А. М. ЗАЛЕССКИЙ и Н. И. БАЧУРИН
Под общей редакцией доктора технических наук, профессора
А. М. ЗАЛЕССКОГО
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКВА 1961 ЛЕНИНГРАД
Настоящая книга входит в серию монографий по электрическим аппаратам высокого напряжения, намеченных к зданию под общей редакцией профессора А. М. Залесского.
В книге излагаются требования, предъявляемые к изоляции аппаратов, и дается характеристика воздушной и масляной изоляции. Рассматриваются: разряд по поверхности изоляторов, мокроразрядное напряжение изоляторов и влияние проводящих осадков на разрядное напряжение. Описывается конструкция опорных изоляторов, покрышек и проходных изоляторов и приводятся основы их расчета. Отдельные главы посвящены расчету и конструкции изоляции трансформаторов тока и трансформаторов напряжения.
Книга предназначена для инженеров, занятых конструированием, расчетом, испытаниями и исследованием электрических аппаратов. Она может также служить пособием для студентов втузов, специализирующихся по технике высоких напряжений и аппаратам.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Изоляция является весьма важным, но в то же время нередко и слабым элементом в конструкции электрических аппаратов.
Количество повреждений изоляции аппаратов составляет очень значительную долю от всех повреждений аппаратов. Правда, за последние 20 лет повреждаемость изоляции значительно снизилась за счет улучшения конструкции и качества изготовления аппаратов, но она все еще достаточно высока. Это свидетельствует о необходимости дальнейшей работы над изучением свойств изоляции электрических аппаратов, над улучшением ее качества, усовершенствованием методов ее расчета и способов ее эксплуатации.
Прежде всего необходима работа над улучшением качества материалов, применяемых в этой изоляции (фарфор, масло, бумага, пластмассы, смолы и пр.). Вместе с тем необходима работа над созданием новых, более совершенных изоляционных материалов, внедрением их в производство и разработкой новых конструкций, учитывающих особые свойства этих материалов. Примером таких новых материалов являются, например, эпоксидные смолы, полиэфирные и полиуретановые смолы, ашарит, корундомуллит, закаленное стекло и пр. Применение этих новых материалов может, с одной стороны, улучшить качество и надежность работы изоляции, а с другой стороны, привести к созданию новых конструктивных форм аппаратов.
Так, применение эпоксидных, полиэфирных и полиуретановых смол дает возможность создания новых форм трансформаторов тока и напряжения. Применение эпоксидных смол в качестве склеивающего вещества дает возможность существенно облегчить технологию изготовления крупногабаритного фарфора для аппаратов наивысших напряжений. Применение ашарита и корундомуллита дает возможность повысить механическую прочность изоляторов или при данной прочности снизить их габариты и вес.
Необходимо продолжать работу и над изучением свойств изоляции электрических аппаратов. Казалось бы, что такой давно известный и хорошо изученный вид изоляции, как воздушная изоляция, не таит в себе ничего нового и неизвестного. Однако это не так. В связи с разработкой аппаратов на напряжения выше 400 кВ необходимо знать пробивное напряжение воздуха между различными типами электродов при больших расстояниях между ними. По этому вопросу до последнего времени существовали немногие резко противоречивые данные. Так, например, по американским данным для получения пробивного напряжения в 1500 кВ требуется расстояние между стержнями, ’равное 6,6 м, а по германским данным — 4,1 м. Очевидно, необходима работа для выяснения и устранения этого противоречия.
Для правильного расчета и конструирования контактной системы воздушных выключателей необходимы сведения об электрической прочности сжатого воздуха при разных формах электродов и расстояниях между ними. По этому вопросу имеются очень скудные данные. Очевидно, необходимо дальнейшее изучение этого вопроса.
Изучением свойств бумажно-масляной изоляции десятки лет занимаются кабельщики. Однако целый ряд особенностей этого вида изоляции раскрыт только в последние годы в связи с разработкой конденсаторов для последовательной компенсации линий и бумажно-масляной конденсаторной изоляции для трансформаторов тока. Остается все же неизученным поведение этого вида изоляции в аппаратах постоянного тока высокого напряжения, а следовательно, остаются неясными и методы расчета изоляции этих аппаратов.
Немалую роль в создании надежной изоляции аппаратов играет правильный учет условий ее работы в эксплуатации. Нередко эти условия решающим образом влияют на выбор типа изоляции и на ее конструктивные формы. Достаточно указать на различие условий работы изоляции в закрытых и открытых распределительных устройствах, в районах с загрязненной атмосферой, в жарком и влажном климате и т. п.
Настоящая книга ставит своей задачей осветить свойства различных видов изоляции, применяемой в аппаратах высокого напряжения, учитывая новейшие данные по этому вопросу. Далее она дает сведения о типах изоляторов и изоляционных конструкций, применяемых в этих аппаратах. Наконец, она дает современную методику расчетов изоляции аппаратов.
Вопросы эксплуатации изоляции в содержание книги не включены, так как они являются особой областью и могут быть предметом отдельной книги.
Ограниченный объем книги не дает возможности исчерпывающим образом осветить все вопросы, связанные с изоляцией аппаратов высокого напряжения. Поэтому в некоторых случаях приходится отсылать читателей к литературе.
Заметим еще, что настоящая книга является одной из серии предполагаемых монографий, посвященных вопросам расчета, конструирования и испытания аппаратов высокого напряжения. Поэтому некоторые вопросы, не затронутые в данной книге, как, например, вопросы испытания изоляции аппаратов, должны получить свое освещение в других монографиях серии.
Авторы
