аспалы табақшалардың, құрылыс ұзындығы изолятордың шын биіктігінен төмен болып шығады;

б) изолятордың ең үлкен диаметрі D;

в) изолятордың жылыстау тоғының жол ұзындығы ℓ_у

г) ауада электродтардың ( құрғақ кезінде) ең кіші арасы ℓ_с. Осы араға құрғақ разрядтық кернеу тәуелді;

д) сулы разрядтық арасы ℓ_m, ұйғару бойынша изолятордың бір бөлігі жауыннан суланғаннан кейін тоқты өткізетін болады деп анықталады. Әртүрлі категориялармен жасалынған және атмосфераның ластану дәрежесіне сай изоляторлардың жылыстау тоқ ұзындығы ГОСТ (МЕСТ) бойынша нормаланады. Эффективті изолятордың жылыстау ток жолының ұзындығы деп ластанған изолятордың бетінен разрядтың даму жолының ұзындығын айтамыз.

Изоляторлардың негізгі механикалық мінездемелеріне келесі үш сипаттамалар жатады:

а) минималды созып қирататын күш. Көбінесе аспалы изоляторлар -

ды есептегенде керек;

б) минималды майыстырып сындыратын күш. Тірекше және өткерме изоляторлар үшін саналады;

в) минималды қысып бұзатын күш.

Осы күштердің өлшем бірлігі деканьютон (даН) килограмм күшке сәйкес немесе килоньютон (кН).

4.2. Әуе электр берілісі желісінің және қосалқы станциялардың оқшаулағыштары (изоляторлары)

Әуе электр берілісі желісінің изоляторлары көбінесе табақша, істікше және оқтауша болып келеді. Бұл изоляторлардың жобалануы сондай құрғақ күйде тесіп өту кернеуі ұласу кернеуден 1,6 есе жоғары болуы керек, сонда ғана асқын кернеулерде осы изоляторлар қыйрамайды, бүлінбейді. Оқшаулама сенімді болу үшін және разрядтік кернеулерді көбейту үшін изоляторларды тіркестіреді. Табақша изоляторлардың бекітілу түйіні шарнир бойынша орындалынған сондықтан изоляторға тек қана созатын күштер әсер етеді.

Оқтауша изоляторлар ең мықты фарфордан және полимерлерден жасалынады. Оқтауша изоляторлардың механикалық беріктігі табақшаларға қарағанда төмен, оқтауша фарфор созылуға жұмыс істейді, кейбірде майысуға, ал табақша изоляторларда шойыннан жасалған оқшаулатқыш телпегінің ішінде қысымға ғана жұмыс істейді.

Полимерлік изолятордың механикалық күшті ұстайтын құрылымы стеклопластик оқтауша, оның доғаға беріктігі нашарлау, сондықтан осы оқтаушаны кремнииторганикалық резеңке немесе фторопластпен қаптайды, бұл заттар ылғалдық пен кірді қабылдамайды, жұқтырмайды.

Істікше оқшаулағыштар тірекке металдан жасалынған істік немесе ілмекпен бекітіледі. Майыстыру салмағының әсер етуінің үлкендігінен істікше изоляторлар 35 кВ кернеуден жоғары кернеулерге шығарылмайды.

Аспалы изоляторлар 35 кВ және одан жоғары кернеулерге арналған.

Станцияларда көбінесе оқтауша типті тірекше, өткерме және табақша изоляторлардың тіркесі пайдаланылады.

Барлық желілік изоляторлар орналасу орны бойынша 1 категорияға жатады. Оларға ылғалдық пен ластықтың әсер етуі арқасында ұласу кернеуі төменірек болады. Аппараттық изоляторлар орналасу орны бойынша барлық бес категорияға ие.