4. Конструкция опорных изоляторов.

Опорные изоляторы испытывают в основном изгибающие механические нагрузки, обусловленные электродинамическими силами от токов к.з., давлением ветра, воздействиями при работе контактов и т.д. Поэтому основной механической характеристикой этих изоляторов является гарантированая механическая прочность на изгиб, т.е. минимальное разрушающее усилие, определяемое при плавном увеличении нагрузки до видимого разрушения.

Опорные стержневые изоляторы.

Наиболее простую форму имеют изоляторы стержневого типа для закрытых распределительных устройств. Изолятор (рис.4-1) представляет собой полое фарфоровое тело почти цилиндрической формы. Верхняя часть изолятора выполнена сплошной для предотращения разрядов во внутренней полости. Фарфор с помощью цемента армирован внизу чугунным фланцем, а наверху чугунной шапкой. Улучшение разрядных характеристик опорного изолятора может быть достигнуто с помощью внутреннего экрана, уменьшающего напряженность электричского поля у шапки. Роль внутреннего экрана в опорных изоляторах выполняют металлические элементы внутренней заделки арматуры.

Рис.4.4.1 Опорно-стержневой изолятор типа ОФ для закрытых РУ.

Рис.4-2 Опорно-стержневой изолятор типа ОНС для открытых РУ.

Опорно-стержневые изоляторы применяются в ЗРУ и ОРУ для крепления на них токоведущих шин или контактных деталей. Обозначение изоляторов, например, ОФ-35-375: опорный, фарфоровый на 35 кВ, с минимальной разрушающей силой на изгиб 3,75 кН. Опорно-стержневые изоляторы наружной установки отличаются большим количеством ребер, чем изоляторы внутренней установки. Обозначение, например, ОНС-110-2000: опорный изолятор, наружной установки, стержневой на 110 кВ, с min разрушающей силой 20 кН.

Рис.4.4.2 Опорный штыревой изолятор типа ОНШ, наружной установки на напряжение10 кВ с минимальной разрушающей нагрузкой на изгиб 5 кН.

Опорно-штыревые изоляторы применяются для наружных установок в тех случаях, когда требуется высокая механическая прочность и опорно-стержневые применены быть не могут. В обозначение изоляторов введена буква Ш (штыревой). Штыревые линейные изоляторы на напряжение 6-10 кВ состоит из фарфоровой или стеклянной изолирующей детали, в который ввертывается металлический крюк или штырь. Обозначение: ОНШФ-­10-5 Механическая прочность изолятора такого типа определяется прочностью его штыря, а не изоляционного тела, так как изгибающий момент, из-за малого плеча много меньше изгибающего момента приложенного к щтырю. Для прочного соединения фарфора с шапкой и штырём армируемые поверхности фарфора покрывают фарфоровой крошкой.

5. Конструкция линейных изоляторов.

Изоляторы: Линейные изоляторы служат для изоляции проводов и тросов и крепления их к опорам линии электропередачи. В условиях эксплуатации изоляторы находятся под электрическим напряжением и одновременно воспринимают механическую нагрузку от массы проводов, гололедных отложений, напора ветра, вибрации, «пляски» а также тяжения проводов. Поэтому линейные изоляторы наряду с электрической должны обладать достаточной механической прочностью, которая обычно характеризуется допустимой механической нагрузкой.

Изготовляют изоляторы из электротехнического фарфора, который покрывают слоем глазури и обжигают в специальных печах, а также из специального закаленного стекла. Механическая прочность стеклянных изоляторов выше, чем фарфоровых, и они имеют меньшие размеры и массу. Кроме того, стеклянные изоляторы значительно медленнее, чем фарфоровые, подвергаются старению.

В зависимости от способа крепления на опоре изоляторы делятся на штыревые, которые крепят на крюках или штырях, и подвесные, которые собираются в гирлянду и крепят к опоре специальной арматурой.

Штыревые изоляторы применяют на линиях электропередачи напряжением до 35 кВ, маркируют буквами, обозначающими конструкцию и значение изолятора, и числами, указывающими рабочее напряжение. На ВЛ 0.4 кВ используют штыревые изоляторы ТФ (рис. 5.1), ШФН, РФО и НС а, на ВЛб-10кВ—изоляторы ШС-10А, ШС-10В, ШС-10Г. Штыревые изоляторы для ВЛ 20 и 35 кВ имеют сложную конструкцию и состоят из двух частей, соединяемых цементной связкой.

Подвесные изоляторы (рис. 5.2) применяют на ВЛ 35 кВ и выше, а также на ВЛ 6-10кВ если требуются изоляторы повышенной механической прочности (например, на больших переходах, на анкерных опорах с тяжелыми проводами). Подвесные изоляторы состоят из фарфоровой или стеклянной тарелки 1 (изолирующая деталь), шапки 2 из ковкого чугуна и стержня 3. Шапку и стержень скрепляют с изолирующей деталью портландцементом марки не ниже 500. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при комплектовании гирлянд.

В маркировку подвесных изоляторов входят две буквы: П — подвесной, Ф — фарфоровый или С — стеклянный, и число, указывающее гарантированную механическую прочность изолятора в тоннах, а также буквы А, Б или В, обозначающее модификацию изоляторов (например, ПФ6 - А, или ПС16 - Б).

В зонах интенсивного загрязнения воздуха, вблизи промышленных предприятий и на морских побережьях применяют специальные грязестойкие изоляторы ПФГ для поддерживающих и натяжных гирлянд.

Чтобы обеспечить необходимую изоляцию проводов, подвесные изоляторы собирают в гирлянды и подвешивают к опорам. Количество изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии, материала опор и типа изолятора. Различают поддерживающие гирлянды, несущие только массу провода в пролете, натяжные, воспринимающие тяжение нескольких цепочек изоляторов. Провод, прикрепленный к нижнему изолятору, может отклонятся в любую сторону, так как гирлянда в точке крепления и между отдельными изоляторами имеет шарнирные соединения.

В последнее время проводят исследования по замене изоляторов изолирующими стеклопластиковыми стержнями, на концы которых напрессовывают чугунные или стальные оконцеватели (шапки). Применение их позволит осуществить безизоляторную подвеску проводов и увеличить полезную высоту опоры (на 10 -15 %). Кроме того, находятся в опытной эксплуатации траверсы опор ВЛ 6-10 кВ, изготовленные из стеклопластика, внедрение которых позволит обходится без изоляторов.