Необходимым элементом любого распределительного устройства являются изоляторы, обеспечивающие надежную изоляцию токоведущих частей станций и подстанций от соседних фаз и земли.
По своему назначению высоковольтные изоляторы разделяются на аппаратные и подстанционные, а по конструктивному выполнению на опорные, подвесные и проходные. Аппаратные изоляторы монтируют в аппаратах на заводе, опорные аппаратные изоляторы служат для крепления на них токоведущих частей, а проходные — для вывода напряжения из аппаратов наружу. Они используются в разъединителях, трансформаторах, выключателях и других аппаратах. Подстанционные изоляторы (опорные, подвесные и проходные) служат для изолированного крепления шин, гибких и жестких токоведущих частей на подстанциях.
Рис. 76. Опорные изоляторы для внутренней установки: а — с круглым, б — овальным, в — квадратным фланцами
Рис. 77. Опорные изоляторы для наружной установки:
а—на напряжение 10 кВ, б — на напряжение 35 кВ
Аппаратные и подстанционные изоляторы могут устанавливаться как внутри помещений, так и на открытом воздухе. Следует иметь в виду, что изолятор для внутренней и наружной установок различаются по своей конструкции. Изоляторы для внутренних установок не подвергаются воздействию внешней среды, поэтому они не имеют резко выступающих ребер, как у изоляторов, предназначенных для наружных установок. Изоляторы делают из качественного высоковольтного фарфора; в последнее время изоляторы внутренней установки делают из специального стекла. Опорные изоляторы армированы металлическими колпачками, фланцами для крепления к металлическим основаниям распределительных устройств, а проходные также еще и токопроводящими стержнями для включения в электрическую цепь. В зависимости от места установки фланцы изоляторов имеют круглую (кр), овальную (ов) или квадратную (кв) форму. Примеры выполнения опорных изоляторов, рассчитанных на напряжение 6—10 кВ, с круглым, овальным и квадратным фланцами приведены на рис. 76. На фланцах изоляторов предусмотрены болты для присоединения заземления.
Опорные изоляторы в обозначении типа имеют букву О, а проходные — П. По своей механической прочности или допустимой нагрузке изоляторы делятся на группы А, Б, В, Д и Е. Изоляторы с внутренней заделкой арматуры обозначают буквой М. Отличительной особенностью таких изоляторов являются уменьшенные габаритные размеры и их меньшая масса. Основные технические характеристики наиболее распространенных опорных изоляторов для внутренней установки приведены в табл. 7.
Таблица 7
Технические характеристики опорных изоляторов на 6 и 10 кВ для внутренней установки
* О —опорный изолятор; Ф — фарфоровый; ов, кр, кв — форма основания: овальная, круглая, квадратная.
Опорные изоляторы для наружной установки разделяются по своей конструкции на опорно-штыревые и опорно-стержневые. Изоляторы на напряжение 6 и 10 кВ состоят из одного фарфорового (или стеклянного) элемента, а изоляторы для более высоких напряжений — из двух или трех элементов. Головки изоляторов армированы чугунными колпачками с резьбовыми отверстиями под болты для крепления шин или выводов от высоковольтных аппаратов. В названии штыревых изоляторов наружной установки добавляют букву Н и, если они изготовлены из стекла, букву С. Фланцы изоляторов имеют четыре отверстия для их крепления к опорным конструкциям открытых распределительных устройств.
Опорно-штыревые изоляторы для наружной установки типа 10 на номинальное напряжение 10 кВ и типа ШТ 35 на напряжение 35 кВ.
Опорно-стержневые изоляторы наружной установки выполнены в виде сплошного фарфорового стержня, армированного в верхней и нижней части фланцами, имеющими отверстия для их крепления. Изоляторы этого типа обладают повышенной электрической прочностью, так как они не имеют внутренних полостей.
Проходные изоляторы для внутренних установок изготовляют на напряжения до 35 кВ. Они выполняются в виде гладких цилиндров (или бочкообразной формы), внутри них проходят токоведущие медные шины или стержни, к которым подключаются отводы высоковольтных аппаратов. Стержни укреплены гайками, стягивающими верхний и нижний проходные колпачки изолятора. Для крепления проходного изолятора к опорной конструкции предусмотрен металлический фланец в средней части изолятора. Эти фланцы изготавливаются цельными и закрепляются на фарфоровом основании изолятора специальным цементным раствором.
Проходные изоляторы для наружной установки имеют большую поверхность по сравнению с изоляторами для внутренней установки. В той части изолятора, которая выходит из помещения или кожуха аппарата, имеются ребра, увеличивающие электрическую прочность изолятора. Основные данные наиболее распространенных типов проходных изоляторов как внутренней, так и наружной установки приведены в табл. 8.
Таблица 8
Проходные изоляторы
Подвесные высоковольтные изоляторы применяются в основном на линиях электропередачи для изоляции проводов. На подстанциях подвесные изоляторы используются лишь для крепления спусков к аппаратам и ошиновки открытой части подстанций.
