Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТЭВН / Метод. по изоляторам.doc
Скачиваний:
31
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
1.51 Mб
Скачать

3 Основні електричні і механічні характеристики ізоляторів високої напруги і методика їхнього зняття

Здатність ізолятора виконувати свої функції, тобто нести електричні і механічні навантаження, оцінюються за допомогою наступних електричних характеристик – сухозорядної (сухозорядної напруги), мокророзрядної (мокророзрядної наруги), імпульсної характеристики, пробивної напруги і вогко розрядної (брудорозрядної) характеристики і однієї механічної характеристики – гарантована міцність на стиск (розтягання) або вигин у залежності від навантаження, що випробує ізолятор в умовах експлуатації.

1.Сухорозрядна напруга знімається при сухій і чистій поверхні ізолятора плавним підйомом напруги до повного перекриття ізоляційної конструкції. Ця характеристика є основною для ізоляторів внутрішньої установки.

Сухорозрядна характеристика визначається будівельною висотою ізолятора і практично не залежить від його форми.

Оскільки в цих умовах розряд йде не по поверхні, а по повітрю, то в отримане значення розрядної напруги повинна бути уведене виправлення на щільність і вологість повітря так само, як при визначенні пробивних напруг повітряних проміжків.

2.Мокророзрядна характеристика знімається по чистій поверхні ізолятора імітації дощу інтенсивністю 3 мм/хв. Структура дощу повинна бути краплинною, кут падіння 450стосовно осі ізолятора. Провідність води повинна бути не менш 220 мкСм. Напруга до випробуваного об’єкта прикладається плавно до повного перекриття конструкції. Мокророзрядна напруга на 30-40% менш сухо розрядної.

По зволоженій поверхні ізолятора розряд при своєму розвитку усе більше притискається до поверхні, тобто мокро розрядна напруга визначається довжиною шляху витоку струму Lут . Тому для збільшення мокророзрядної напруги йдуть по шляху збільшенняLут за рахунок ускладнення форми ізолятора, додання йому більшої ребристості.

При розвитку розряду по поверхні ізолятора під дощем температура повітря і його вологість практично не роблять впливу на величину розрядної напруги, тому остання виявляється залежної лише від атмосферного тиску. При цьому розрядна напруга, приведена до нормального тиску Uмр.н буде рівнятися розрядній напрузі при будь-якому тиску поділеному на поправочний коефіцієнт Кр. тобто:

,

де .

Мокророзрядна характеристика є основною для ізоляторів зовнішньої установки, що працюють у відносно чистих умовах.

3.Імпульсна характеристика (вольт-секунда) служить для оцінки здатності ізолятора протистояти грозовим перенапругам. Знімається впливом на суху чисту поверхню ізолятора стандартною хвилею з параметрами 1,25/50. При подачі на об’єкт цих імпульсів фіксується час розряду і будується залежність Uрозр=f(t).

4.Пробивна напруга знімається тільки для тих ізоляторів, що ізолююча деталь яких може бути, пробита в умовах експлуатації (підвісні ізолятори, опорні ізолятори штирового типу і т.д.). Оскільки пробивні напруги на 40-60%вище розрядної, то для визначення пробивної напруги останній занурюється в трансформаторну олію або камеру з тиском повітря до 3 атм. Після проведення іспитів ізолятор не придатний для експлуатації.

5.Вогко розрядна (брудорозрядна) характеристика служить для вибору ізоляції відкритих розподільних пристроїв (ВРП) у районах із сильно провідними забрудненнями (у безпосередній близькості від великих промислових підприємств, у районах із солончаковими ґрунтами, у приморських районах і т.д.). Ця характеристика знімається з урахуванням реальних умов експлуатації ізоляції. Для чого ретельно вивчаються джерела забруднення в районі розташування ОРУ або проходження траси ПЛ. Визначається густина забруднюючої речовини і провідність шару забруднення на поверхні ізоляторів. Потім штучним шляхом відтворюються такі ж умови на поверхні ізоляції, в основному шляхом висівання цементу на поверхню ізолятора з наступним його зволоженням з пульверизатора. Для імітації солоних туманів у приморських районах створюються спеціальні камери, у яких за допомогою спеціальних форсунок розпорошується підсолена вода. На підготовленні в такий спосіб ізолятори прикладається напруга і знімається брудорозрядна характеристика , у залежності від прийнятої методики вибору ізоляції, напруга до об’єкта може прикладатися плавно (визначається напруга, що витримується або розрядна напруга) або заданої величини поштовхом (визначається 50-ти відсоткова розряду напруга). При цьому визначаються найгірші умови для роботи ізоляції в даному районі, по яких здійснюється вибір рівня ізоляції, що забезпечує надійну роботу електроустановки в цілому районі.

