Полимерный изолятор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 мая 2019; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 мая 2019; проверки требуют 2 правки.

Полимерный изолятор — это устройство, предназначенное для изоляции и крепления проводов воздушных линий электропередачи (ВЛ) и распределительных устройств электростанций и подстанций, а также токоведущих частей в электрических аппаратах, выполненные с применением композитных материалов.

Подавляющее количество линий электропередач к началу 2000-х годов в России строились с применением стеклянных изоляторов. В 2001 году 98 % применения изоляторов относились к подвесным стеклянным изоляторам, и лишь 2 % — к полимерным изоляторам. К 2011 году доля применения полимерных изоляторов уже достигла 14 % и продолжает расти. Это связано прежде всего с усовершенствованием конструкции полимерных изоляторов и применением более совершенных материалов

[1].

Полимерные (композитные) изоляторы состоят из стержня, определяющего механическую и электрическую прочность изолятора, на который опрессовываются металлические оконцеватели, обеспечивающие соединение изолятора с проводами и элементами опор ВЛ при помощи линейной арматуры. Как правило стержень изготавливается из смолы, армированной стекловолокнами. Для защиты от воздействия различных климатических факторов и создания необходимой длины пути утечки, на стержень наносится оболочка, выполненная из полимерных материалов. Оболочка может состоять из отдельных элементов (юбок), смонтированных на стержне или из оболочки, отлитой цельно на стержне. Также полимерная оболочка может наносится на промежуточный слой, улучшающий адгезию материала оболочки и материала стержня.

Отличие полимерных изоляторов от стеклянных и фарфоровых изоляторов[править | править код]

• Полимерные (композитные) изоляторы до 10 раз легче чем фарфоровые и стеклянные, что делает их более удобными в транспортировке и монтаже;
• Обеспечена большая электрическая прочность за счет гидрофобности оболочки;
• Исключена необходимость трудоемкой сборки гирлянд;
• стойки к вандализму;
• создают более низкий уровень радиопомех;

Основные типы полимерных изоляторов[править | править код]

Выделяется несколько типов полимерных изоляторов:

• Подвесные линейные полимерные изоляторы цельнолитые типа ЛКЦ;
• Опорные линейные стержневые полимерные изоляторы типа ИОСК, СК;
• Опорные подстанционные полимерные изоляторы типа ОСК;
• Железнодорожные изоляторы полимерные типа ФСК,КСК,ПСК,НСК
• Межфазные изолирующие распорки;
• Изолирующие траверсы для ВЛ напряжением 10-220 кВ;

Эволюция полимерных изоляторов, технологии изготовления[править | править код]

Полимерные изоляторы I поколения[править | править код]

Первые полимерные изоляторы, относящиеся к изоляторам I поколения, изготавливались по так называемой «шашлычной» технологии, при которой оболочка наносилась на стеклопластиковый стержень вручную пореберной склейкой. Разгерметизация любого из клеевых швов полимерного изолятора I поколения приводила к его внутреннему увлажнению и скорому выходу из строя по причине сквозного пробоя или механического разрушения стеклопластикового стержня.

Полимерные изоляторы II поколения[править | править код]

На изоляторах II поколения был осуществлен переход на цельнолитую кремнийорганическую защитную оболочку на основе силиконов, устойчивых к воздействию ультрафиолетового излучения и других атмосферных факторов. Однако герметизация узла входа стержня в оконцеватель, на изоляторах II поколения, осуществлялась по-прежнему проклейкой. На изоляторах II поколения также отмечаются случаи разгерметизации стыка оконцевателя и защитной оболочки, что приводит к внутреннему увлажнению стержня. Это становится причиной неизбежной потери изолятором его механической и электрической прочности.

Полимерные изоляторы III поколения[править | править код]

Повышение надежности полимерных изоляторов III поколения обеспечивается защитой от проникновения влаги самого слабого узла — входа стержня в оконцеватель. Вход перекрывается защитной оболочкой, обладающей высокой адгезией к оконцевателю и стержню изолятора. Данная технология является не новой,а является доработкой технологии цельного литья. Данный способ не используется в Европе, т.к. считается что со временем резина может потерять контакт с металлическими частями изолятора.

