Основные характеристики изоляторов

Для электрической изоляции и механического крепления токоведущих частей в установках низкого и высокого напряжения применяются изоляторы различных типов. Все изоляторы должны удовлетворять определенной электрической и механической прочности.

Нарушение электрической прочности изолятора может произойти вследствие пробоя фарфора или благодаря разряду в воздухе по поверхности изолятора. В первом случае изолятор полностью выходит из строя, а во втором случае, после отключения линии и гашения дуги, изолятор может оставаться в работе.

Оценка электрической прочности изоляторов делается на основе пяти характеристик: сухоразрядное напряжение при промышленной частоте, мокроразрядное напряжение при промышленной частоте, коронное напряжение, пробивное напряжение, вольт-секундная характеристика при стандартной волне напряжения.

Сухоразрядные напряжения служат для оценки электрической прочности изоляторов, предназначенных для внутренних установок при коммутационных перенапряжениях. Сухоразрядным напряжением изолятора называется то наименьшее напряжение промышленной частоты, при котором происходит искровой разряд по сухой и чистой поверхности изолятора при нормальных атмосферных условиях. Величина этого напряжения определяется величиной разрядного расстояния, то есть кратчайшего расстояния между электродами изолятора.

Если во время испытания атмосферные условия отличаются от нормальных, то в результате измерения вводиться поправка:

где U_РАЗР – наименьшее напряжение промышленной частоты, при котором происходит искровой разряд по поверхности изолятора.

Мокроразрядные напряжения служат для оценки электрической прочности изоляторов, предназначенных для наружных установок при коммутационных перенапряжениях. Мокроразрядным напряжением называется то наименьшее напряжение промышленной частоты, при котором происходит искровой разряд по поверхности изолятора, подверженной действию дождя силой 3 мм/мин при t=+20⁰С и направлением струй под углом 45⁰ к горизонту. Это напряжение меньше сухоразрядного.

Величина мокроразрядного напряжения определяется по формуле:

Коронное напряжение характеризует качество и состояние поверхности всех изоляторов. В данной лабораторной работе коронное напряжение рекомендуется определять визуально.

Пробивное напряжение характеризует качество фарфора.

Вольт-секундная характеристика (импульсное напряжение) служит для оценки электрической прочности изоляторов при атмосферных перенапряжениях.

Перед проведением высоковольтных испытаний изоляторов проводится профилактический осмотр на наличие сколов, трещин, следов перекрытия разрядов. Ремонт по техническому состоянию изоляторов проводится по мере необходимости. При межремонтных испытаниях проводится измерение сопротивления изоляторов мегаомметром на напряжение 2500 В, и испытание напряжением промышленной частоты 50 кВ в течении одной минуты. В лабораторной работе данные испытания не проводятся. Электрические характеристики изоляторов определяются во время типовых заводских испытаний. При эксплуатации изоляторов производятся профилактические испытания, которые включают в себя только три электрические характеристики изоляторов: сухоразрядная, мокроразрядная и вольт-секундная.

В таблице. 3.1 приведены характеристики нескольких распространенных видов изоляторов.