Изолатори за стълбове и втулки

Станция и хардуер изолатори разпределителните устройства според предназначението и дизайна си се делят на опорни и проходни. Подкрепете изолаторите използва се за закрепване на шини и шини на отворени и затворени разпределителни устройства и устройства. Втулки те се използват при преминаване на токови проводници през стени или за въвеждане на напрежение в метални резервоари на трансформатори, кондензатори, ключове и други устройства.

Основният изолационен материал на постовите изолатори е порцелан. Напоследък изолаторите от полимерни стълбове и втулки станаха популярни. В втулките за напрежение 35 kV и повече, в допълнение към порцелана, широко се използва маслена хартия и маслена бариера.

Изолатори за вътрешни стълбове за напрежение 3 — 35 kV обикновено се изработват от прът и се състоят от порцеланово тяло и метални фитинги. В изолатори с вътрешна запечатана кухина (фиг. 1, а) армировката под формата на капачка за фиксиране на гуми и кръгла или овална основа се закрепва към порцелан с помощта на цимент.

Ребрата е слабо развита и служи за донякъде увеличаване на разрядното напрежение. Най -голямо влияние оказва ръбът, разположен на капачката, който донякъде изравнява полето в района на най -силните страни, откъдето започва разрядът.

Ориз. 1. Поддържащи изолатори от тип OF-6 за вътрешен монтаж.

Този ръб е най -големият. Изолаторите с вътрешни фитинги (фиг. 1, б) имат по -ниско тегло, височина и малко по -добри електрически характеристики в сравнение с изолаторите с въздушна кухина. Това се постига, защото по време на вътрешното вграждане на армировката най -голямо напрежение се наблюдава в порцелана, няма въздушна кухина, а армировката играе ролята на вътрешен екран.

Поддържащи изолатори за отворени разпределителни устройства, имат развита ребра, за да осигурят необходимите характеристики на изпускане по време на дъжд.

Поддържащи щифтове изолатори тип ОНШ се произвеждат за напрежения 6 — 35 kV и се състоят от едно (фиг. 2, а), две или три (фиг. 2, б) порцеланови тела, закрепени с цимент едно към друго и с армировка. Шините и изолаторите се закрепват с болтове. За 110, 150 и 220 kV щифтовите изолатори се сглобяват в колони от съответно три> четири и пет ONSH-35 изолатора.

Ориз. 2. Поддържащи щифтове за външен монтаж: а-ОНШ-10-500, б-ОШП-35-2000.

Изолатори на пръти за външен монтаж, тип ONS се издават за напрежения до 110 kV (фиг. 3). Броят и размерът на ребрата се избират въз основа на опит. Когато съотношението на надвеса на ръба a към разстоянието между ръбовете е около 0,5, напреженията с мокър разряд при дадено разрядно разстояние са най-високите.

Ориз. 3. Изолатор на носеща пръчка за външен монтаж ONS-110-300.

Използват се и изолатори за опорни пръти с вътрешна кухина. Диаметърът на такива изолатори е по -голям от този на изолаторите с плътни пръти, което гарантира тяхната по -голяма механична якост. При такива изолатори обаче са възможни разряди във вътрешната кухина, за да се предотврати, че вътрешните кухини се запечатват с помощта на порцеланови прегради или се пълнят със съединение.

За напрежения от 330 kV и повече, единичните колони от изолатори са много високи и не осигуряват необходимата механична якост на огъване.Следователно при тези напрежения най-често се използват опорни конструкции под формата на конусообразен триножник от три колони изолатори. Под силите на огъване изолаторите в такива конструкции работят не само за огъване, но и за компресия.

Напреженията в елементите на високата колона от опорни изолатори, както и в висящата гирлянда, са неравномерно разпределени. За изравняване на напрежението се използват тороидални екрани, фиксирани върху горния елемент на колоната.

Ориз. 4. Опорни прътови изолатори OS

Втулките за 6 — 35 kV най -често са изработени от порцелан. Конструктивното им изпълнение се определя от напрежение, ток, допустимо механично огъващо натоварване и околната среда.

Изолаторът (фиг. 5) се състои от цилиндрично порцеланово тяло 1, здраво закрепено посредством армирани с цимент метални крайни капачки 2 с токопроводяща пръчка 3. Фланец 4 се използва за закрепване на изолатора към стената на сградата или тялото на апарата. Подобно на други видове изолатори, втулките са направени по такъв начин, че пробивното напрежение е по -високо от напрежението на припокриване по повърхността.

Пробивното напрежение на порцелановите втулки зависи от дебелината на порцелана. Конструкцията на такива изолатори обаче практически се определя от необходимата механична якост, напрежението при припокриване на конструкцията и мерките за елиминиране на короната.

Изолаторите за 3-10 kV са направени с вътрешна въздушна кухина 5.

Ориз. 5. Порцеланови втулки: а — за напрежения 6-10 kV за вътрешен монтаж, б — за напрежение 35 kV от солидна конструкция за външен монтаж.

Не е необходимо да се предприемат специални мерки за премахване на възможността за образуване на корона при такива напрежения. При напрежения 20–35 kV, короната може да се появи на пръта срещу фланеца, където се наблюдава най -високата напрегнатост на полето във въздуха. За да се предотврати образуването на корона, изолаторите за такива напрежения се произвеждат без въздушна кухина (фиг. 5, б). В този случай външната повърхност на порцелана е метализирана и свързана с пръта.

За да се елиминира възможността за изпускане на фланеца, порцелановата повърхност под него също е метализирана и заземена. Напреженията на приплъзване от фланеца по повърхността на порцелана и следователно напреженията на припокриване на повърхността могат да бъдат увеличени чрез намаляване на повърхностния капацитет. За това или диаметърът на изолатора на фланеца се увеличава, или повърхността на изолатора е оребрена, с по -масивни ребра близо до фланеца.

Ориз. 6. Полимерна втулка 10 kV

Изолаторите, проектирани да инжектират напрежение от една среда в друга (въздух — масло и т.н.), са асиметрични по отношение на фланеца. Например, пътят на припокриване в маслото може да бъде изминат 2,5 пъти по -малко, отколкото във въздуха. Втулката, единият край на която е на закрито, а другият на открито, също е направена асиметрична, като външната част има по-развита ребра за увеличаване на напрежението при мокър разряд.