Лабораторная работа №2 Изучение конструкции изоляторов. Лабораторная работа 2 по Монтаж воздушных линий электропередач и трансформаторных подстанций наименование предмета
 Скачать 191.9 Kb.
|
 ГБПОУ ПО «Псковский агротехнический колледж» Специальность электрофикация и автоматизация сельского хозяйства Курс 5Э Шифр 0112 Учащийся Тимофеев Иван Дмитриевич ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 по Монтаж воздушных линий электропередач и трансформаторных подстанций наименование предмета Дата регистрации работы: Заполненный бланк обязательно наклеивается на лицевую сторону обложки. ьтлотлотдл Лабораторная работа №2 Изучение конструкции изоляторов Цель работы: изучение конструкций изоляторов, их основные типы и область применения. Ознакомление с основными принципами их эксплуатации в электроустановках. Высокочастотное оборудование защищается не только молниеотводами, но и с помощью высоковольтных разрядников. Каждый из них состоит из двух основных частей – электродов и устройства для гашения дуги. Один из электродов устанавливается на защищаемую цепь, а к другому подводится заземление. Между ними образуется пространство, известное как искровой промежуток. Когда напряжение достигает определенного значения, наступает пробой искрового промежутка между двумя электродами. За счет этого с защищаемого участка цепи снимается перенапряжение. Основным техническим требованием, предъявляемым к разряднику, является определенный уровень гарантированной электрической прочности в условиях промышленной частоты. То есть, при нормальном режиме работы сети разрядник не должен пробиваться. Псков Разрядник РВН-0.5 У1 Энергозащита ЦБ-00001967 Goodstoria 3426 отзывов 333 ₽ Посмотреть Разрядник РВН-0.5 У1 Энергозащита ЦБ-00001967 Псковский Кабельный Центр Новый магазин Нет отзывов 398 ₽ Посмотреть Разрядник вентильный РВО-6 У1 Электрофарфор 00000146 ПЭК.24 61 отзыв 842 ₽ 926 ₽ Посмотреть Разрядник РВН-0.5 У1 Энергозащита ЦБ-00001967 ПЭК.24 61 отзыв 299 ₽ Посмотреть Разрядник вентильный РВО-10 У1 Электрофарфор 00000144 ПЭК.24 61 отзыв 981 ₽ 1 079 ₽ Посмотреть Разрядник РВН-0.5 У1 Энергозащита 00000006 ИНКОМ ЭЛЕКТРО Новый магазин 1 отзыв 323 ₽ 352 ₽ Посмотреть Устройства защиты от импульсных перенапряжений6О продавцахСтать партнёром После пробоя в действие вступает дугогасительное устройство. Под действием импульса повышается ионизация искрового промежутка, в результате чего пробивается фазное напряжение, действующее в нормальном режиме. Оно приводит к короткому замыканию и срабатыванию защитных устройств на этом участке. Основной задачей дугогасительного устройства как раз и является скорейшее устранение замыкания, до срабатывания средств защиты. Читайте также: Принцип действия поляризованного реле Широкое распространение получили конструкции газовых разрядников. В их состав входит коаксиальный элемент с незначительным разрядным промежутком, и патрон с выводом на землю. В промежутке между ними выполняется установка газоразрядного элемента в форме таблетки, заключенного в стеклянную или керамическую оболочку и оборудованного электродами с каждой стороны. Внутреннее пространство оболочки заполнено газом – аргоном или неоном. В случае перенапряжения происходит срабатывание защиты: под действием высокой температуры в разряднике наступает резкое падение сопротивления. После этого образуется дуговой разряд с напряжением около 10 вольт. Каждый такой разрядник оборудуется собственным заземлением, в противном случае он будет бесполезен. Во всех газовых разрядниках центральная жила коаксиального кабеля и первый электрод соединяются между собой. Второй электрод соединяется с заземленным корпусом разрядника. Когда через устройство проходит высокий импульс с большим напряжением, происходит пробой разрядника и центральная жила кабеля в течение короткого времени шунтируется на землю. Наблюдается существенное падение значения тока, до состояния гашения дуги, после чего наступает размыкание, то есть прибор находится в непроводящем режиме. Газоразрядная трубка считается одноразовой деталью