Станционно-аппаратные изоляторы

Опорные изоляторы предназначены для крепления шинопроводов, деталей аппаратов и изолирования их от заземленных конструкций и между собой. Изготавливают их для наружной и внутренней установки на напряжение до 110 кВ. На большее напряжение опорные изоляторы собирают в колонны.

Опорные изоляторы для наружной установки делятся на штыревые и стержневые. Штыревые изоляторы используются в тех случаях, когда требуется большая механическая прочность на изгиб, изготавливаются из электротехнического фарфора. Обозначение, например, ОНШ-35-2000: опорный, наружной установки, штыревой, номинальное напряжение – 35 кВ, минимальная разрушающая нагрузка – 20 кН.

Опорно-стержневые изоляторы изготавливаются на напряжение 35…150 кВ из электротехнического фарфора. Концы изолятора армированы чугунными фланцами. Обозначение, например ОНС-110-1000: опорный, наружной установки, стержневой, номинальное напряжение 110 кВ, минимальная механическая прочность – 10 кН.

Проходные изоляторы и вводы используются там, где токоведущие части проходят через стены, перекрытия зданий, ограждения электроустановок или вводятся внутрь металлических корпусов оборудования. Проходными изоляторами называют изоляторы на напряжение до 35 кВ, на напряжение 110 кВ и выше – вводы. Вводы имеют более сложную конструкцию изоляции и выполняются с маслобарьерной изоляцией (до 150 кВ) или с бумажно-масляной изоляцией (220 кВ и выше).

Проходные изоляторы на высокие напряжения (до 35 кВ включительно) изготавливаются из электротехнического фарфора, стекла, бакелитовой бумаги. На рис. 2.2 приведена конструктивная схема проходного изолятора.

Рис. 2.2. Конструктивная схема проходного изолятора:

1 – токоведущий стержень (труба); 2 – заземленный фланец;

3 – твердая изоляция; 4 – пути пробоя (U пр > U пер);

5 – высоковольтные фланцы

 

Для увеличения напряжения перекрытия Uпер на наружной поверх-ности изолятора делают ребра, а также увеличивают диаметр изолятора у заземленного фланца. Проходные изоляторы маркируются по напря-

жению, току и изгибающей механической нагрузке. Например, П-10/400-750, что означает: проходной изолятор, UН = 10 кВ, IН = 400 А, Ризг = 750 кгс.

Вводы – это проходные изоляторы на 110 кВ и выше. Они содержат внешнюю и внутреннюю изоляцию сложной конструкции. Внешней изоляцией является фарфоровая покрышка. Внутренняя – участки изоляции в теле ввода. Вводы бывают двух типов: маслобарьерные и бумажно-масляные (для U _H ≥ 220 кВ).

1) Маслобарьерный ввод 110…150 кВ конденсаторного типа (рис. 2.3). Чтобы повысить U _пр, промежуток разбивают барьерами 5 на n малых промежутков и выравнивают поле металлическими обкладками (фольга на барьерах). В результате U _пр повышается в ~ 2,5 раза.

Обкладки выравнивают поле в радиальном и аксиальном направлениях. Наиболее важно выровнять поле в аксиальном направлении для уменьшения длины ввода. Для этого уступы делают одинаковыми. На рис. 2.4 приведены эпюры распределения напряженностей электрического поля в радиальном (а) и аксиальном (б) направлениях маслобарьерного ввода.

Рис. 2.3. Конструктивная схема маслобарьерного ввода:

1 – токопровод (стержень); 2 – высоковольтный фланец;

3 – заземленный фланец; 4 – фарфоровая рубашка;

5 – барьеры с обкладками; 6 – масло

 

 

Рис. 2.4. Распределение напряженности электрического поля

в радиальном (а) и аксиальном (б) направлениях ввода:

r _c – радиус токопровода (стержня); r ₁ – радиус первой обкладки (фольги);

r ₂ – радиус второй обкладки (фольги) r _ф – радиус обкладки у фланца (заземлена);

Δ h _с – длина уступа изоляции у стержня; Δ h ₁ – длина уступа на первом барьере;

Δ h ₂ – длина уступа на втором барьере; Δ h _ф – длина уступа на барьере у фланца

 

Токоведущий стержень обматывается несколькими слоями бумаги. Основную электрическую прочность изоляции ввода обеспечивает масло, находящееся внутри покрышки.

2) Бумажно-масляный ввод конденсаторного типа на класс напря-жения U ≥ 220 кВ. Ввод изготавливается путем намотки на токоведущий стержень (или трубу) изоляционного тела из бумаги. Через каждые 2…4 мм намотки бумаги в тело закладываются конденсаторные обкладки из алюминиевой фольги для выравнивания поля в осевом и радиальном направлениях. После намотки тело пропитывается маслом в вакууме, а после сборки ввод герметизируется.