Глава 2. Основные элементы устройств контактной сети и линий электропередачи

1. Изоляторы контактной сети и линий электропередачи

1. Классификация изоляторов

Изоляторы являются ответственным элементом контактной сети и должны удовлетворять требованиям в отношении электрической и механической прочности. Служат для механического крепления проводов и конструкций находящихся под напряжением и электрической изоляции их от заземленных конструкций и друг от друга.

Электрическая прочность характеризу­ется сухоразрядным, мокроразрядным и пробивным напряжением. Механическая прочность изолятора характеризуется допускае­мой, испытательной и разрушающей нагрузкой на растяжение, сжатие, разрыв и изгиб. 40кН(4 тс) - фиксаторные, 70кН(7тс) - подвесные, 120кН(12тс) - анкерные Н.Т.

Коэффициент запаса механической прочности по отношению к их нормированной силе должен быть К≥5 при средней эксплуатационной нагрузке. Срок службы изоляторов 30 лет.

Классификация изоляторов:

По назначению — подвесные, натяж­ные (секционные), фиксаторные, консольные.

По материалу изоляционной детали — керамические (фарфоро­вые), стеклянные, полимерные.

По типу конструкции — тарельчатые, стержневые.

По геометрии изоляционной детали — гладкостержневые, реб­ристые.

Специальные — грязестойкие (в особо загрязненных районах) и антивандальные (устойчивые к ударам и нагрузкам).

Рис. 2.1. Подвесные тарельчатые фарфоровые изоляторы: а - ПФ6-А; б - ПТФ70-3,3/5

Тарельчатые изоляторы на рис. 2.1. состоят из шапки 1, изготовленной из ковкого чугуна, изолирующей детали (тарелки) 2 из фарфора (стекла или стеклофарфора) и металлического стержня 3, заканчивающегося пестиком или серьгой 6. Головка изолирующей детали выполнена в форме обратно­го конуса, что обеспечивает надеж­ное сцепление шапки и стержня. Изолирующий элемент соединен с шапкой и стержнем с помощью порт­ландцемента 4.

Конструкция шапки и стержня с пестиком обеспечивает нормальное шарнирное сцепление изоляторов при комплектовании их в гирлянду. Для предотвращения расцепления шапки одного изолятора с пести­ком другого служат замки 5.

Фарфор изолятора в изломе дол­жен быть однородным по структу­ре и не иметь открытой пористости. Поверхность фарфора изолятора по­крывают ровным слоем гладкой и блестящей глазури. Металлическую арматуру изоляторов оцинковывают.

Грязестойкие изоляторы предназначены для использования в мест­ностях, подверженных всем видам загрязнений, содержащих прово­дящие компоненты, и в условиях туманов или высокой влажности. Грязестойкие изоляторы имеют увеличенную длину пути утечки. Стеклянные изоляторы(щелочное стекло)легче фарфоровых и лучше их противостоят ударным нагрузкам. К достоинствам стеклянных изоляторов отно­сится и то, что в случае электрического пробоя или разрушающего механического или термического воздействия закаленное стекло не растрескивается, а рассыпается. Это облегчает нахождение не только места повреждения на линии, но и поврежденного изолятора в гир­лянде; позволяет отказаться от профилактической дефектировки изоляторов. Для изготовления изоляторов, кроме фарфора и стекла, используют полимерные и другие материалы.

Электрическую прочность изоляторов принято характеризовать следующими величинами: выдерживаемым напряжением под дождем; выдерживаемым напряжением в сухом состоянии; 50 %-м разряд­ным импульсным напряжением с формой волны 1,2/50 мкс; про­бивным напряжением при частоте 50 Гц; длиной пути утечки L_y.

Количество изоляторов в гирлянде определяется:

- уровнем напряжения сети 3кВ - 2шт,

25кВ - 3шт,

35кВ - 4шт,

110кВ - 6-7шт,

330кВ – 18-20шт,

500кВ -22-24шт.

- условиями работы.