Выбор изоляторов при проектировании воздушных линий электропередачи
Типы изоляторов
Изоляторы относятся к ответственным элементам воздушных линий и предназначаются для изоляции проводов воздушных линий, находящихся под напряжением, от конструктивных частей опор [3, 6, 11].
Основными материалами для изготовления изоляторов служат электротехнический фарфор, закаленное стекло и полимеры.
Рис. 2.20. Фарфоровые изоляторы
Изоляторы из закаленного стекла (рис. 2.21) в отличие от фарфоровых не требуют проверки на электрическую прочность перед монтажом. В случае наличия дефекта изолирующая деталь стеклянного изолятора рассыпается на мелкие части, а остаток стеклянного изолятора сохраняет несущую способность, равную не менее 75 % номинальной электромеханической прочности изолятора.
Рис. 2.21. Изолятор из закаленного стекла
В зависимости от класса напряжения воздушной линии фарфоровые и стеклянные изоляторы делятся на штыревые и подвесные, которые составляют две основные группы.
Штыревые изоляторы (рис. 2.22) закрепляются на опорах с помощью штырей и крючьев и применяются на линиях низкого напряжения - до 1000 В, а также на высоковольтных линиях электропередачи напряжением до 35 кВ.
Рис. 2.22. Штыревой изолятор марки ШС-10
В обозначении такого вида изоляторов первая буква «Ш» означает «штыревой», вторая - материал, из которого изготовлен изолятор («С» - «стеклянный», «Ф» - «фарфоровый»), следующее за буквами число означает класс напряжения воздушной линии, например, ШС-10.
Расчетной нагрузкой для штыревых изоляторов является нагрузка на изгиб. Срок службы штыревых изоляторов составляет от 15 до 20 лет.
Подвесной изолятор состоит из фарфоровой или стеклянной изолирующей части и металлических деталей - шапок и стержней. Подвесные изоляторы закрепляются на опорах с помощью линейной арматуры, соединяются в гирлянды, состоящие из нескольких сцепленных между собой элементов (рис. 2.23) и применяются на линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше, а также на линиях более низких напряжений в натяжных гирляндах опор анкерного типа.
Первая буква в обозначении «П» означает «подвесной», вторая, как и в случае штыревых изоляторов означает материал изоляции, число обозначает не класс напряжения, а разрушающую механическую нагрузку в килоньютонах (кН), например, ПС-40А. Расчетной нагрузкой для штыревых изоляторов является нагрузка на растяжение. Срок службы подвесных изоляторов составляет 25 - 40 лет.
Рис. 2.23. Гирлянда изоляторов
Полимерные изоляторы (рис. 2.24) представляют собой комбинированную конструкцию, состоящую из высокопрочных стержней из стеклопластика с полимерным защитным покрытием, стойким к ультрафиолетовым излучениям и химическим воздействиям, тарелок и металлических наконечников.
В настоящее время полимерные изоляторы позволяют заменить целые гирлянды стеклянных изоляторов, так как они значительно легче, чем гирлянды из стекла и фарфора. В зависимости от типа полимерные изоляторы применяются на воздушных линиях 35 - 500 кВ.
Первая буква в обозначении «Л» показывает применение для линейной изоляции, вторая буква «К» означает «кремнийорганический», первая цифра показывает минимальную механическую силу при растяжении в кило-ньютонах (кН), вторая - класс напряжения воздушной линии например, ЛК70/35.
Рис. 2.22. Полимерный изолятор ЛК70/35
Хранение изоляторов на площадке осуществляют под навесом и в таком положении, чтобы избежать скопления воды в полостях изолятора.