6.Механічна характеристика знімається з урахуванням реально впливаючих навантажень на ізолятор в умовах експлуатації. Наприклад, у лінійних ізоляторів ізолююча деталь випробує стискуючі зусилля ваги проводів, крім стрижневих, які працюють на розтягання. Опорні і прохідні ізолятори піддаються впливу великих згинаючих зусиль при протіканні ударних струмів к.з .Кожний із зазначених ізоляторів випробується на відповідний вид деформації плавним підйомом механічного навантаження до повного руйнування ізолятора. Це руйнівне навантаження, зняте на партії ізоляторів із приблизно 200 ізоляторів і привласнюються даному типу ізоляторів.

Механічна характеристика є однією з основних характеристик будь-якого ізолятора, тому для переважної більшості ізоляторів (крім лінійних, штирьових і стержневих ізоляторів, для яких область застосування обмежується відповідним класом напруги) ця характеристика вказується в марці ізолятора. Не урахування механічної міцності при виборі ізолятора може привести до його повного руйнування в експлуатації з падінням відповідних елементів установки на землю і наслідками, що звідси випливають.

У лінійних ізоляторах підвісного типу невидиме руйнування під шапкою або у стержня може іноді наступити раніш видимого. Тому ці ізолятори випробують на електромеханічну міцність. Для чого ці ізолятора прикладають напругу 70-80% від розрядної й одночасно випробують на механічну міцність. Як тільки відбувається руйнування ізолятора, під шапкою починається процес коронування, у цей момент підйом навантаження припиняється і фіксується руйнування.

4 КОНСТРУКЦІЇ І ХАРАКТЕРИСТИКИ НАЙБІЛЬШ РОЗПОВСЮДЖЕННИХ ТИПІВ ІЗОЛЯТОРІВ ДЛЯ ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

Ізолятори, застосовуванні для кріплення проводів повітряних ЛЕП, поділяються по своїй конструкції на штирьові і підвісні. Останні у свою чергу поділяються на ізолятори тарілчастого типу і стрижневі. Штирьові ізолятори звичайно застосовуються на лініях до 10 кВ і в більш рідких випадках на лініях 20-35 кВ. Підвісні ізолятори звичайно застосовуються на лініях 35 кВ і вище й іноді на лініях нижчої напруги. Лінійні ізолятори отримують механічні навантаження, що створюються натягом проводів і залежать від перетину проводів і довжин прольотів між опорами, від температури проводів, сили вітру й ін. Для штирьових лінійних ізоляторів ці навантаження є головним чином згинаючими. Підвісні ізолятори завдяки шарнірному кріпленню піддаються тільки розтяжним зусиллям.

    1. Лінійні ізолятори штирьового типу.

Найбільш широко застосовуваний на лініях напругою 6 Кв порцеляновий ізолятор типу ШФ-6 (рис. 1а).

Аналогічну конструкцію мають порцеляновий ШФ-10 і скляний ШС-10 ізолятори на 10 кВ. Провід кріпиться на верхній чи бічній борозенці ізолятора за допомогою бокового в’язання чи спеціальних затисків. Сам ізолятор навертається на металевий штир чи гак, що має пластмасовий ковпачок з різьбленням, і закріплюється на опорі. Тому що при великих товщинах порцеляна погано обпікається і має невисокі електричні і механічні характеристики, ізолятори типу ШФ-20 на напругу 20 кВ і ШФ-35 на напругу 35кВ (рис. 1б).