изоляторы высоковольтные

Главная » Продукция » Изоляторы

Назначение высоковольтных изоляторов воздушных линий электропередачи — изолировать провода от опор и других несущих конструкций.

Этот тип защиты применяется при креплении токопроводов, грозозащитных тросов на воздушных линиях электропередачи , а так же в распределительных устройствах различных электростанций и подстанций.

Изоляторы воздушных линий изготовляют из не проводящих ток материалов, таких как фарфор, специальное стекло и полимерные композиты.

Компания «ЭнергоКомплект» ООО предлагает со своих складов широкий выбор изоляторов различных видов и типов.

---

предназначены для изоляции проводов от опор. Опорные изоляторы работают на сжатие, растяжение или изгиб и подразделяются на штыревые (насаживаемые на опорные штыри или крючки) и стержневые, которые прикрепляются у основания болтами или винтами.

ОПОРНЫЕ
ШТЫРЕВЫЕ			СТЕРЖНЕВЫЕ
ФАРФОРОВЫЕ	СТЕКЛЯННЫЕ	ПОЛИМЕРНЫЕ	ФАРФОРОВЫЕ	СТЕКЛЯННЫЕ	ПОЛИМЕРНЫЕ
ШФ 10Г, ШФ 20Г, ШФ 20Г1	ШС 10, ШС 20, ШТИЗ 10, ШТИЗ 20	ШПУ-10, ШПУ-20, ШПУ-35, НП-18, ТП-20, ОНШП-10-20, ОНШП-20-10, ОНШП-35-10, ОНШП-35-20	ИОР10-7,5-III-УХЛ, И4-80 УХЛ, Т2	ИШОС-10-8 (С4-80 II), ИШОС-10-20, ИШОС-20-10	ОСК 4-10, ОСК 6-10, ОСК 12,5-10, ОСК 8-35, ОСК 10-35, ОСК 12,5-35, ОСК 10-110 ОТК 20-110 СТАН-6-110, СТАН-10-110 ОНШП-10-20, ОНШП-20-10, ОНШП-35-20 ИОРП-10

Для крепления изоляторов, в качестве комплектующих изделий предлагаем:

КРЮКИ типа КН-16, КН-18, КН-22, КВ-22.
КОЛПАЧКИ типа К-4, К-5, К-6, К-7, К-9, К-10, КП-16, КП-18, КП-22.

---

используются на ВЛ напряжением 35 кВ и выше. Они состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей части, шапки из ковкого чугуна, металлического стержня и цементной связки. Подвесные изоляторы собирают в гирлянды, которые бывают поддерживающими (на промежуточных опорах) и натяжными (на анкерных опорах). Число изоляторов в гирлянде определяется напряжением линии; 35 кВ – 3-4 изолятора, 110 кВ – 6-8.
Постепенно, на смену тяжелым стеклянным гирляндам приходят изоляторы из полимерных материалов. Они представляют собой стержневой элемент из стеклопластика, на котором размещено защитное покрытие с ребрами из фторопласта или кремнийорганической резины.

ПОДВЕСНЫЕ
нормального исполнения	с увеличенным вылетом ребра	с двойным ребром	специального исполнения	полимерные
ПС-40, ПС-40А, ПС-70Е, ПС-120Б, ПС-160Д, ПС-210В, ПС-300В	ПСВ-40В, ПСВ-120Б, ПСВ-160А, ПСВ-210А	ПСД-70Е	ПСС 120Б, ПСС 210Б, ПСК 300А	ЛК 70/10, ЛКК 70/35

---

получили свое название по более узкому предназначению. Данный тип обеспечивает прохождение токоведущих элементов линий электропередачи сквозь различные препятствия, подобные металлическим корпусам трансформаторов, стены КТП, КРУ, с изоляцией их от земли.

ПРОХОДНЫЕ
с токопроводом	без токопровода	полимерные
ИП-10/630, ИП-10/1000, ИП-10/1600, ИПУ-10/630, ИПУ-10/1000, ИПУ-10/1600, ИПУ-10/2000, ИПУ-10/3150	ПМА 10 1УХЛ 2	ИППУ-35/400, ИППУ-35/630, ИППУ-35/1000, ИППУ-35/1600, ИППУ-10/4000, ИППУ-20/2000, ИППУ-20/3150

Предлагаемые нами изоляторы допущены к применению во всех энергетических системах как продукция, прошедшая аттестацию, согласно требованиям ОАО «ФСК ЕЭС».

