4. Високовольтна ізоляція

Високовольтна ізоляція поділяється на внутрішню і зовнішню. Зовнішня перебуває в контакті з атмосферою, внутрішня – всередині геометричного об’єму. Розрізняється також ізоляція для зовнішнього і внутрішнього встановлення (зовнішня – поза приміщеннями, внутрішня – відмежована від зовнішніх впливів).

Розрізняють короткочасну пробивну напругу та тривалу . На ізоляцію впливають грозові та комутаційні імпульси, випробувальні напруги, а повинна впливати тривалий час (20-30 років) без пробоїв.

При тривалому впливу відбувається старіння ізоляції.

Причини старіння:

1. електричні – часткові розряди, трекінг, зміна , ;

2. теплові – прискорення хімічних реакцій, збільшення , зменшення ;

3. механічні – тріщини, утома, руйнування;

4. хімічні – окислення, утворення радикалів і т. п.;

5. зовнішнє середовище – волога, ультрафіолетові промені, температура.

1. Високовольтні ізолятори

За призначенням ізолятори розділяють на лінійні та станційно-апаратні, котрі, в свою чергу, поділяються на опорні та прохідні.

2. Лінійні ізолятори

Лінійні ізолятори застосовуються для кріплення та ізолювання проводів і линв повітряних ліній електропередачі. За конструктивним виконанням вони поділяються на шпиньові та підвісні.

Шпиньові ізолятори виготовляються з електротехнічної порцеляни чи скла і монтуються на опорах з допомогою шпинів або гаків. Випускаються різноманітного конструктивного виконання. Позначання, наприклад ШФ10-В – шпиньовий, порцеляновий, номінальна напруга 10 кВ, конструктивне виконання В (всього існує три варіанти конструктивного виконання – А, Б, В). Випускаються промисловістю на напругу до 35 кВ.

Підвісні ізолятори застосовуються для напруг більше 35 кВ. Поділяються на тарілчасті (суставні) та стрижневі. Виготовляються з електротехнічної порцеляни, скла та полімерних матеріалів. На рис. 2.1 наведено конструкцію підвісного тарілчастого ізолятора.

Рисунок 2.1 – Підвісний суставний ізолятор з конусною головкою: 1 – тарілка ізолятора; 2 – чавунна шапка; 3 – сталевий стрижень; 4 - цементна замазка; 5 – головка ізолятора; 6 - замок

Шапка 2 і стрижень 3 забезпечують суставне з’єднання одного ізолятора з іншим при збиранні в гірлянду ізоляторів. Ізолятори зазнають тільки розтягуючи зусилля, але завдяки конструктивному виконанню головка 5 ізолятора працює на стиск і тому витримує дуже великі механічні навантаження (до 30-50 Тс). Позначення ізолятора, наприклад, ПСГ6-А – підвісний, скляний, грязестійкий. Мінімальне руйнуюче навантаження 6 тонн-сила.

Підвісні стрижневі ізолятори виготовляють з електротехнічної порцеляни, скла, ситалу, скловолокна з полімерним покриттям. Один ізолятор може замінити гірлянду з 7 тарілчастих ізоляторів на напругу 110 кВ. Суставно кріпиться за допомогою двох шапок з замками на кінцях ізолятора. Достоїнством стрижневих ізоляторів є непробивність, крім того, за рахунок малого діаметра ізолятора підвищуються градієнти електричного поля по поверхневому перекриттю. Позначення ізолятора, наприклад, СФ-110/2,25 - стрижневий, порцеляновий, номінальна напруга 110 кВ, мінімальне руйнуюче навантаження 2,25 тонн-сили.