Таблица 3.1 - Основные характеристики некоторых типов изоляторов
Тип | Hc, мм | D, мм | l ут, мм | Uсхр, кВ | Uмкр, кВ | Разрушающая сила, кН | ||
растяж. | сжатие | изгиб | ||||||
Стержневые фарфоровые | ||||||||
VKL-60/7 | - | - | ||||||
ИКСУ-27.5 | - | - | 5.2 | |||||
Штыревые фарфоровые | ||||||||
ШФ-10А | - | - | ||||||
ШФ-10Г | - | - | 12.5 | |||||
Штыревые стеклянные | ||||||||
ШС-10А | - | - | ||||||
Полимерные ребристые из кремнийорганической резины | ||||||||
НСК-120/27.5 | - | - | ||||||
ФСК-70/0.9 | - | |||||||
ОСК-70/0.9 | ||||||||
Стеклопластиковый стержень, покрытый фторопластовой защитной трубкой | ||||||||
НСФт-120/1.2 | - | - | - | |||||
Тарельчатые фарфоровые | ||||||||
ПФ-70А | - | - | ||||||
ПФГ-60Б | - | - | ||||||
Тарельчатые стеклянные | ||||||||
ПС-70Д | - | - | - |
Гирлянда изоляторов, составленная из подвесных тарельчатых изоляторов, является одной из наиболее часто встречающихся видов изоляции проводов воздушных линий и контактной сети. Напряжение, приложенное к гирлянде изоляторов, распределяется неравномерно, и на разные изоляторы приходятся разные доли напряжений, что снижает напряжение начала короны и напряжение перекрытия гирлянды. В наиболее неблагоприятной ситуации оказывается изолятор, ближайший к проводу.
Основной причиной неодинаковых напряжений на изоляторах можно считать наличие паразитных емкостей металлических частей изоляторов по отношению к земле (рис. 2.4). В гирлянде можно различить три вида емкостей: собственные емкости изоляторов C 0, емкости металлических частей по отношению к земле C 1 и емкости по отношению к проводу C 2. Порядок величин емкостей примерно таков: C 0≈50 пФ, C 1≈5 пФ, C 2≈0.5 пФ.
Рисунок 3.1 - Гирлянда изоляторов и схема замещения гирлянды
В первом приближении емкостью изоляторов по отношению к проводу можно пренебречь, и тогда схема замещения гирлянды сухих изоляторов выглядит как на рис. 2.4,б. При переменном напряжении по емкостным элементам протекает емкостный ток, и ток первого снизу изолятора разветвляется на ток емкостного элемента по отношению к земле и ток оставшейся части гирлянды. Через второй снизу изолятор течет емкостный ток меньшей величины, и падение напряжения максимально на нижнем, ближайшем к проводу изоляторе, который находится в наихудших условиях. При числе изоляторов больше трех-четырех минимальное напряжение приходится, однако, не на самый верхний изолятор. Наличие емкостей C 2 приводит к некоторому выравниванию неравномерности падений напряжения и минимальное напряжение оказывается на втором-третьем (или далее, в зависимости от числа изоляторов в гирлянде) изоляторе сверху. На рис. 2.5 показано распределение напряжения на гирлянде из 22 изоляторов линии 500 кВ; на один изолятор приходится от 9 до 29 кВ при среднем значении 13 кВ.
Рисунок 3.2. - Доля напряжения на изоляторах в гирлянде из 22 изоляторов
Для выравнивания напряжения по изоляторам гирлянды применяют экраны в виде тороидов, овалов, восьмерок, закрепляемых снизу гирлянды; на линиях с расщепленными фазами утапливают ближайшие изоляторы между проводами расщепленной фазы; расщепляют гирлянду около провода на две. Все эти меры выравнивают распределение напряжения из-за увеличения емкости C 2.