Зависимость количества изоляторов от напряжения лэп. Как по изоляторам определить напряжение ВЛ

Тот, кто регулярно имеет дело с воздушными линиями электропередач знает, что для различных напряжений на линиях свойственны индивидуальные конструктивные особенности опор. Поэтому для опытного специалиста электрика нет ничего проще, чем по внешнему виду опоры ЛЭП определить напряжение на ней.

Сама конструкция опоры, то какие изоляторы установлены на ней, сколько проводов, как они размещены — все это при визуальном осмотре позволит специалисту сделать вывод о напряжении конкретной высоковольтной линии. Хотя зачастую, чтобы понять какое на линии напряжение, достаточно лишь взглянуть на изоляторы, ведь их длина строго регламентируется ПУЭ (первая глава «Правил устройства электроустановок») .

У обывателя может возникнуть вопрос: зачем же эти знания неспециалисту? Для чего обычному человеку, не имеющему никакого отношения к работе линий электропередач, знать о конструкции изоляторов, об устройстве опор? Для чего лишние знания? Дело все в том, что эти знания могут оказаться не просто не лишними, но даже кому-то помогут спасти жизнь.

Есть немало примеров, когда отсутствие знаний об электробезопасности приводили к летальным исходам, в частности к некоторым опорам ЛЭП вообще нельзя приближаться ближе некоторого расстояния, это может быть смертельно опасно. Мало того, вблизи некоторых ЛЭП недопустимо располагать какие бы то ни было механизмы. Приведенная выше таблица из 4 главы ПУЭ отражает это положение.

Несчастные случаи на производстве, вызванные незнанием людьми техники электробезопасности и просто недостаточной информированностью, отнюдь не редкость.

Строителям понадобилось включить перфоратор, а электроэнергия на объект еще не была подведена. Поблизости они увидели невысокие опоры ЛЭП, и решили подключить инструмент прямо к проводам. Недолго думая, рабочие взяли в качестве удлинителя длинный провод, зачистили его концы, свернули из них импровизированные крючки, и при помощи деревянного шеста стали зацеплять к проводам. ЛЭП оказалась не на 380 вольт, как они думали, а на 10000 вольт. Один из строителей чудом остался жив, но получил серьезную травму.

Еще один пример. На объект привезли длинные металлические трубы, стропальщик приступил к разгрузке грузовика, совершенно недооценив тот факт, что поблизости проходит высоковольтная ЛЭП на 110кВ. В процессе разгрузочных работ одна из труб оказалась в нескольких сантиметрах от провода.

Стоило стропальщику коснуться трубы стоя на земле, произошел электрический пробой через воздух, и человек погиб. А всего то и нужно было ему посмотреть на изоляторы злополучной линии электропередач, и увидеть, что их там по целых 6 штук в каждой гирлянде… Ведь чем выше напряжение ЛЭП, тем более длинными будут гирлянды изоляторов на ней.

Высоковольтные линии класса 0,4 кВ отличаются маленькими стеклянными или фарфоровыми штыревыми изоляторами, закрепленными на стальных крючках или штырях. Опоры часто железобетонные, но можно кое-где до сих пор встретить и деревянные. Проводов здесь два, если линия однофазная, или четыре и более, если это трехфазная линия. Напряжение между проводниками 220 или 380 вольт. Такие линии можно встретить в коллективных садах и в небольших поселках, где они стоят вдоль дорог.

Высоковольтные линии электропередач на 10 кВ имеют большие по размеру изоляторы чем линии класса 0,4 кВ. Широкие изоляторы стеклянные или фарфоровые коричневого цвета, расположены они вертикально на штырях или в виде подвесов на углах по одному или по два на провод, иногда в виде гирлянды из двух изоляторов, а иногда просто три отдельных крупных изолятора на крюках и на штыре. Проводов в линии три.