разрядника, требующая замены после каждого срабатывания. Технические характеристики газовых разрядников Каждый газовый разрядник обладает специфическими электрическими свойствами и техническими характеристиками. Номинальный импульсный ток разряда. Технические требования, предъявляемые к разряднику, определяют его способность выдерживать определенное значение импульсного тока. Отклонение от нормы имеет допустимые пределы, определяемые требованиями. Номинальное значение тока всегда указано в технической спецификации конкретного устройства. Емкость и сопротивление изоляции. Данные параметры достигают, соответственно, свыше 10 гОм и менее 1 пФ, что делает такие устройства буквально незаменимыми при использовании в той или иной сети. Статическое напряжение срабатывания. Данным параметром определяется тип разрядника, установленного в защитном устройстве. Его значение равно напряжению, достаточному для зажигания разрядника, при условии медленного возрастания величины напряжения. Динамическое напряжение срабатывания. Эта величина является своеобразным пределом, когда наступает быстрый рост напряжения, при котором происходит срабатывание газового разрядника. Читайте также: Выключатель нагрузки: виды и применение Виды разрядников Трубчатый разрядник Изготовлен в виде полихлорвиниловой трубки, предназначенной для гашения дуги. На каждом конце разрядника имеется по одному электроду. К одному электроду подводится заземление, а другой устанавливается на незначительном расстоянии от защищаемого участка. Псков Разрядник РВН-0.5 У1 Энергозащита ЦБ-00001967 Goodstoria 3426 отзывов 333 ₽ Посмотреть Разрядник РВН-0.5 У1 Энергозащита ЦБ-00001967 Псковский Кабельный Центр Новый магазин Нет отзывов 398 ₽ Посмотреть Разрядник вентильный РВО-6 У1 Электрофарфор 00000146 ПЭК.24 61 отзыв 842 ₽ 926 ₽ Посмотреть Разрядник РВН-0.5 У1 Энергозащита ЦБ-00001967 ПЭК.24 61 отзыв 299 ₽ Посмотреть Разрядник вентильный РВО-10 У1 Электрофарфор 00000144 ПЭК.24 61 отзыв 981 ₽ 1 079 ₽ Посмотреть Разрядник РВН-0.5 У1 Энергозащита 00000006 ИНКОМ ЭЛЕКТРО Новый магазин 1 отзыв 323 ₽ 352 ₽ Посмотреть Устройства защиты от импульсных перенапряжений6О продавцахСтать партнёром Регулировка этого расстояния осуществляется в зависимости от величины напряжения на участке. В случае возникновения перенапряжения, возникает пробой сразу в двух местах – между обоими электродами и между разрядником и защищаемым участком. Действие пробоя приводит к возникновению в трубке интенсивной газогенерации, а продольное дутье, образующееся в выхлопном отверстии, вполне способно погасить электрическую дугу. Вентильный разрядник Конструкция включает две основные части: многократный искровой промежуток, состоящий из нескольких однократных элементов и рабочий резистор, представляющий собой последовательно набранные вилитовые диски. Оба основных элемента последовательно соединены между собой. Рабочий резистор обеспечивается герметичной защитой от внешней среды, в связи со свойствами вилита изменять свои характеристики при повышенной влажности. При появлении перенапряжения возникает пробой многократного искрового промежутка. Рабочий резистор выполняет задачу снижения тока до такой величины, чтобы ее могли свободно погасить искровые промежутки. Сопротивление вилита является нелинейным, оно снижается по мере увеличения силы тока. Данное свойство дает возможность пропускать больше тока при уменьшении падения напряжения. Основным достоинством разрядников этого типа считается бесшумное срабатывание при отсутствии выбросов газа или пламени. Магнитовентильный разрядник В его состав входят несколько блоков, соединенных последовательно, с магнитными искровыми промежутками и вилитовыми дисками. В каждом блоке имеются единичные искровые промежутки, соединенные последовательно, и постоянные магниты. Все элементы блока размещаются в фарфоровом цилиндре. Во время пробоя в единичных промежутках возникает дуга. На нее воздействует поле, создаваемое кольцевыми магнитами, заставляя вращаться с высокой скоростью. В результате, гашение дуги происходит гораздо