Изоляция высоковольтных конденсаторов

 

Назначение конденсаторов:

1) улучшение cos ϕ;

2) ВЧ-связь;

3) компенсация сдвига по фазе между током и напряжением;

4) выпрямительные установки – фильтры и др.;

5) высоковольтные импульсные установки.

В качестве изоляции используются: газ, жидкости, твердые неорганические материалы, твердые органические материалы. Твердая изоляция в высоковольтных конденсаторах (чаще органическая) – бумага, пленки с пропиткой маслом.

Рис. 2.5. Устройство секции высоковольтного конденсатора:

1 – фольга; 2 – диэлектрик (слои бумаги, пленки); 3 – выводы

 

Высоковольтные конденсаторы разного назначения, разных номинальных напряжений и реактивной мощности устроены одинаково: состоят из пакетов секций, соединенных последовательно-параллельно и расположенных в герметизированном корпусе, залитом пропиточной жидкостью.

Основным элементом любого силового конденсатора является секция – спирально намотанный рулон из лент диэлектрика и алюминиевых обкладок, выполняющих роль электродов (рис. 2.5). Секции после намотки сплющивают для уменьшения объема.

Изоляция трансформаторов

 

В силовых трансформаторах изоляция состоит из различных по конструкции элементов, работающих в разных условиях. Воздушные промежутки между вводами и по их поверхности – внешняя изоляция.

Изоляционные участки, расположенные внутри бака трансформатора и внутри вводов, – внутренняя изоляция. Внутренняя изоляция подразде-ляется на главную и продольную. Главная изоляция – между разными обмотками, стенками бака, магнитопроводом и др. Продольная изоляция – между элементами одной и той же обмотки: между витками, слоями, катушками.

Рис. 2.6. Схема устройства изоляции высоковольтного трансформатора:

1 – магнитопровод; 2 – низковольтная обмотка (НВ); 3 – высоковольтная

обмотка (ВВ); 4 – барьер; 5 – щитки электроизоляции; 6 – масло

 

В высоковольтных силовых трансформаторах в качестве главной используется маслобарьерная изоляция. Продольная изоляция выполняется бумажно-масляной. Количество барьеров зависит от номинального напряжения трансформатора.

На рис. 2.6 приведено схематическое устройство главной изоляции

высоковольтного трансформатора. Высоковольтные обмотки выполняются катушечного типа или непрерывной цилиндрической многослойной намоткой.

Трансформаторы до 35 кВ выполняются с изолированной нейтра-лью. Трансформаторы свыше 110 кВ – с заземленной нейтралью.

Изоляция кабелей

 

Силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии. Кабель высокого напряжения состоит из следующих элементов:

1) Одна или несколько токопроводящих жил. Жилы кабеляизготавливают из алюминия или меди. Кабели на напряжение до 10 кВ включительно изготавливаются с секторными жилами, а на напряжение 20 кВ и выше – с круглыми жилами, обычно с отдельными экранами (рис. 2.7).  

2) Изоляция. Для изоляции кабелей используются различные эластичные материалы: резина, бумага, синтетические пленки, поливинилхлоридный пластикат (ПВХ), термопластичный и сшитый полиэтилен (СПЭ), а также бумажно-масляная изоляция (БМИ). В кабелях напряжением110 кВ и выше также используют масляную и газовую изоляцию.

3) Герметизирующая оболочка, защищающая изоляцию от увлажнения и повреждения, изготавливается из алюминия или свинца. Алюминиевая оболочка по сравнению со свинцовой обладает большей прочностью, повышенной стойкостью к вибрации, легче и может использоваться в качестве нулевого проводника. Кабели с алюминиевой оболочкой нельзя применять в условиях воздействия агрессивных сред (растворы и пары щелочей). При больших диаметрах кабеля сплошные оболочки обладают чрезвычайной жесткостью. В этих случаях их выполняют гофрированными.

 

 

Рис. 2.7. Трехжильные кабели с вязкой пропиткой

 

4) Броня из стальных лент или проволок для защиты от механических повреждений.

5) Если кабель предназначен для прокладки в земле, то поверх брони накладывается оболочка из джутовой оплетки или пластмассы, защищающей броню от коррозии. В кабелях 110–750 кВ для увеличения механической прочности предусмотрена дополнительная оболочка из стальной проволоки.

Кроме перечисленных выше элементов в кабелях на высокие напряжения предусматривают экраны из полупроводящей бумаги, пленки или металлические фольги для улучшения электрических характеристик, а также дополнительные водонепроницаемые оболочки и слой (подушка) под броню и другие элементы.

Силовые кабели высокого напряжения выполняются нескольких типов:

1) кабели с пластмассовой изоляцией (термопластичный и сшитый полиэтилен, фторопласт и др.) на напряжение 6 – 500 кВ.

2) кабели с бумажно-масляной изоляцией на напряжение до 35 кВ;

3) маслонаполненные кабели на напряжение 110–750 кВ: кабели низкого (до 0,2 МПа), среднего (0,4–0,6 МПа) и высокого (1–1,6 МПа) давления.

4) кабели с газонаполненной изоляцией на напряжение 35–275 кВ

5) кабели с резиновой изоляцией на напряжение до 35 кВ.