По таким линиям, проложенным вдоль дорог, электроэнергия подается, например, от городской подстанции в поселок. Итак, главная отличительная особенность линии на 10 кВ — крупные или двойные широкие изоляторы на трех проводах. Раньше, когда широко применялись линии на 6 кВ, они выглядели точно так же.

Линии на 35 кВ имеют изоляторы гораздо большего размера. Так же штыревые или подвесные, однако количество изоляторов в гирлянде от трех до пяти. Здесь они тоже фарфоровые или стеклянные. Количество зависит от типа изоляторов и от конструкции опоры.

Железобетонные опоры, либо опоры полностью металлические, имеют широко разнесенные друг от друга токонесущие проводники. Это не обычные столбы, здесь обязательно применяются поперечные держатели, даже если они деревянные (до сих пор можно кое-где такие встретить).

В высоковольтных линиях на 110 кВ применяются исключительно подвесные гирлянды из изоляторов. Стеклянные или керамические гирлянды набраны минимум из шести элементов, количество которых варьируется чаще всего от шести до девяти в зависимости от конструкции опоры, но в некоторых случаях изоляторов может быть больше девяти.

Сама опора может быть железобетонной с металлическими поперечинами или полностью металлической, собранной по типу фермы. Каждый провод на отдельном изоляторе — это одиночный провод. Таким образом, если провода одиночные, а изоляторы набраны из 6-8 элементов, то перед вами скорее всего ЛЭП напряжением 110 кВ.

Устройство аналогично ЛЭП на 110 кВ, однако изоляторов от десяти штук на гирлянду, часто изоляторы двухсторонние. Изоляторов может быть от десяти до четырнадцати. Так, если перед вами железобетонная или металлическая опора с 10-14 изоляторами, то скорее всего это ЛЭП на 220 кВ. У всех ЛЭП на напряжение от 110 кВ и более — изоляторы подвесные. Нельзя приближаться к проводникам ближе чем на 2 метра — опасно для жизни, как в случае со стропальщиком.

Подвесных изоляторов от 14 штук на гирлянду, однако проводов на каждую из фаз по два. Опора железобетонная или металлическая. Воздушные ЛЭП на 330 кВ характерны протяженностью опасной зоной в 2,5 метров в каждую сторону от боковых проводов, ближе человеку находиться нельзя — опасно для жизни. Если изоляторов от 14 до 20 штук, если провода идут по два — это ЛЭП на 330 кВ. Опоры могут быть как металлическими так и железобетонными.

Изоляторов от 20 штук на гирлянду, но проводов уже по три на фазу. Характерная опасная зона для человека — ближе 3,5 метров от боковых проводников. Если проводников про три, а изоляторов от 20 на фазу — это ЛЭП на 500 кВ.

Изоляторов от 20 штук на гирлянду, как и у ЛЭП на 500 кВ, однако проводов уже по 4-5 на фазу. Характерная опасная зона — 5 метров от боковых проводников. Если проводники располагаются по 4 штуки в форме квадрата или по 5 штук в форме кольца, то перед вами ЛЭП на 750 кВ.

Наконец, ВЛ 1150 кВ — восемь проводов по углам восьмиугольника для каждой фазы. Изоляторов от 50 штук на гирлянду. Если перед вами такая линия, то может быть это участок высоковольтной линии электропередачи «Сибирь-Центр». Не следует приближаться к проводам ближе чем на 8 метров.

Высоковольтная опора или вышка электропередач – это высокая, обычно решетчатая каркасная конструкция, предназначенная для соединения воздушных проводников для передачи электроэнергии. Опоры воздушных линий поддерживают провода на необходимом расстоянии от поверхности земли, проводов других линий, крыш зданий и т. п.

Все высоковольтные линии электропередач нуждаются в установке специальных элементов, обеспечивающих стабильность их работы. Одним из наиболее часто используемых элементов является высоковольтная опора промежуточная. Этот тип инженерных сооружений устанавливают на прямых участках, через которые проходят линии ВЛ. Основная функция, которую выполняет промежуточная опора ВЛ, — это поддержание проводов и тросов. Она не предназначена выдерживать длительные воздействия, которые возникают вследствие натяжения проводов. Однако в аварийных ситуациях (например, в случае обрыва провода) конструкция воспринимает данный вид нагрузки, который передают оставшиеся целые провода.