быстрее, чем в других типах вентильных разрядников. Читайте также: Виды реле Ограничитель перенапряжения нелинейный В этом разряднике отсутствуют искровые промежутки. Конструкция активной части ограничителя включает в себя последовательный набор варисторов. Именно на их свойствах основан принцип работы всего устройства, поскольку проводимость варисторов находится в зависимости от прилагаемого напряжения. Конструктивные особенности изоляторов Изоляторы делают из фарфора, стекла и полимерных материалов. Наибольшей механической прочностью обладают полимерные (армированные стеклопластиком) изоляторы, что делает их применение, особенно при сверхвысоких напряжениях, весьма перспективным. Однако технология их изготовления еще не освоена, а опыт длительной эксплуатации отсутствует. Самыми распространенными изоляторами в настоящее время являются фарфоровые и стеклянные. Изоляторы из закаленного стекла имеют ряд преимуществ перед фарфоровыми: технологический процесс их изготовления может быть полностью автоматизировании механизирован; прозрачность стекла позволяет легко обнаружить при внешнем осмотре мелкие трещины и различные внутренние дефекты; повреждение закаленного стекла приводит к разрушению изолирующей тарелки, которое легко обнаружить при обходе линии электропередачи эксплуатационным персоналом. По своему назначению изоляторы делятся на опорные, подвес ные и проходные. Опорные изоляторы, в свою очередь, подразделяются на стержневые, штыревые и линейные штыревые, а подвесные — на изоляторы тарельчатого типа и стержневые. Опорно – стержневые изоляторы применяют в закрытых и открытых распределительных устройствах для крепления на них токоведущих шин или контактных деталей. Изоляторы внутренней установки конструктивно представляют собой фарфоровое тело, армированное крепежными металлическими деталями (рис. 3.1). Арматура одновременно является внутренним экраном, с помощью которого снижается напряженность поля у края электрода, где она максимальна.   Ребро на теле изолятора играет роль барьера, заставляя разряд развиваться под углом к силовым линиям поля, т. е. по пути с меньшей напряженностью. Внутренний экран и ребро существенно увеличивают разрядное напряжение изолятора.  Изоляторы выпускаются на напряжения до 35 кВ. Обозначение изолятора, например ОФ-35-375, расшифровывается следующим образом: опорный, фарфоровый на 35 кВ с механической прочностью 3,75 кН. Опорно–стержневые изоляторы наружной установки отличаются большим количеством ребер, чем изоляторы внутренней установки. Ребра служат для увеличения длины пути утечки, а следовательно, и разрядного напряжения изоляторов под дождем. Изоляторы на напряжение 35—110 кВ состоят из сплошного фарфорового стержня, армированного чугунными фланцами (рис. 3.2). Обозначение изолятора, например ОНС-35-2000, расшифровывается следующим образом:  опорный, наружной установки, стержневой на 35 кВ с механической прочностью 20 кН. Опорно-штыревыеизоляторы применяют для наружных установок в тех случаях, когда требуется высокая механическая прочность и опорно-стержневые изоляторы применены быть не могут. Опорно-штыревой изолятор состоит из фарфоровой или стеклянной изолирующей детали, с которой при помощи цемента скрепляется металлическая арматура—штырь с фланцем и колпачок (шапка). Изолирующая деталь опорно-штыревых изоляторов на напряжение 6—10 кВ выполняется одноэлементной (рис 3.3), а на напряжение-35 кВ— двух- или трехэлементной (рис. 3.4).   В установках напряжением 110 кВ и выше используются колонки, состоящие из нескольких установленных друг на друга опорно-штыревых изоляторов на напряжение 35 кВ. В обозначение изоляторов введена буква Ш (штыревой).    Штыревые линейные изоляторы на напряжение 6—10 кВ состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей детали, в которую вворачивается металлический крюк или штырь (рис. 3.5). Крюк служит для закрепления изолятора на опоре. Провод укладывается в бороздки на верхней или боковой поверхности изолятора и крепится с помощью проволочной вязки или специальных зажимов.  
