Воздушные линии электропередачи. Изоляторы.

Для изоляции проводов от опор могут применяться следующие элементы:

- опорные изоляторы, работающие на сжатие, растяжение или изгиб и подразделяемые на штыревые (насаживаемые на опорные штыри или крючки) и стержневые (прикрепляемые у основания болтами или винтами);

- подвесные изоляторы, принимающие только растягивающие усилия и подразделяемые на гирляндные (составленные из соединенных последователь-но стандартных изоляторов) и стержневые (цельные);

- комбинации опорных и подвесных изоляторов (оба типа изоляторов в таком случае обычно являются стержневыми);

- изоляционные траверсы.

На воздушных линиях электропередач 110 кВ и выше должны применяться только подвесные изоляторы; на 35 кВ и ниже могут применяться подвесные и штыревые (в том числе опорно-стержневые) изоляторы, рис. 1.

Рис. 1. Штыревые и подвесные изоляторы: а) – штыревой 6-10 кВ; б)- штыревой 20-35 кВ; в) – подвесной тарельчатого типа

Подвесной изолятор тарельчатого типа наиболее распространён на воздушных линиях электропередач напряжением 35 кВ и выше. Подвесные изоляторы, рис. 1.в, состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей части 1 и металлических деталей – шапки 2 и стержня 3, соединяемых с изолирующей частью посредством цементной связки 4.

Широко используются изоляторы из фарфора или закалённого стекла.

В условных обозначениях штыревого изолятора буквы и цифры обозначают: Ш – штыревой; Ф(С) – фарфоровый (стеклянный); цифра – номинальное напряжение, кВ; А, Б, В – исполнение изолятора.

В условных обозначениях подвесного изолятора буквы и цифры обозначают: П – подвесной; Ф(С) – фарфоровый (стеклянный); Г – для загрязнённых районов; цифра – класс изолятора (соответствует электромеханической разрушающей нагрузке, кН; А, Б, В – исполнение изолятора.

Число изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии, степени загрязнённости атмосферы, материала опор и типа изоляторов, табл. 1.

Таблица 1. Количество изоляторов в поддерживающих гирляндах воздушных линий электропередач 110-500 кВ с металлическими и железобетонными опорами

Подвесные изоляторы собираются в поддерживающие провод гирлянды на промежуточных опорах, рис. 2.а); натяжные гирлянды, рис. 2.б) – на анкерных.

Рис. 2. Поддерживающие и натяжные гирлянды изоляторов:

а) – поддерживающая гирлянда изоляторов с глухим зажимом; б) – натяжная гирлянда изоляторов с болтовым зажимом

В подвесных гирляндах провод только поддерживается с помощью зажимов, в натяжных – закрепляется наглухо.

Поддерживающие и натяжные гирлянды изоляторов закрепляются на траверсе промежуточной опоры при помощи серьги 1. Серьга 1 с одной стороны соединяется со скобой или с деталью на траверсе, а с другой стороны вставляется в шапку верхнего изолятора 2. К нижнему изолятору гирлянды за ушко 3 прикреплён поддерживающий зажим 4, в котором помещён провод 5.

Изоляторы опорные стержневые полимерные. Научно-производственное предприятие «Элизор», г. Екатеринбург, наладил выпуск изоляторов нового поколения. Они предназначены для изоляции и крепления токоведущих частей в электрических аппаратах переменного напряжения 110 кВ, в частности в разъединителях, в качестве шинных опор, рис. 3.

Рис. 3. Изолятор опорный стержневой полимерный

Изоляторы предназначены для работы в любых климатических условиях по ГОСТ 15543-85 и соответствуют требованиям МЭК 273/1979.

Изоляторы имеют следующие преимущества перед фарфоровыми:

- минимальное разрушающее усилие на изгиб больше в 4-5 раз;

- срок службы больше в 7-10 раз из-за высокопрочной армировки фланцев с изолятором;

- непредсказуемая аварийность меньше благодаря отсутствию хрупкого излома изолятора;

- масса изолятора меньше в 2-2,5 раза.

Вводы с литой полимерной трекингостойкой изоляцией для высоковольтных выключателей на напряжение 35 кВ (С-35, ВВС-35, МКП-35 и др.), рис. 4.

Рис. 4. Ввод с литой полимерной изоляцией для высоковольтных выключателей

Вводы имеют преимущества перед традиционными вводами с фарфоровой покрышкой на всех этапах эксплуатационного цикла:

транспортировка – повышенная стойкость полимерной изоляции к механическим воздействиям упрощает транспортировку и снижает затраты на неё (допускается транспортировка навалом в грузовой машине или контейнере);

монтаж – низкая масса ввода (16 кг) позволяет производить монтаж и демонтаж одному человеку без применения грузоподъёмных средств.

Срок эксплуатации ввода значительно выше фарфорового, так как в их конструкции отсутствуют рыхлая бумажно-бакелитовая изоляция и фарфоровая покрышка. Благодаря этому срок службы ввода может превышать срок службы выключателя.

Надёжность вводов значительно повышена вследствие отсутствия дефектов в изоляции, характерных для традиционных вводов.

Вводы прошли сертификационные испытания в составе выключателя ВВС-35 (выключатель вакуумный северный на напряжение 35 кВ), выпускаемого Карпинским электромеханическим заводом.

Изоляторы проходные и опорные фирмы ФЕНИКС-88.

Проходные изоляторы выпускаются на напряжения 6, 10 и 20 кВ для внутренней и наружно-внутренней установки.

Опорные изоляторы выпускаются на напряжения 6 и 10 кВ для внутренней установки.

Опорные стержневые изоляторы выпускаются на напряжения 10, 35 и 110 кВ.

Проходные и опорные изоляторы внутренней установки выполнены из органических материалов на основе эпоксидной смолы и кварцевого наполнителя и имеют по сравнению с керамическими изоляторами боле высокие механические и электроизоляционные характеристики при меньшем весе.

Проходные изоляторы наружно-внутренней установки и опорные стержневые наружной установки выполнены на основе высокопрочной стеклопластиковой трубы. Поверх трубы надевается ребристый чехол из кремнийорганической резины. Для крепления оборудования предусмотрены фланцы, соединение которых со стеклопластиковой трубой позволяет обеспечить механическую прочность конструкции и устойчивость к климатическим воздействиям окружающей среды.