Опоры воздушных ЛЭП 35-500 кВ изготавливают из стального проката, части которого сваривают. Для з

Типы изоляторов по конструкции и назначению

По своему назначению изоляторы делятся на опорные, подвесные и проходные. Опорные изоляторы, в свою очередь, подразделяются на стержневые и штыревые, а подвесные — на изоляторы тарельчатого типа и стержневые.

Конструкция и размеры изоляторов определяются прикладываемыми к ним механическими нагрузками, электрическим напряжением установок и условиями их эксплуатации. Изоляторы линий электропередачи и открытых распределительных устройств электрических станций и подстанций подвергаются воздействию атмосферных осадков, которые особенно опасны при сильном загрязнении окружающего воздуха. В таких изоляторах для увеличения напряжения перекрытия (электрического разряда по поверхности) наружная поверхность делается сложной формы, которая удлиняет путь перекрытия. На линиях электропередачи напряжением от 6 до 35 кВ применяют так называемые штыревые изоляторы, на линиях более высокого напряжения — гирлянды из подвесных изоляторов, число которых в гирлянде определяется номинальным напряжением линии. В открытых распределительных устройствах для крепления ошиновок или установки аппаратов, находящихся под напряжением, обычно используют опорные изоляторы штыревого типа, которые при очень высоких напряжениях (до 220 кВ) собирают в колонки, устанавливая один на другой. Для вывода высокого потенциала через заземленную поверхность (например, крышку бака трансформатора) служат проходные изоляторы.

Опорные изоляторы

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. 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 внутренней установки выпускаются на напряжения до 35 кВ. Обозначение, например, ОФ-10-6 расшифровывается следующим образом: опорный, фарфоровый на 10 кВ, с минимальной разрушающей силой на изгиб 6 даН.

Опорно-стержневые изоляторы наружной установки отличаются большим количеством ребер, чем изоляторы внутренней установки. Ребра служат для увеличения длины пути утечки с целью повышения разрядных напряжений изоляторов под дождем и в условиях увлажненных загрязнений. Изоляторы на напряжения 35-110 кВ состоят из сплошного фарфорового стержня, армированного чугунными фланцами. Обозначение, например, ИОС-35-2000 расшифровывается как изолятор опорный, стержневой на 35 кВ, с минимальной разрушающей силой 2000 даН.

Опорно-штыревые изоляторы 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 опорных штыревых изоляторов на напряжения 6–10 кВ выполняется одноэлементной, а на напряжение 35 кВ — двух или трехэлементной.

Штыревые линейные изоляторы на напряжение 6–10 кВ состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей детали, в которую ввертывается металлический крюк или штырь. Крюк служит для закрепления изолятора на опоре. Провод укладывается в бороздки на верхней или боковой поверхности изолятора и крепится посредством проволочной вязки или специальных зажимов. 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 ШС10, означает: штыревой стеклянный на 10 кВ.

Подвесные изоляторы

Подвесные тарельчатые изоляторы применяются на воздушных линиях электропередачи 35 кВ и выше. Они состоят из изолирующей детали (из стекла или фарфора), на которой при помощи цемента укрепляется металлическая арматура — шапка и стержень.

Требуемый уровень выдерживаемых напряжений достигается соединением необходимого количества изоляторов в гирлянду. Это осуществляется путем введения головки стержня в гнездо на шапке 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 напряжение сжатия. Тем самым используется высокая прочность фарфора и стекла на сжатие.

У фарфорового изолятора наружная и внутренняя 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 подвесного тарельчатого изолятора имеет гладкую поверхность, наклоненную под углом 5–10° к горизонтали, что обеспечивает стекание 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-160 Б, означает: подвесной стеклянный, гарантированная электромеханическая прочность 160 кН, индекс Б означает вид конструктивного исполнения изолятора. Электромеханическая прочность изолятора — это величина разрушающей механической силы при приложении к изолятору напряжения, равного 75–80 % разрядного напряжения в сухом состоянии.

