Подвесные стеклянные и фарфоровые изоляторы

Министерство образования и науки Российской Федерации Новосибирский Государственный Технический Университет Реферат по курсу "Изоляция и Перенапряжения" Тема: Подвесные стеклянные и фарфоровые изоляторы. 2008г. Содержание: 1. Введение 3стр 2.1 Виды изоляторов по материалу изготовления 3стр 2.2

По способу крепления на опоре 3стр 3 Обозначения изоляторов 4стр 4 Конструкция подвесных изоляторов 4стр 5 Преимущества стеклянных изоляторов перед фарфоровыми. 6стр 6 Распределение напряжения. 7стр 7 Заключение. 8стр 8 Список литературы. 8стр 1. Введение Изолятор электрический, устройство для электрической изоляции и механической связи частей электрического устройства, находящихся под различными электрическими потенциалами.

Конструкция и размеры изоляторов определяются прикладываемыми к ним механическими нагрузками, электрическим напряжением установок и условиями их эксплуатации. Изоляторы линий электропередачи и открытых распределительных устройств электрических станций и подстанций подвергаются воздействию атмосферных осадков, которые особенно опасны при сильном загрязнении окружающего воздуха. В таких изоляторах для увеличения напряжения перекрытия (электрического разряда по поверхности)

наружная поверхность делается сложной формы, которая удлиняет путь перекрытия. На линиях электропередачи напряжением от 6 до 35 кв применяют так называемые штыревые изоляторы (рис. 1), на линиях более высокого напряжения — гирлянды из подвесных изоляторов (рис. 2), число которых в гирлянде определяется номинальным напряжением линии. Рис. 1. Штыревой изолятор. Рис. 2. Гирлянда подвесных изоляторов:

1 — фарфоровая часть; 2 — шапка из ковкого чугуна: 3 — стальной стержень. 2.1 Виды по материалу изготовления Фарфоровые изоляторы изготавливают из электротехнического фарфора, покрывают слоем глазури и обжигают в печах. Стеклянные изоляторы изготавливают из специального закалённого стекла. Они имеют большую механическую прочность, меньшие размеры и массу, медленнее подвергаются старению

по сравнению с фарфоровыми. Полимерные изоляторы изготавливают из специальных пластических масс. 2.2 По способу крепления на опоре Штыревые изоляторы (крепятся на крюках или штырях) применяются на ВЛ до 35 кВ Подвесные изоляторы (собираются в гирлянду и крепятся специальной арматурой) применяются на ВЛ 35 кВ и выше 2 Обозначения изоляторов В обозначение изоляторов входят: буквы, которые указывают на их конструкцию: Ш — штыревой, П — подвесной материал:

Ф — фарфор, С — стекло назначение: Т — телеграфный, Н — низковольтный, Г — грязестойкий (для подвесных) типоразмер: А, Б, В, Г (для штыревых) цифры, которые у штыревых изоляторов указывают на номинальное напряжение (10, 20, 35) или диаметр внутренней резьбы (для низковольтных), а у подвесных — на гарантированную механическую прочность в килоньютонах. Условное обозначение изолятора должно содержать тип и шифр изолятора.

Буквы и цифры типа означают: первая - П - вид изолятора - подвесной; вторая - С или Ф - материал изоляционной детали: С - стекло, Ф - фарфор; третья - В, Д, К, С - условное обозначение конфигурации изоляционной детали: В - с увеличенным вылетом ребра, Д - двукрылая, К - коническая, С - сферическая; цифры - 40, 70 : 400 - класс изолятора; четвертая, следующая после цифр -

А, Б, В, Г : - индекс модернизации изолятора. 3. Конструкция подвесных изоляторов Подвесные изоляторы состоят из: фарфоровой или стеклянной изолирующей детали — «тарелки», шапки из ковкого чугуна, стержня в форме пестика. Стеклянный линейный подвесной изолятор ПСВ-120 (для районов с нормальной степенью загрязнения атмосферы) предназначен для электрической изоляции и крепления проводов и грозозащитных тросов воздушных

ЛЭП и ОРУ подстанций высокого напряжения 6-500 кВ. Шапка и стержень скрепляются с изолирующей деталью портландцементом марки не ниже 500. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при формировании гирлянд. Число изоляторов в гирлянде обусловлено напряжением ЛЭП, материалом опор и типом изоляторов. В состав гирлянды входит одна или несколько цепочек подвесных

изоляторов. Типы гирлянд Поддерживающая гирлянда несёт только массу провода в пролёте Натяжная гирлянда воспринимает тяжение проводов и крепит их к анкерным и угловым анкерным опорам. Стеклянные изоляторы: их типы и преимущества использования. Тип изолятора определяется классом, материалом изоляционной детали и ее конфигурацией. Класс изолятора соответствует значению нормированной разрешающей механической (для стеклянных изоляторов)

или электромеханической (для фарфоровых изоляторов) силы в килоньютонах и выбираются из ряда: 40, 60, 70, 80, 100, 120, 160, 190, 210, 240, 300, 400 и 530. Примечание. Не рекомендуется применять изоляторы классов 60, 80, 100, 190 и 530. Изоляционная деталь должна изготовляться из электротехнического фарфора по ГОСТ 20419-83 или электроизоляционного стекла, подвергнутого закалке.

