Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?

Характеристики изоляторов

Электроизолятор — это изделие, предназначенное для прикрепления проводника, кабеля или сборной шины к несущей конструкции линии электропередачи и защиты ее от пробоя на землю. Они бывают разных типов и изготовлены из диэлектрических материалов — фарфора, стекла и полимеров.

Поскольку электрическое назначение изоляторов — изоляция проводника от несущей конструкции, основными характеристиками являются:

  • Напряжение сухого разряда — напряжение, при котором возникает искра на поверхности при высыхании в нормальных условиях окружающей среды.
  • Напряжение мокрого разряда — то же, но под дождем, если его струи попадают на изолятор под углом 45 градусов. Сила дождя 5 мм / мин, удельное сопротивление воде 9500-10500 Ом * см (при 20 ° C). Поскольку вода проводит электричество, напряжение влажного разряда всегда ниже, чем напряжение сухого разряда.
  • Напряжение пробоя — напряжение, при котором происходит пробой корпуса изолятора между стержнем и цоколем (для подвешиваемых изделий). Стержень и крышка в данном случае являются электродами.

Конструкция

Конструктивно все электрические изоляторы различаются способом крепления к несущей конструкции и способом крепления кабеля. Основная задача этого изделия — предотвратить электрические разряды, для этого они изготавливаются в виде пластин или брусков с ребрами. Эти ребра необходимы для того, чтобы разряд развивался под углом к ​​силовым линиям поля. На приведенном ниже рисунке вы можете увидеть примеры типовых продуктов разной формы и дизайна:

Различие по материалу исполнения

Чтобы рассмотреть классификацию типов и типов изоляторов, мы должны сначала понять, как они различаются. Итак, во-первых, их классифицируют по материалу исполнения:

  1. Фарфор.
  2. Стакан.
  3. Полимер.

Фарфор можно назвать классическим, его используют даже во внешней электропроводке в домах. Обычно они белые, но могут быть и других цветов. Их можно встретить на различных электроустановках. Преимущество в том, что они выдерживают высокие сжимающие нагрузки и обладают хорошими диэлектрическими свойствами.

Однако они ломаются и ломаются. В результате необходимы регулярные проверки целостности — это часто включает остановку завода и удаление масла, пыли и другого мусора. Еще одна проблема — их большой вес.

Стекла хоть и боятся ударов, но для проверки их целостности достаточно визуального осмотра, который можно проводить без отключения напряжения. Сейчас они заменяют керамику в воздушных линиях электропередач в качестве подвесных изоляторов, в том числе потому, что они меньше весят и дешевле в производстве.

Полимеры используются внутри помещений, реже на открытом воздухе, как исключение. Иногда полимерные изоляторы можно встретить на воздушных линиях 10 кВ или других линиях среднего напряжения, но редко или на безответственных линиях. Это связано с тем, что со временем под воздействием УФ-излучения внутренняя структура разрушается, а их электрические и механические свойства ухудшаются.

Однако для оборудования, доступного для регулярного обслуживания и ремонта, они часто используются. Это могут быть, например, опорные изоляторы для сборных шин трансформаторных подстанций и коммутационных станций.

Типы по конструкции и назначению

Изоляторы ВЛ бывают трех основных конструктивных разновидностей:

  • штыревые изоляторы;
  • подвесные линейные изоляторы;
  • туфли на высоком каблуке; подвесная линия; опорные и проходные изоляторы.

Штекерные изоляторы относятся к линейным изоляторам. Применяются в линиях электропередачи напряжением до 35 кВ. В том числе линии 0,4 кВ. Конструкция этого типа прочная, имеет паз для крепления лески и отверстия для крепления на перекладины, крючки, шпильки.

Интересный факт: на ВЛ 6-10 кВ используются одноэлементные изоляторы, а на 20-35 — двухэлементные.

Подвесные кабели применяются на ВЛ высокого напряжения 35 кВ и выше. Это два типа опорных (стержневых) изоляторов.и напряжение.

Изоляторы с натяжными дисками работают на растяжение и удерживают трос на опоре, они установлены под углом. Конструктивно они выполнены в виде керамогранита или стеклянной плитки. Стержень с расширяющейся крышкой обычно выступает снизу. Вверху металлическая крышка со специально профилированным отверстием, в которое можно прикрепить нижний стержень. Таким образом достигается однородность и может быть установлено столько изоляторов, сколько необходимо для достижения требуемых номинальных напряжений пробоя в последовательной цепи. Такая гирлянда гибкая и удерживает линии электропередач в опоре.

Изоляторы подвесных штанг устанавливаются в промежуточных опорах. Они производятся в баре поддержки имеет металлические элементы на концах для прикрепления его к столбу и к проводнику. Они монтируются вертикально, и на них лежит шнур — это главное отличие от предыдущих. Они также отличаются тем, что изоляторы напряжения выдерживают больший вес, поэтому их можно использовать на более удаленных друг от друга полюсах.

Интересный факт: на ответственных участках и с целью повышения надежности монтажа ЛЭП можно использовать двойные гирлянды изоляторов напряжения.

Изоляторы полюсов и рукавов уже являются изоляторами подстанций, а не линиями. Этот вид называется так потому, что используется внутри электростанций и трансформаторных подстанций. Их делают из пластика или фарфора. Опорные шины используются для крепления токопроводящих шин к заземленным конструкциям, например к корпусам трансформаторов или внутри распределительных щитов.

Маркировка всех типов изоляторов аналогична и обычно включает информацию о типе продукта и номинальном напряжении линии, например:

Рукава используются для пропуска кабеля или рельса через стену. Этот тип изделия имеет полый корпус, в котором находится токопроводящая часть. Для повышения изоляционных свойств они также могут быть оснащены масляным барьером или масляно-бумажным уплотнением. Изоляторы данного типа позволяют прокладывать линии напряжением до 110 кВ. Есть и другие типы — внутри нет токопровода, просто диэлектрический полый цилиндр с отверстием, надетым на кабель.

На этом статья заканчивается. Теперь вы знаете, что такое изоляторы для воздушных линий электропередач и где используются разные исполнения!