Подвесные изоляторы тарельчатого типа можно разделить на:

• Изоляторы для районов с интенсивным загрязнением атмосферы. Грязестойкие изоляторы применяются в районах морских побережий, около горнодобывающих и промышленных предприятий и прочих районах интенсивного загрязнения атмосферы.
• Изоляторы обычной конструкции. Подвесные изоляторы нормальной конструкции применяются повсеместно и имеют множество конструкций. Изоляторы обычного исполнения так же могут быть применены в районах интенсивного загрязнения при условии увеличения числа единиц в гирлянде.
• Изоляторы с конической и сферической изоляционной деталью. Для применения в условиях пустыни, солончаков и в районах с трудными ветровыми условиями выпускают специальные изоляторы с конической и сферической изоляционной деталью, снижающей ветровую нагрузку на гирлянды и опору, а так же обеспечивающей лучшее очищение поверхности изолятора от пыли. Изоляторы такого типа имеют меньшую, по сравнению с аналогичными изоляторами обычного исполнения, строительную высоту и больший диаметр изоляционной детали.

Подвесные стержневые изоляторы представляют собой стержень из изолирующего материала с выступающими на нем ребрами, армированный с обоих концов металлическими шапками. Эти изоляторы, как правило, выполняются из электротехнического фарфора. Однако в последнее время начат выпуск стержневых полимерных изоляторов. Стержневые изоляторы из фарфора не имеют широкого применения вследствие сравнительно невысокой механической прочности, а также возможности полного разрушения с падением на землю.

Проходные изоляторы

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. Проходные изоляторы, предназначенные для наружной установки, имеют более развитую поверхность той части изолятора, которая располагается вне помещения.

Обозначение проходного изолятора содержит значение номинального тока, например ИП-35/1000-7,5 означает: изолятор проходной, шинный на напряжение 35 кВ и номинальный ток 1 кА с механической прочностью 7,5 кН.

Поделиться:

Электрический изолятор — это… Что такое Электрический изолятор?

Электри́ческий изоля́тор — электротехническое устройство, предназначенное для электрической изоляции и механического крепления электроустановок или их отдельных частей, проводов, шин, воздушных линий связи и проводного вещания, находящихся под разными электрическими потенциалами.

Классификация

Линейный штыревой изолятор ШФ-10Г Линейный штыревой изолятор с крепёжным крюком Фарфоровый роликовый изолятор

Электрические изоляторы классифицируются по назначению, конструктивному исполнению, материалу изготовления, техническим характеристикам и условиям эксплуатации.

• Опорный.
  • Для работы в помещениях — с гладкой поверхностью и ребристые.
  • Для работы на открытом воздухе — штыревые, стержневые.
• Проходной.
  • Для работы в помещениях — с токоведущими шинами (токопроводами), без токоведущих шин.
  • Для работы на открытом воздухе — с нормальной и усиленной изоляцией.
• Высоковольтные вводы для работы на открытом воздухе — в герметичном и негерметичном исполнении.
• Линейный для работы на открытом воздухе — штыревой, тарельчатый, стержневой, орешковый, анкерный.
• Защитный — полый изолятор, предназначенный для использования в качестве изолирующей защитной оболочки электротехнического оборудования.
• Такелажный изолятор для установки между работающими на растяжение тросами оттяжек антенных мачт, подвесками контактной сети, проводами антенн.

Электрические изоляторы могут изготавливаться из стекла, фарфора и полимерных материалов. Фарфоровые изоляторы покрываются глазурью для улучшения изолирующих свойств.

Опорный изолятор

Опорный изолятор предназначен для крепления токоведущих частей в электрических аппаратах, распределительных устройствах электрических станций и подстанций, комплектных распределительных устройствах. По конструкции представляет собой деталь из изоляционного материала цилиндрической или конической формы, внутрь которой заделана металлическая арматура с резьбовыми отверстиями для крепления шин и монтажа изолятора. Для повышения рабочего (разрядного) напряжения изолятора на его боковой поверхности предусматриваются рёбра, увеличивающие длину пути утечки.

Проходной изолятор

Предназначен для прово́да токоведущих элементов через стенку, имеющую другой электрический потенциал. Проходной изолятор с токопроводом содержит токоведущий элемент, механически соединенный с изоляционной частью.

