Опорные изоляторы

Опорные изоляторы предназначены для изоляции и крепления токоведущих частей в электрических аппаратах, распределительных устройствах электрических станций и подстанций и в комплектных распределительных устройствах. Опорные изоляторы подразделяются на опорно-стержневые и опорно-штыревые.

Опорно-стержневые изоляторы имеют сплошной или полый фарфоровый стержень с выступающими ребрами, рисунок 4.11. Снизу и сверху предусмотрены металлические детали (армировка) для крепления изолятора на основании и крепления проводника на изоляторе. Изоляторы, рассчитанные на значительную механическую нагрузку, рисунок 4.11,а, снизу имеют овальные или квадратные фланцы с отверстиями для болтов, а сверху – металлические головки с нарезанными отверстиями для крепления проводника. Элементы арматуры охватывают тело изолятора и соединены с фарфором цементным раствором. Изоляторы, рассчитанные на меньшую механическую нагрузку, рисунок 4.11,б, не имеют фланцев и головок. Вместо них предусмотрены металлические фасонные вкладыши с резьбовыми отверстиями, укрепленные в углублениях фарфорового стержня. Такие изоляторы имеют меньшие размеры и массу. Для повышения разрядных напряжений изолятора на боковой поверхности имеется одно (для U = 6 – 10 кВ), два (20 кВ) или три (35 кВ) небольших ребра.

Для помещений с повышенной влажностью и загрязненностью воздуха применяют конструкцию опорного изолятора с ребристой поверхностью, рисунок 4.11,в.

Опорные изоляторы имеют следующие условные обозначения: ИОР-6-375 УХЛ, Т2; ИОР-10-750 УХЛ, Т2; ИО-10-750 УЗ; ИОР-20-3000 УХЛ, Т2;ИОР-35-750 УХЛ, Т2.

В условном обозначении типов изоляторов буквы и цифры означают: И – изолятор; О – опорный; Р – ребристый; первая цифра – номинальное напряжение, кВ; вторая – минимальное разрушающее усилие на изгиб; У, УХЛ, Т – климатическое исполнение; 2,3 – категории размещения. Срок службы изоляторов – не менее 20 лет при интенсивности отказов не более 6´10 ч ^-1.

Опорные изоляторы рассчитанные на работу на открытом воздухе предназначаются для изоляции и крепления токоведущих частей в электрических аппаратах наружных установок и распределительных устройствах. Они подразделяются на опорно - штыревые и опорно-стержневые.

Рисунок 4.11-Опорные изоляторы

Опорно-штыревые изоляторы выпускаются на классы напряжения 6, 10, 20 и 35 кВ. Конструктивно изолятор состоит из изоляционного тела, армированного верхней арматурой – колпачком изолятора, имеющем на торце резьбовые отверстия, и нижней арматурой – штырем изолятора, на котором предусмотрены отверстия для монтажа, рисунок 4.12.

Тело изолятора из электротехнического фарфора на классы напряжения 6 – 10 кВ выполняется одноэлементным, рисунок 4.12 а, б, на напряжение 20 –35 кВ – двух и трехэлементным, рисунок 4.12 г. Обозначение опорно – штыревых изоляторов включает в себя: О – опорный; Н – наружной установки; Ш – штыревой; первая цифра – номинальное напряжение, кВ; вторая цифра – механическая прочность на изгиб, даН; третья – категория исполнения. Например, изолятор типа – ОНШ-6-300-I.

Рисунок 4.12 – Опорно-штыревые изоляторы

Опорно - штыревым изоляторам присущи следующие недостатки: чрезмерные размеры, что обусловливает большую материалоемкость; технологические трудности армирования двух и трехэлементных изоляторов; различные емкости фарфоровых элементов, что приводит к неравномерному распределению напряжения по элементам и увеличению вероятности пробоя изолятора.

Опорно-стержневые изоляторы для наружной установки состоят из сплошного фарфорового цилиндра с развитой боковой поверхностью, армированного верхним и нижним металлическими фланцами, рисунок 4.13.

Опорно-штыревые изоляторы выпускаются на номинальные напряжения 10, 20, 35 и 110 кВ исполнения УХЛ, Т и категории размещения I. Минимальная разрушающая сила на изгиб составляет от 300 до 2000 даН. Конструктивное исполнение изоляторов 01, 02, 03.

Опорно-стержневые изоляторы обозначаются таким образом: три буквы: И – изолятор; О – опорный; С – стержневой; первая цифра – номинальное напряжение, кВ; вторая – изгибающая сила, даН; третья – конструктивное исполнение, далее – как у опорно-штыревых изоляторов. Например, изоляторы типа ИОС-110-1000 УХЛ, TI; ИОС-35-500-03 УХЛ, TI.

Рисунок 4.13- Опорно-стержневые изоляторы наружной установки

На электрических станциях и подстанциях на более высокий класс напряжения собирают вертикальные колонки из изоляторов меньшего класса напряжения, например, на 220 кВ из пяти изоляторов на 35 кВ. Однако с увеличением числа последовательно соединенных изоляторов их механическая прочность на изгиб уменьшается. Поэтому для обеспечения необходимой механической прочности используют вертикальные сдвоенные или строенные колонки треноги, рисунок 4.13 б, оси которых располагаются под некоторым углом к вертикали.