2.3.2. Изоляционные конструкции с газовой изоляцией
Повышение давления газа является одним из путей увеличения его электрической прочности. При достаточно высоком давлении электрическая прочность газа выше широко применяемых в электротехнической промышленности трансформаторного масла и электротехнического фарфора. Наиболее широкое применение нашел элегаз − шестифтористая сера SF6поскольку он не горюч, обладает хорошей теплопроводностью, хорошей дугогасительной способностью, относительно низкой температурой сжижения, не токсичен. Однако продукты его разложения токсичны и могут оказывать вредное химическое воздействие на материал электродов и твердой изоляции.
В качестве изоляции элегаз при повышенном давлении находит применение как в электрофизических, так и в электроэнергетических установках. Например, в последние 20 лет вес тире применяют герметизированные распределительные устройства (ГРУ), которые имеют ряд важных преимуществ перед ОРУ:
1. Все элементы, находящиеся под напряжением, расположены внутри заземленного корпуса, что повышает безопасность работы обслуживающего персонала и существенно уменьшает размеры распределительного устройства.
2. Герметизированные распределительные устройства могут быть установлены в подвалах зданий или специальных помещениях под землей, что особенно важно при строительстве или расширении распределительных устройств в черте города, поскольку в крупных городах трудно отыскать свободную площадь под открытую подстанцию. Кроме того, ОРУ нарушают архитектурный ансамбль города, создают повышенные радиопомехи, в то время как ГРУ работают практически бесшумно и не создают радиопомех.
3. Изоляция ГРУ непосредственно не контактирует с атмосферой и поэтому надежность ее работы не зависит от погодных условий и загрязненности атмосферы.
Для получения высоких разрядных напряжений газовою промежутка конструкция элементов ГРУ должна быть такой, чтобы электрическое поле между электродами было близким к однородному. Для этой цели соединительные шины выполняют в виде коаксиальных соосных цилиндров.
2.4. Проходные изоляторы
Проходные изоляторы (вводы) используются в местах, где токоведущие части проходят через стены или перекрытия зданий, через ограждения электроустановок или вводятся внутрь металлических корпусов оборудования. Проходными изоляторами обычно называются фарфоровые изоляторы на напряжения до 35 кВ с относительно простой внутренней изоляцией. Типичные конструкции проходных изоляторов на напряжения 6 и 35 кВ для внутренней и наружной установки показаны на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Проходные изоляторы: а, б —для внутренней установки;
в и г − для наружной установки; а и в — на 6 кВ, б и г — на 35 кВ и ввод на напряжение 35 кВ (д)
Проходные изоляторы состоят из изоляционного фарфорового тела, токоведущего стержня и фланца, с помощью которого изолятор укрепляется на стене, перекрытии или ограждении. Между токоведущим стержнем и изоляционным телом в фарфоровых изоляторах остается воздушная полость. Проходные изоляторы для наружной установки отличаются более развитой поверхностью той части изолятора, которая располагается вне помещения.
Вводаминазываются проходные изоляторы на напряжения 35 кВ и выше с более сложной внутренней изоляцией. Вводы применяются в качестве проходных изоляторов трансформаторов, выключателей и других аппаратов. По типу выполнения изоляции проходные изоляторы бывают:
− фарфоровые;
− бумажно-бакелитовые;
− маслобарьерные
− бумажно-масляные (конденсаторного типа).
Для аппаратов на напряжение 35 кВ используются обычно бумажно-бакелитовые вводы (рис. 2.4д). Они изготовляются путем намотки на токоведущий стержень изоляционного тела из бумаги, смазанной бакелитовой смолой. Недостатком бумажно-бакелитовых изоляторов является малая влагостойкость, обусловленная их слоистым строением, и низкая стойкость к разрядам по поверхности. Поэтому такие изоляторы, предназначенные для наружной установки, помещают в фарфоровые покрышки, а пространство между покрышкой и бумажно-бакелитовым изоляционным телом заливают специальной мастикой
Вводы на напряжения 110 кВ и выше выполняются только заполненными маслом, т. е. с маслобарьерной илибумажно-маслянойвнутренней изоляцией.
Основные достоинства маслобарьерных проходных изоляторов: простота конструкции и хорошее охлаждение. Кроме того, их можно ремонтировать (сменить масло, высушить). Однако из-за относительно невысокой кратковременной электрической прочности маслобарьерной изоляции они имеют большие радиальные размеры.
Для аппаратов и трансформаторов на напряжения 110 кВ и выше в последние годы преимущественное применение получили вводы с бумажно-масляной изоляцией. Основной внутренней изоляцией в нем является пропитанный маслом бумажный остов, намотанный на токоведущий стержень. В бумажном остове располагаются дополнительные электроды, регулирующие электрическое поле.