Штыревые линейные изоляторы на напряжение 6 – 10 кВ изготовляются из стекла или фарфора которые наворачиваются на металлический крюк или штырь. На напряжение 35 кВ изоляторы выполняются из двух склеенных между собой изолирующих деталей, что увеличивает их электрическую и механическую прочность. Обозначение штыревых линейных изоляторов, например ШФ6, означает: штыревой фарфоровый на 6 кВ. Буква С в обозначении (ШС) указывает на то, что изолятор стеклянный. Подвесные изоляторы тарельчатого типа широко применяются на воздушных линиях электропередачи 35 кВ и выше. Они состоят из изолирующей детали (стеклянной или фарфоровой), на которой с помощью цемента укрепляется металлическая арматура – шапка и стержень (рис. 3.6). Требуемый уровень выдерживаемых напряжений достигается соединением необходимого количества, изоляторов в гирлянду. Это осуществляется путем введения головки стержня в ушко на шашке другого изолятора и закрепления его замком. Гирлянды благодаря шарнирному соединению изоляторов работают только на растяжение. Однако изоляторы сконструированы так, что внешнее растягивающее усилие создает в изоляционном теле в основном напряжения сжатия. Тем самым используется высокая прочность фарфора и стекла на сжатие.  У фарфорового изолятора наружную и внутреннюю поверхности головки (средней части изолирующей детали) покрывают фарфоровой крошкой, которая при обжиге спекается с фарфором. Это обеспечивает прочное сцепление цементной связки с головкой. Для компенсации температурных расширений цементной связки применяют эластичные промазки, которыми покрывают все элементы изолятора, соприкасающиеся с цементом. В стеклянных изоляторах внутренняя и наружная поверхности головки имеют опорные выступы, что обеспечивает лучшее распределение усилий в изоляторе.Верхняя часть тарелки имеет гладкую поверхность, наклоненную под углом 5—10° к горизонтали, что обеспечивает отекание воды во время дождя. Нижняя поверхность тарелки для увеличения длины пути утечки выполняется ребристой. Наиболее частой причиной выхода из строя тарельчатых изоляторов является пробой фарфора (стекла) между шапкой и стержнем, однако механическая прочность изолятора при этом не нарушается и падения провода на землю не происходит. Это является существенным достоинством тарельчатых изоляторов. Обозначение изоляторов тарельчатого типа, например ПС-16Б(ПС 160), означает: П — подвесной, С — стеклянный, гарантированная электромеханическая прочность 160 кН, Б—вид конструктивного исполнения изолятора. Электромеханическая прочность изолятора — это значение повреждающей механической нагрузки при приложении к изолятору напряжения, равного 75—80% разрядного напряжения в сухом состоянии. Подвесные стержневые изоляторы представляют собой стержень из изолирующего материала с выступающими на нем ребрами, армированный с обоих концов металлическими шапками. Подвесные стержневые изоляторы представляет собой стержень из изоляционного материала с выступающими ребрами армированый с обоих концов металическими шапками. Изоляторы, как правило, выполняются из электротехнического фарфора. Однако в последнее время в ряде стран начат выпуск стержневых полимерных изоляторов. Стержневые изоляторы из фарфора не нашли в СНГ широкого применения вследствие сравнительно невысокой механической прочности, а также возможности полного разрушения с падением провода на землю. Проходные изоляторы применяются для изоляции токоведущих частей при прохождении их через стены, потолки и другие элементы конструкций распределительных устройств и аппаратов. Проходной изолятор в самом простом случае состоит из полого фарфорового элемента, внутри которого проходит токоведущий стержень (шина), и фланца, служащего для механического крепления изолятора к конструкции, через которую осуществляется ввод напряжения (рис. 3.7). Проходные изоляторы, предназначенные для наружной установки, имеют более развитую поверхность той части изолятора, которая располагается вне помещения.   