На напряжения 110—400 кВ до последнего времени широко применялись маслобарьерные проходные изоляторы, т. е. маслонаполненные вводы, в которых между токоведущим стержнем и фланцем расположено несколько цилиндрических барьеров из твердого изолирующего материала, обычно — бакелизированной бумаги. Между этими цилиндрами оставляются кольцевые каналы, по которым может циркулировать масло; это способствует охлаждению стержня и изолирующих цилиндров и отводу от последних тепла, выделяемого в них вследствие диэлектрических потерь, и повышает напряжение теплового пробоя, что при особо высоких напряжениях имеет существенное значение.
Маслобарьерные вводы могут быть снабжены конденсаторными обкладками, которые обеспечивают более равномерное распределение напряжения по оси и по радиусу, однако, ряд конструкций маслобарьерных изоляторов не имеет таких обкладок.
Некоторые маслобарьерные вводы с конденсаторными обкладками имеют отпайку с предпоследней от стержня конденсаторной обкладки, что дозволяет использовать изолятор для емкостного измерения напряжения.
В маслобарьерных вводах электрическая прочность определяется максимальной напряженностью поля в масле близ токоведущего стержня. При сухоразрядном напряжении изолятора эта напряженность не должна превосходить 4,5—5,0 кВ/мм [Л. 11-1].
Невысокая прочность масла сравнительно с твердыми диэлектриками приводит к тому, что диаметр средней части маслобарьерного ввода оказывается весьма большим. Применение конденсаторных обкладок в этих вводах улучшает использование изоляции. Заметим, что в этом случае рекомендуются следующие соотношения. Если lс есть сухоразрядное расстояние фарфоровой покрышки ввода, то край последней (заземленной) обкладки должен выходить за пределы заземленного фланца на величину приблизительно 10% от lс. Край первой от стержня обкладки не должен подходить к верхней арматуре изолятора на расстояние меньше 15—20% от lс.
Рис. 11-8. Маслобарьерный вход на 110 кВ.
Рис. 11-9. Маслобарьерный ввод с фарфоровыми барьерами (Охайо- Брасс, США).
1 — дыхательная трубка; 2 — маслорасширитель; 3 — токоведущая труба; 4 — верхняя покрышка; 5 — барьеры с уравнительными обкладками; 6 — масляные каналы; 7 — фланец: 8 — барабан; 9 — нижняя покрышка; 10 — донышко.
Укажем, что эти соотношения справедливы для конденсаторной изоляции не только в проходных изоляторах, но и в любых других аппаратах, например в трансформаторах тока.
Некоторые отступления от упомянутых величин допустимы; однако, если заземленная обкладка будет опущена слишком низко, то начнет коронировать фланец изолятора, если же она будет поднята слишком высоко, то при смоченной поверхности покрышки между заземленной обкладкой и рядом лежащей поверхностью покрышки будет слишком большая разность потенциалов, что может вызвать внутренний разряд или даже пробой фарфора. Подобные же соображения можно привести и в отношении верхней части ввода.
В нашей промышленности серийно изготовляются маслобарьерные вводы на 110, 154 и 220 кВ. Изображение такого ввода дано на рис. 11-8.
В качестве барьеров во вводах отечественного производства используются тонкостенные бакелитовые цилиндры, которые собираются в общий каркас. Они центрируются при помощи деревянных клиньев, забиваемых между ними по верхнему и нижнему краям каждого цилиндра. Перед сборкой на каждый цилиндр накладывается конденсаторная обкладка, которая сверху заматывается кабельной бумагой.
Остановимся еще на конструкции маслобарьерных вводов с фарфоровыми барьерами. Они длительное время выпускались фирмами Охайо Брасс (США) и ГЕШО (Германия).
На рис. 11-9 показан разрез подобной конструкции. В ней применяется относительно небольшое количество толстостенных фарфоровых барьеров (1—4), которые надлежащим образом центрируются относительно оси и закрепляются против осевого смещения. Крепление фарфоровых покрышек к фланцу осуществляется при помощи мощной пружины, притягивающей через токоведущий стержень покрышки к фланцу. Этот принцип крепления покрышек в настоящее время начинает находить самое широкое применение в различных конструкциях маслонаполненных вводов, а также в других аппаратах.
Недостатками вводов с фарфоровыми барьерами являются:
- Весьма большой наружный диаметр и вес.
- Технологические трудности при изготовлении фарфоровых барьеров. От последних требуется такая точность размеров и формы, которую трудно осуществить в фарфоровом производстве.
- Сложность сборки фарфоровых барьеров.
Заметим, что в настоящее время фирма Охайо Брасс перешла на выпуск бумажно-масляных конденсаторных вводов.
