Разрядные напряжения изоляторов с загрязненной и увлажненной поверхностью

Грязеразрядное напряжение изолятора зависит от характеристик слоя загрязнения – его количества и состава, а также от интенсивности и вида увлажнения. Большое разнообразие видов загрязнения, встречающихся в условиях эксплуатации, не позволяет выбрать единственное, «стандартное» загрязнение, которое можно было бы наносить на поверхность изоляторов при определении грязеразрядных напряжений. Наиболее правильно разрядные напряжения в реальных условиях загрязнения и увлажнения/могут быть определены из опыта эксплуатации. Такой подход и положен в основу принятых в СССР норм по проектированию изоляции я ее испытаниям для различных условий загрязнения. Однако в ряде случаев строительство воздушных линий и открытых распределительных устройств осуществляется в районах, где опыт эксплуатации недостаточен или полностью отсутствует. Это делает необходимыми исследования по определению грязеразрядных характеристик изоляторов в лабораторных условиях при различных видах загрязнения и увлажнения.

В настоящее время принято определять грязёразрядные напряжения при нанесении на поверхность изоляторов твердого вещества (цемента) с последующим увлажнением распыляемой водой' или сконденсированным паром, а также в атмосфере соленого тумана. Зависимость 50%-ного грязеразрядного напряжения от интенсивности увлажнения имеет минимум при увлажнении 10—12 мм/ч. Минимуму разрядных напряжений соответствует максимум разброса (о) разрядных напряжений. Снижение грязеразрядных напряжений при увеличении интенсивности увлажнения связано с ростом проводимости слоя загрязнения, приводящим к возрастанию тока утечки, интенсивной подсушке поверхности изолятора и образованию частичных дуг. Одновременно с подсушкой поверхности изолятора идет процесс ее увлажнения. При интенсивности увлажнения, превышающей 10—12 мм/ч, количество влаги, поступающей в единицу времени на поверхность изолятора, начинает превышать количество влаги, испаряющейся в единицу времени. Это затрудняет образование подсушенных участков на поверхности изолятора и приводит к росту разрядных напряжений.

Средние грязеразрядные градиенты изоляторов, отнесенные, к единице длины пути утечки, уменьшаются с ростом плотности загрязнения.

При коммутационных импульсах вследствие их малой длительности подсушивание поверхности развиться в полной мере не может и разрядные напряжения изоляторов оказываются значительно выше, чем при длительном воздействии напряжения. Однако электрическая прочность загрязненных и увлажненных – изоляторов при коммутационных импульсах может быть существенно ниже, чем при дожде и чистой поверхности изоляторов.

Следует отметить, что разбросы значений грязераэрядных напряжений при коммутационных импульсах, характеризуемые стандартом распределения, больше, чем при напряжении частотой 50 Гц, и могут достигать с=8—10%. Это связано с тем, что длительность коммутационных импульсов невелика и процессы подсушки поверхности, как уже отмечалось, не успевают развиться в полной мере, что повышает роль. случайных факторов в возникновении и развитии разряда.

Характеристики - электрической прочности опорных и проходных изоляторов при увлажненных загрязнениях в основном аналогичны характеристикам линейной изоляции.

Основной характеристикой, определяющей способность изолятора работать в условиях загрязнения, является длина пути утечки т. е. кратчайшее расстояние между электродами по его поверхности.

районов с достаточно 'чистой атмосферой нормированная удельная эффективная длина пути утечки составляет Lнорм=1,3—1,9 см/кВ, а для районов с повышенными загрязнениями Lнорм=2,25—4,0 см/кВ.

Нормированная удельная эффективная длина пути утечки в загрязняемых районах обеспечивается увеличением количества изоляторов обычного исполнения или, что бывает целесообразнее, применением специальных грязестойких изоляторов, обладающих достаточно развитой поверхностью. Если длина пути утечки у обычных изоляторов составляет 28—42 см, то у грязестойких — 40—57 см. Хорошие результаты дает также применение гладких длинностержневых изоляторов из полимерных материалов.