Обозначение проходного изолятора содержит значения номинального тока, например, ТТНШ-35/3000-2000 означает: проходной, наружной установки, шинный на напряжение 35 кВ и номинальный ток 3 кА с механической прочностью 20 кН. Проходные аппаратные изоляторы (вводы) на напряжения 110 кВ и выше имеют значительно более сложную конструкцию. Контрольные вопросы 1. Дать определение изоляторам? Перечислить три основные группы изоляторов? 2. Где применяются линейные, стационарные и аппаратные изоляторы? 3. Перечислить признаки, по которым определяют тип изолятора? 4. Каким воздействиям подвергаются изоляторы в эксплуатации? 5. Описать конструкцию линейных штыревых изоляторов на напряжение 6-10 кВ и 20-35 кВ? 6. Описать конструкцию линейных подвесных изоляторов? 7. Описать конструкцию стержневого подвесного изолятора? 8. В чем состоит принцип конструкции воздушных изоляционных промежутков ЛЭП? 9. Описать конструкцию опорных изоляторов? 10. Описать конструкцию опорно-штыревых изоляторов? 1. Изолятор – это прибор из изоляционных материалов, используемый для подвешивания электрических проводов и кабелей или для ввода проводов в здание. Название прибора происходит от французского слова isolateur. Изоляторы подразделяются на три основные группы: 1) линейные, 2) станционные 3) аппаратные. 2. Изоляторы, используемые на воздушных ЛЭП, называются линейными. Линейные изоляторы предназначены для изоляции и крепления проводов на линиях и в распределительных устройствах подстанций. Проходные изоляторы применяются для изоляции токоведущих частей при прохождении их через стены, потолки и корпуса распределительных устройств, выключателей, трансформаторов и иных электрических аппаратов, имеющих другой электрический потенциал по отношению к токоведущим частям. аппаратные изоляторы применяют для крепления и изоляции шин в распределительных устройствах электрических станций и подстанций или соответственно токоведущих частей аппаратов. Эти изоляторы, в свою очередь, подразделяются на опорные и проходные. 3. Изоляторами называют устройства для крепления токоведущих частей электрических установок и для их изоляции друг от друга и от заземленных частей. Изоляторы подразделяются на три основные группы: 1) линейные, 2) станционные и 3) аппаратные. Линейные изоляторы применяются для крепления и изоляции проводов воздушных линий электропередачи. К станционнымотносятся изоляторы, применяемые в распределительных устройствах электрических станций и подстанций, в трансформаторных киосках и т.п. Эта группа изоляторов подразделяется на опорныеипроходные. Опорные изоляторы используются для создания неподвижных изолирующих опор для токоведущих частей, а проходные — для пропуска голых токоведущих частей сквозь стены, потолки и крыши зданий. К аппаратным относятся проходные и опорные изоляторы, входящие в конструкцию того или иного аппарата: трансформатора, выключателя, разъединителя и др. По условиям работы различают изоляторы для внутренней и для наружной установки, и изоляторы для установки в условиях загрязнении. Изоляторы также классифицируются по номинальному напряжению, механической прочности, а проходные и по номинальному току. Совокупность всех перечисленных признаков определяет тип изолятора. В эксплуатации изоляторы подвергаются различным внешним воздействиям: рабочего напряжения и перенапряжений, вызванных атмосферными разрядами и изменениями режима работы электроустановок (внутренние перенапряжения), а также механическим (вес и тяжение проводов, ветровые нагрузки, электродинамические усилия, вызванные протеканием токов короткого замыкания). Наконец, изоляторы претерпевают нагрев и охлаждение. 