Изоляторы элегазовых КРУ - Заключение

Данные об электрической прочности эпоксидных компаундов и данные расчетов электростатических полей опорных изоляторов позволяют оценить возможность применения тех или иных композиций в различных конструкциях опорных изоляторов. Проиллюстрируем это на некоторых примерах. Пусть Ет — = 5 кВ/мм.
Определим радиальные размеры коаксиальных электродов, приняв, к примеру, соотношение Rn/rn — 3,2. Очевидно, что при заданной напряженности на поверхности электродов их радиальные размеры, а следовательно, и размеры изоляторов увеличиваются пропорционально отношению Unn«/Uzго. В этом случае при заданной форме изолятора максимальная напряженность в нем сохранится неизменной независимо от класса напряжения. Однако активный объем изолятора пропорционален и поэтому допустимая напряженность изолятора с увеличением класса напряжения будет уменьшаться как

Оценки показывают, что для классов напряжений 110— 220 кВ простейший дисковый опорный изолятор (рис. 19, кривая 1) при значениях nv = «/ = 12 может быть изготовлен из любого компаунда, имеющего Е, > 20 кВ/мм. Однако на класс напряжения 1150 кВ для такого изолятора можно использовать лишь те компаунды, у которых Е\ > 30 кВ/мм. Если при оценках принять nv = nt = 9, то простейшие дисковые изоляторы могут быть использованы для класса напряжения 110 кВ при Ei > 25 кВ/мм, а для класса 220 кВ при Е\ > 30 кВ/мм. Это позволяет сделать вывод о том, что дисковые изоляторы целесообразно применять для газоизолированных устройств 110— 220 кВ.
Использование дисковых изоляторов с резким изменением профиля (рис. 22, а) несколько снижает требования, предъявляемые к компаундам. Так, при nv — щ = 12 возможно использование любого компаунда с Ei >20 кВ/мм вплоть до класса напряжении 1150 кВ. При nv = nt = 9 изоляторы класса 1150 кВ следует изготавливать из компаунда с Ei > 40 кВ/мм.
Для конических изоляторов с расширяющимся профилем (рис. 7, о) или е внешними экранами (рис. 6) даже при riv = = nt = 9 можно использовать компаунды с Et > 30 кВ/мм вплоть до класса напряжения 1150 кВ.
При использовании столбиковых изоляторов (рис. 7, а), имеющих внутренние электроды и наименьшее межэлектродное расстояние в твердом диэлектрике, предъявляются довольно жесткие требования к эпоксидным компаундам. Так, при nv = = tit = 12 для изготовления таких изоляторов на класс напряжения 220 кВ требуется компаунд с Ei > 30 кВ/мм. Если принять nv - tit У, то столбиковые изоляторы можно использовать при напряжениях не выше 110 кВ с компаундом, имеющим Ei — 40 кВ/мм.
При использовании столбиковых изоляторов, не имеющих внутренних электродов и охватывающих токоведущую жилу (рис. 34), требования к характеристикам эпоксидных компаундов резко снижаются. Опорные изоляторы данного типа могут при tiv — tit гг= 9 выполняться из компаундов с Е1 > 25 кВ/мм вплоть до класса напряжения 500 кВ.
Указанные оценки возможны лишь при отбраковке дефектных изоляторов.
Необходимо отметить некоторые особенности при выборе габаритов КРУЭ. Известно, что для КРУЭ-330 кВ и выше амплитудное значение напряженности поля на токопроводе при 1,1 Uном близко к 5 кВ/мм. Это означает, что габариты таких ячеек определяются электрической прочностью элегаза. При выборе габаритов КРУЭ-220 кВ и особенно для КРУЭ-110 кВ определяемыми факторами являются токовая нагрузка и способность теплопередачи во внешнюю среду. Так, для КРУЭ-110 кВ максимальная напряженность на токопроводе составляет всего 2,5 кВ/мм.
Это обстоятельство позволяет применить трехфазное исполнение элегазовой изоляции в одной оболочке. Так как в этом случае поле вблизи рассматриваемого токопровода, имеющего максимальное значение напряженности поля, близко к распределению поля в коаксиальных цилиндрах, то могут быть применены те же основные принципы расчета электростатических полей в однофазном исполнении.