2. Високовольтна ізоляція

Високовольтна ізоляція підрозділяється на внутрішню й зовнішню. Зовнішня перебуває в контакті з атмосферою, внутрішня - усередині герметичного об'єму. Розрізняють також ізоляцію для зовнішньої й внутрішньої установки (зовнішня - поза приміщеннями, внутрішня - відділена від зовнішніх впливів).

Розрізняють короткочасну пробивну напругу U_ПР і тривалу U_РОБ. На ізоляцію впливають грозові й комутаційні імпульси, іспитові напруги, а U_РОБ повинна впливати тривалий час (20-30 років) без пробоїв.

При тривалому впливі U_РОБ відбувається старіння ізоляції.

Причини старіння:

1) електричні - часткові розряди, трекінг, зміна γ, tg δ;

2) теплові - прискорення хімічних реакцій, збільшення tg δ, зменшення ρ;

3) механічні - тріщини, утома, руйнування;

4) хімічні - окислювання, утворення радикалів і т.п.;

5) зовнішнє середовище - волога, ультрафіолетове промені, температура.

2.1. Високовольтні ізолятори

По призначенню ізолятори підрозділяється на лінійні й станціонно-апаратні, які, у свою чергу, діляться на опорні й прохідні.

2.1.1. Лінійні ізолятори

Лінійні ізолятори застосовуються для кріплення й ізолювання проводів і тросів повітряних ліній електропередачі. По конструктивному виконанню вони діляться на штирові й підвісні.

Штирові ізолятори виготовляються з електротехнічної порцеляни або стекла й монтуються на опорах за допомогою штирів або гаків. Випускаються різного конструктивного виконання.

Позначення, наприклад, ШФ10В - штирову, порцеляновий, номінальну напругу 10 кв, конструктивне виконання В (усього існує три варіанти конструктивного виконання - А, Б, В). Випускаються промисловістю на напругу до 35 кв.

Підвісні ізолятори застосовуються для напруг більше 35 кв. Підрозділяються на тарілчасті (шарнірні) і стрижневі. Виготовляються з електротехнічної порцеляни, скла й полімерних матеріалів. На мал. 2.1 наведена конструкція підвісного тарілчастого ізолятора.

Рис. 2.1. Підвісний шарнірний ізолятор з конусною голівкою: 1 — тарілка ізолятора; 2 — чавунна шапка; 3 — сталевий стрижень; 4 — цементна замазка; 5 — голівка ізолятора; 6 — замок

Шапка 2 і стрижень 3 забезпечують шарнірну сполуку одного ізолятора з іншим при зборці в гірлянду ізоляторів. Ізолятори випробовують тільки розтяжні зусилля, але завдяки конструктивному виконанню голівка 5 ізолятора працює на стиск і тому витримує дуже великі механічні навантаження (до 30-50 Тс). Позначення ізолятора, наприклад, ПСГ6-А - підвісний, скляний, брудостійкий. Мінімальне руйнівне навантаження 6 тонн-сил.

Підвісні стрижневі ізолятори виготовляються з електротехнічної порцеляни, скла, ситалла, скловолокна з полімерним покриттям. Один ізолятор може замінити гірлянду з 7 тарілчастих ізоляторів на напругу 110 кВ. Шарнірно кріпиться за допомогою двох шапок із замками на кінцях ізолятора. Перевагою 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, мінімальна руйнівне навантаження 2,25 тонна-сила.