4. В эксплуатации изоляторы подвергаются различным внешним воздействиям: рабочего напряжения и перенапряжений, вызванных атмосферными разрядами и изменениями режима работы электроустановок (внутренние перенапряжения), а также механическим (вес и тяжение проводов, ветровые нагрузки, электродинамические усилия, вызванные протеканием токов короткого замыкания). 5. Опорно-штыревыеизоляторы применяют для наружных установок в тех случаях, когда требуется высокая механическая прочность и опорно-стержневые изоляторы применены быть не могут. Опорно-штыревой изолятор состоит из фарфоровой или стеклянной изолирующей детали, с которой при помощи цемента скрепляется металлическая арматура—штырь с фланцем и колпачок (шапка). Изолирующая деталь опорно-штыревых изоляторов на напряжение 6—10 кВ выполняется одноэлементной (рис 3.3), а на напряжение-35 кВ— двух- или трехэлементной (рис. 3.4). Опорно – стержневые изоляторы применяют в закрытых и открытых распределительных устройствах для крепления на них токоведущих шин или контактных деталей. Изоляторы внутренней установки конструктивно представляют собой фарфоровое тело, армированное крепежными металлическими деталями (рис. 3.1). Арматура одновременно является внутренним экраном, с помощью которого снижается напряженность поля у края электрода, где она максимальна. Ребро на теле изолятора играет роль барьера, заставляя разряд развиваться под углом к силовым линиям поля, т. е. по пути с меньшей напряженностью. Внутренний экран и ребро существенно увеличивают разрядное напряжение изолятора. Изоляторы выпускаются на напряжения до 35 кВ. Обозначение изолятора, например ОФ-35-375, расшифровывается следующим образом: опорный, фарфоровый на 35 кВ с механической прочностью 3,75 кН. Опорно–стержневые изоляторы наружной установки отличаются большим количеством ребер, чем изоляторы внутренней установки. Ребра служат для увеличения длины пути утечки, а следовательно, и разрядного напряжения изоляторов под дождем. Изоляторы на напряжение 35—110 кВ состоят из сплошного фарфорового стержня, армированного чугунными фланцами (рис. 3.2). Обозначение изолятора, например ОНС-35-2000, расшифровывается следующим образом: 6. Изоляторы: Линейные изоляторы служат для изоляции проводов и тросов и крепления их к опорам линии электропередачи. В условиях эксплуатации изоляторы находятся под электрическим напряжением и одновременно воспринимают механическую нагрузку от массы проводов, гололедных отложений, напора ветра, вибрации, «пляски» а также тяжения проводов. Поэтому линейные изоляторы наряду с электрической должны обладать достаточной механической прочностью, которая обычно характеризуется допустимой механической нагрузкой. Изготовляют изоляторы из электротехнического фарфора, который покрывают слоем глазури и обжигают в специальных печах, а также из специального закаленного стекла. Механическая прочность стеклянных изоляторов выше, чем фарфоровых, и они имеют меньшие размеры и массу. Кроме того, стеклянные изоляторы значительно медленнее, чем фарфоровые, подвергаются старению. В зависимости от способа крепления на опоре изоляторы делятся на штыревые, которые крепят на крюках или штырях, и подвесные, которые собираются в гирлянду и крепят к опоре специальной арматурой.