4. Преимущества стеклянных изоляторов перед фарфоровыми: Уже первые годы производства и эксплуатации стеклянных изоляторов выявили ряд их преимуществ по сравнению с однотипными фарфоровыми изоляторами: сырьевые материалы, используемые при изготовлении стеклянных изоляторов, более постоянны по своему составу, чем сырье для керамического производства, что создает благоприятные условия для стабилизации физико-технических характеристик стекла и технологических процессов;

технологический процесс производства стеклянных изоляторов в значительной степени поддается механизации и автоматизации, что минимизирует влияние человеческого фактора на характеристики изоляторов; электромеханические характеристики закаленного стекла намного выше, чем фарфоровые, что позволяет создать изоляторы с необходимой механической прочностью, размеры и масса которых значительно ниже, чем у аналогичных конструкций из фарфора; контроль изоляторов из закаленного стекла в производстве и, особенно в эксплуатации значительно

проще. На высоковольтных линиях электропередачи высокого напряжения применяют гирлянды, состоящие из последовательно соединенных шарнирным способом изоляторов. Количество изоляторов в гирлянде определяется классом напряжения линии, конструкцией опор, типом изолятора, условиями эксплуатации. Например, для линий 35кB используют 3 последовательно соединенных изолятора, для линий 110 кВ используют от 9 до 11 последовательно соединенных изоляторов.

Шапка и стержень подвесных изоляторов имеют шарнирное крепление, позволяющее последовательно соединять шапку одного изолятора со стержнем другого изолятора. Такое соединение традиционно применяется в конструкции подвесных изоляторов. На деревянных опорах при напряжении 35 кВ ставят два подвесных изолятора ПС в гирлянде; на металлических опорах — на один-два изолятора больше.

Количество подвесных изоляторов ПС для ВЛ 6—35 кВ выбирается независимо от высоты над уровнем моря. Во избежание самопроизвольного расцепления гирлянды стержень в пазу шапки фиксируется замком. 5. Проверка и распредиление напряжения: При проверке изолятора измерительной штангой изолятор бракуется, если значение измеренного на нем напряжения меньше 50% указанного в табл.12 (Приложение 3.1). При проверке изоляторов штангой с постоянным искровым промежутком изолятор бракуется, если пробой промежутка

не происходит при напряжении, соответствующем дефектному состоянию наименее электрически нагруженного изолятора гирлянды. Усредненные распределения напряжений по подвесным изоляторам гирлянд ВЛ 35-220 кВ Примечание: Сумма напряжений, измеренных по изоляторам гирлянды, не должна отличаться от фазного напряжения ВЛ более чем на +-10% для гирлянд на металлических и железобетонных опорах и более чем на +-20% - на деревянной. 6. Заключение. Существенным недостатком указанных изоляторов является

использование в качестве материала изоляционной детали фарфора или закаленного стекла как наиболее механически прочного из известных общеупотребительных электроизоляционных материалов. Закалка обеспечивает повышенную термостойкость стеклянной детали, сопротивление сжатию и изгибу. Но вместе с твердостью и статической прочностью изолятор приобретает свойства, характерные для любого стекла и фарфора: хрупкость, низкая ударная динамическая прочность.

Кроме того, вследствие разного коэффициента термического расширения металла и стекла (фарфора) необходимо компенсировать разные величины расширения в местах соединения изоляционной детали с металлической шапкой и стержнем. Это достигается путем демпфирующих прокладок, промазок и т.д. Изоляторы со стеклянной или фарфоровой деталью обладают большим весом, создающим неудобства при монтаже, подвержены вандализму, имеют большой процент боя при транспортировке, что удорожает монтаж.

7. Список литературы: Воздушные линии электропередачи: Учеб. пособие для ПТУ. / Магидин Ф.А.; Под ред. А.Н. Трифонова. — М.: Высшая школа, 1991. Изоляторы подвесные тарельчатые. Общие технические условия ГОСТ 6490-93. 1991г Приказ Минэнерго РФ от 13 января 2003 г_ N 6 Изоляторы. М. —

Л 1941; Богородицкий Н. П Фридберг