Цимберов А. И. и Штерн А. В.
Стеклянные изоляторы. Москва «Энергия», 1973.
В книге освещены вопросы физико-химических свойств стекол для производства изоляторов, даны описания конструкций стеклянных изоляторов и изложены технические требования к ним. Дано описание технологического процесса производства стеклянных изоляторов, начиная с подготовки шихты и кончая армированием. Приведены некоторые основные способы расчетов и конструирования стеклянных изоляторов и методы испытаний их при выпуске с производства.
Книга предназначается для инженерно-технических работников, связанных с производством стеклянных изоляторов, а также может служить пособием для конструкторов и студентов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Планом развития народного хозяйства 1971 —1975 гг. предусмотрено дальнейшее развитие энергетической базы страны. Производство электроэнергии к концу пятилетки достигнет 1030—1 070 млрд. кВт-ч, на электростанциях будут введены новые мощности в размере 65—67 млн. кВт, будут продолжены работы по созданию единой энергетической системы страны. Наряду со строительством линий электропередачи напряжением 35—500 кВ заканчивается сооружение линии электропередачи напряжением 750 кВ Донбасс—Западная Украина; будут начаты работы по строительству дальних линии электропередачи переменного тока при напряжении 1 150 кВ и постоянного тока при напряжении 1 500 кВ.
Перед энергетиками страны стоит задача к 1975 г. увеличить энерговооруженность труда в сельском хозяйстве почти на 70% и потребление электроэнергии вдвое. Это в свою очередь выдвигает задачу дополнительного развития сетей 10—0,4 кВ.
Вместе с увеличением протяженности ЛЭП, с ростом мощностей, передаваемых на большие расстояния, растут и требования к надежной работе линий электропередачи, безаварийной службе элементов ЛЭП: опор, арматуры, линейной изоляции.
Ежегодно заводы треста Электросетьизоляция выпускают около 30 млн. линейных изоляторов. К концу пятилетки это количество будет увеличено примерно в 1,5 раза. При этом особое внимание уделяется постоянному росту выпуска стеклянных линейных изоляторов.
Стекло в качестве диэлектрика при изготовлении линейных изоляторов нашло в начале XX в. такое же распространение, как фарфор. Однако в силу физических особенностей стекла: высокой хрупкости, относительно низкой нагревостойкости и отсутствия технологического оборудования, необходимого для производства крупногабаритных стеклодеталей, стеклянные изоляторы на первом этапе развития работ по электрификации были вытеснены изоляторами из электротехнического фарфора. Этому обстоятельству способствовал тот факт, что первоначально для производства стеклянных изоляторов применялись обычные марки стекол, используемые для выпуска стеклотары и изделий хозяйственного назначения и обладавшие недостаточно высокими диэлектрическими свойствами.
К середине 30-х годов электротехнический фарфор, применявшийся в качестве единственного изоляционного материала для изготовления высоковольтных изоляторов, в известной мере стал лимитировать дальнейший прогресс в области развития электрических сетей.
Трудности, связанные с получением кондиционного исходного сырья постоянного состава, сложность технологического процесса при производстве фарфора, отсутствие отработанных решений по механизации и автоматизации основных операций чрезвычайно затрудняют получение стабильных по своим электромеханическим характеристикам фарфоровых линейных изоляторов, особенно когда речь идет о конструкциях, рассчитанных на нагрузки 16—30 тс. Поэтому, когда в середине 30-х годов был разработан метод упрочнения стеклянных деталей сложной формы путем их закалки, стеклом как диэлектрическим материалом для изготовления высоковольтных изоляторов вновь заинтересовались некоторые фирмы. Впервые подвесные изоляторы из закаленного стекла были созданы в Англии фирмой Pilkington. Позднее, уже после второй мировой войны производство стеклянных изоляторов было освоено во Франции.
Постепенно совершенствовался состав стекла, применяемый для изготовления стеклянных изоляторов, были резко улучшены его диэлектрические свойства. Изготовление стеклянных высоковольтных и низковольтных изоляторов организовано, помимо Франции и Англии, в Италии, США и частично в ФРГ. По рекламным сообщениям фирм — изготовителей стеклянных изоляторов их продукция успешно эксплуатируется на линиях электропередачи различных классов напряжений и в различных районах земного шара.
В Советском Союзе начиная с 1956 г. разработкой стеклянных изоляторов одновременно занимались: ВЭИ им. В. И. Ленина, Всесоюзный научно-исследовательский институт стекла, Львовский политехнический институт нм. М. И. Калинина. За 15 лет на основе работ этих институтов организована новая отрасль промышленности, насчитывающая ряд цехов и предприятии по выпуску стеклянных изоляторов, лабораторий и конструкторских бюро, занимающихся дальнейшим усовершенствованием конструкций различных типов изоляторов и технологических процессов их производства, разработкой новых стеклообразных изоляционных материалов.
Начиная с 1966 г. объем производства стеклянных изоляторов в общем объеме выпуска линейных изоляторов возрос с 14 до 39%.
Сейчас изоляторные заводы Славянский, Южноуральский и Львовский выпускают около 5 млн. высоковольтных подвесных изоляторов с гарантированной прочностью 6—30 тс, значительная часть которых предназначена для укомплектования ЛЭП 330—500 кВ.
Создаются конструкции стеклянных изоляторов с гарантированной прочностью 40 и 50 тс, специальные изоляторы, предназначенные для работы в районах с интенсивным уровнем промышленного и естественного загрязнения.
Наряду с выпуском подвесных изоляторов из закаленного стекла в широких масштабах осуществляется выпуск штыревых высоковольтных изоляторов из отожженного стекла.
Помимо изоляторных заводов треста Электросетьизоляция выпуском стеклянных изоляторов в различное время занимались Львовский бутылочный завод, Орджоникидзский стеклотарно-изоляторный завод, продолжает выпускать стеклянные изоляторы комбинат «Ярваканди-Техасед» в ЭССР.
Уже первые годы производства и эксплуатации стеклянных изоляторов выявили ряд их преимуществ по сравнению с однотипными фарфоровыми изоляторами: сырьевые материалы, используемые при изготовлении стеклянных изоляторов, более постоянны по своему составу, чем сырье для керамического производства, что создает благоприятные условия для стабилизации физико-технических характеристик стекла и технологических процессов;
технологический процесс производства стеклянных изоляторов в значительной степени поддается механизации и автоматизации, что исключает влияние субъективных свойств обслуживающего персонала на характеристики изоляторов;
электромеханические характеристики закаленного стекла намного выше, чем фарфора, что позволяет создавать изоляторы с необходимой механической прочностью, размеры и масса которых значительно ниже, чем у аналогичных конструкций из фарфора;
контроль изоляторов из закаленного стекла в производстве и особенно в эксплуатации значительно проще;
за счет автоматизации технологических процессов стоимость изолирующих стеклодеталей изоляторов ниже, чем стоимость изолирующих деталей аналогичных изоляторов, изготовленных из фарфора.
Процесс совершенствования технологии производства стеклянных изоляторов на заводах треста Электросетьизоляция продолжается, испытываются новые составы электроизоляционных стекол, осваиваются новые виды технологического оборудования, новые механизированные и автоматические линии, совершенствуются методы контроля стеклянных изоляторов. Накапливаемый опыт производства и эксплуатации стеклянных изоляторов в различных системах Советского Союза помогает в разработке новых конструкций и определении перспектив дальнейшего увеличения их выпуска.
Авторы