Подвесные изоляторы (рис. 5.2) применяют на ВЛ 35 кВ и выше, а также на ВЛ 6-10кВ если требуются изоляторы повышенной механической прочности (например, на больших переходах, на анкерных опорах с тяжелыми проводами). Подвесные изоляторы состоят из фарфоровой или стеклянной тарелки 1 (изолирующая деталь), шапки 2 из ковкого чугуна и стержня 3. Шапку и стержень скрепляют с изолирующей деталью портландцементом марки не ниже 500. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при комплектовании гирлянд. В маркировку подвесных изоляторов входят две буквы: П — подвесной, Ф — фарфоровый или С — стеклянный, и число, указывающее гарантированную механическую прочность изолятора в тоннах, а также буквы А, Б или В, обозначающее модификацию изоляторов (например, ПФ6 - А, или ПС16 - Б). В зонах интенсивного загрязнения воздуха, вблизи промышленных предприятий и на морских побережьях применяют специальные грязестойкие изоляторы ПФГ для поддерживающих и натяжных гирлянд. Чтобы обеспечить необходимую изоляцию проводов, подвесные изоляторы собирают в гирлянды и подвешивают к опорам. Количество изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии, материала опор и типа изолятора. Различают поддерживающие гирлянды, несущие только массу провода в пролете, натяжные, воспринимающие тяжение нескольких цепочек изоляторов. Провод, прикрепленный к нижнему изолятору, может отклонятся в любую сторону, так как гирлянда в точке крепления и между отдельными изоляторами имеет шарнирные соединения. 7. Подвесные стержневые изоляторы представляет собой стержень из изоляционного материала с выступающими ребрами армированый с обоих концов металическими шапками. Изоляторы, как правило, выполняются из электротехнического фарфора. Однако в последнее время в ряде стран начат выпуск стержневых полимерных изоляторов. Стержневые изоляторы из фарфора не нашли в СНГ широкого применения вследствие сравнительно невысокой механической прочности, а также возможности полного разрушения с падением провода на землю. Проходные изоляторы применяются для изоляции токоведущих частей при прохождении их через стены, потолки и другие элементы конструкций распределительных устройств и аппаратов. Проходной изолятор в самом простом случае состоит из полого фарфорового элемента, внутри которого проходит токоведущий стержень (шина), и фланца, служащего для механического крепления изолятора к конструкции, через которую осуществляется ввод напряжения (рис. 3.7). Проходные изоляторы, предназначенные для наружной установки, имеют более развитую поверхность той части изолятора, которая располагается вне помещения. Обозначение проходного изолятора содержит значения номинального тока, например, ТТНШ-35/3000-2000 означает: проходной, наружной установки, шинный на напряжение 35 кВ и номинальный ток 3 кА с механической прочностью 20 кН. 8. Воздушные промежутки являются естественной изоляцией ВЛ и РУ. Напряжение пробоя воздушных промежутков зависит от многих факторов: климатических условий, однородности поля, конструкции опор и расположения проводов. В установках 330 кВ и выше напряжения пробоя зависит также от расщепления проводов, полярности и значения напряжения соседних фаз. При выборе расстояния между токоведущими частями, между токопроводами и заземленными конструкциями необходимо учитывать безопасность обслуживания и экологическое влияние высокого напряжения на персонал, а также требования техники безопасности при движении транспортных средств. Во всех случаях разрядные напряжения воздушных промежутков должны быть на 10–15 % больше, чем воздействующие напряжения. Кроме того, электрическая прочность промежутков должна быть скоординирована с электрической прочностью гирлянд изоляторов при рабочих напряжениях, грозовых и внутренних перенапряжениях. Для ОРУ напряжением до 220 кВ за основу принимают испытательные напряжения грозовых импульсов, а для ОРУ 330 кВ и выше – испытательные напряжения промышленной частоты. По условию воздействия атмосферных перенапряжений расчетная величина импульсного разрядного напряжения принимается равной 50%-ному разрядному напряжению гирлянды при положительной полуволне. По условиям внутренних перенапряжений разрядное напряжение воздушного промежутка должно удовлетворять условию  , (2.8)где  – коэффициент кратности внутренних перенапряжений;  – коэффициент, учитывающий метеорологические условия, равный 0,89; 0,84; 0,74 соответственно для высот 500, 1000 и 2000 м над уровнем моря.Наименьшие размеры воздушных промежутков для ВЛ и РУ, принятые на основе исследований и опыта эксплуатации приводятся в ПУЭ. Изоляционные расстояния между фазами в РУ принимаются на 10 % больше, чем между фазой и землей. При гибкой ошиновке изоляционные расстояния должны быть увеличены с учетом возможных сближений проводов под действием ветра и токов короткого замыкания. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала в тех местах, где это необходимо, расстояния должны быть увеличены на следующие величины: минимальное расстояние от токоведущих конструкций до земли на 270 см, при этом расстояние от нижней кромки диэлектрической части изолятора до земли не должно быть меньше 250 см; минимальное расстояние между токоведущими частями и ограждениями, зданиями и сооружениями на 200 см; минимальное расстояние от токоведущих частей до транспортируемого оборудования на 75 см. Расстояние провод-земля выбирается по уровню внутренних перенапряжений исходя из условия проезда транспорта высотой 4 м. Под ЛЭП в точке наибольшего провисания проводов, а при напряжениях 750–1150 кВ – исходя из допустимого значения напряженности поля на высоте 1,8 м (таблица 2.4). Таблица 2.4 – Допустимое значения напряженности поля на высоте 1,8 м
С точки зрения экологического влияния высоких и сверхвысоких напряжений кроме минимальных расстояний регламентируется время пребывания персонала в электрическом поле. Для этого в ОРУ и в полосе ВЛ по результатам измерений составляется карта напряженности электрического поля. Если напряженность на рабочем месте превышает 25 кВ/м или продолжительность работы превышает допустимое время, то работы должны производиться с применением средств защиты, например, экранирующей одежды. Если кроме обслуживающего персонала рядом могут находиться местные жители, то напряженность электрического поля не должна превышать 15 кВ/м в населенных пунктах и 20 кВ/м в ненаселенной местности. Для ВЛ сверхвысокого напряжения устанавливаются зоны влияния. Например, для ЛЭП 750 кВ зона влияния составляет 40 м. Время пребывания в зоне влияния не должно превышать 1,5 ч в сутки. Для обеспечения безопасности местного населения в зоне вывешиваются предупредительные знаки и проводится периодический инструктаж. В зоне влияния запрещается складирование материалов и горючего, установка различных металлических емкостей, строительство загонов для скота. В пролетах ВЛ расстояния между проводами сохраняются такими же как и на опорах. Расстояния между проводами и тросами в середине пролета зависят от длины пролета Таблица 2.6 – Расстояния между проводами и тросами в середине пролета
9, 10. Опорные изоляторы испытывают в основном изгибающие механические нагрузки, обусловленные электродинамическими силами от токов к.з., давлением ветра, воздействиями при работе контактов и т.д. Поэтому основной механической характеристикой этих изоляторов является гарантированая механическая прочность на изгиб, т.е. минимальное разрушающее усилие, определяемое при плавном увеличении нагрузки до видимого разрушения. Опорные стержневые изоляторы. Наиболее простую форму имеют изоляторы стержневого типа для закрытых распределительных устройств. Изолятор (рис.4-1) представляет собой полое фарфоровое тело почти цилиндрической формы. Верхняя часть изолятора выполнена сплошной для предотращения разрядов во внутренней полости. Фарфор с помощью цемента армирован внизу чугунным фланцем, а наверху чугунной шапкой. Улучшение разрядных характеристик опорного изолятора может быть достигнуто с помощью внутреннего экрана, уменьшающего напряженность электричского поля у шапки. Роль внутреннего экрана в опорных изоляторах выполняют металлические элементы внутренней заделки арматуры.
Опорно-стержневые изоляторы применяются в ЗРУ и ОРУ для крепления на них токоведущих шин или контактных деталей. Обозначение изоляторов, например, ОФ-35-375: опорный, фарфоровый на 35 кВ, с минимальной разрушающей силой на изгиб 3,75 кН. Опорно-стержневые изоляторы наружной установки отличаются большим количеством ребер, чем изоляторы внутренней установки. Обозначение, например, ОНС-110-2000: опорный изолятор, наружной установки, стержневой на 110 кВ, с min разрушающей силой 20 кН.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