Литература

• Электротехнический справочник. В 3-х т. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. профессоров МЭИ (Гл. ред. И. Н. Орлов) и др. — 7-е изд., испр. и доп. — М: Энергоатомиздат, 1986. — Т. 2. — 712 с. — 90 000 экз.
• ГОСТ 27744-88 Изоляторы. Термины и определения.

Ссылки

См.также

Линейный изолятор

Линейный изолятор — это… Что такое Линейный изолятор?

Стеклянные изоляторы на ОРУ

Лине́йный изоля́тор — устройство для подвешивания и изоляции проводов и кабелей на опорах воздушной линии электропередачи (ВЛ).

Классификация

Многошейковый изолятор РФО на крюке Линейный штыревой изолятор ШФ-10Г Фарфоровый роликовый изолятор

Электрические изоляторы классифицируются по назначению, конструктивному исполнению, материалу изготовления, техническим характеристикам и условиям эксплуатации.

• Опорный.
  • Для работы в помещениях — с гладкой поверхностью и ребристые.
  • Для работы на открытом воздухе — штыревые, стержневые.
• Проходной.
  • Для работы в помещениях — с токоведущими шинами (токопроводами), без токоведущих шин.
  • Для работы на открытом воздухе — с нормальной и усиленной изоляцией.
• Высоковольтные вводы для работы на открытом воздухе — в герметичном и негерметичном исполнении.
• Линейный для работы на открытом воздухе — штыревой, тарельчатый, стержневой, орешковый, анкерный.
• Защитный — полый изолятор, предназначенный для использования в качестве изолирующей защитной оболочки электротехнического оборудования.
• Такелажный изолятор для установки между работающими на растяжение тросами оттяжек антенных мачт, подвесками контактной сети, проводами антенн.

Электрические изоляторы могут изготавливаться из стекла, фарфора и полимерных материалов. Фарфоровые изоляторы покрываются глазурью для улучшения изолирующих свойств.

По материалу изготовления

По материалу изготовления изоляторы подразделяются на фарфоровые, стеклянные и полимерные:

• Фарфоровые изоляторы изготавливают из электротехнического фарфора, покрывают слоем глазури и обжигают в печах.
• Стеклянные изоляторы изготавливают из специального закалённого стекла. Они имеют бо́льшую механическую прочность, меньшие размеры и массу, медленнее подвергаются старению по сравнению с фарфоровыми, но имеют меньшее электрическое сопротивление.
• Полимерные изоляторы изготавливают из специальных пластических масс.
  • предназначен для изоляции и механического крепления токоведущих частей в электрических аппаратах и для монтажа токоведущих шин распределительных устройств электрических станций и подстанций.

По способу крепления на опоре

По способу крепления на опоре изоляторы подразделяются на штыревые и подвесные:

• Штыревые изоляторы (крепятся на крюках или штырях) применяются на воздушных линиях до 35 кВ
• Подвесные изоляторы (собираются в гирлянду и крепятся специальной арматурой) применяются на ВЛ 35 кВ и выше.
• Опорные изоляторы (крепятся к траверсам ВЛ с помощью болтов ) применяются на ВЛ 35 кВ и выше.

Обозначения изоляторов

Изолятор ШФ 20Г

В обозначение изоляторов входят:

• буквы, которые указывают на их конструкцию: Ш — штыревой, П — подвесной
  • материал: Ф — фарфор, С — стекло, П — полимер
  • назначение: Т — телеграфный, Н — низковольтный, Г — грязестойкий (для подвесных), Д — двухъюбочный
  • типоразмер: А, Б, В, Г (для штыревых)
• цифры, которые у штыревых изоляторов указывают на номинальное напряжение (10, 20, 35) или диаметр внутренней резьбы (для низковольтных), а у подвесных — на гарантированную механическую прочность в килоньютонах.
  • В старых обозначениях у низковольтных изоляторов указывался типоразмер, ТФ-1 — самый большой, ТФ-4 — самый маленький.
• В старых обозначениях у подвесных изоляторов (например: П-8.5) цифры обозначают электромеханическую одночасовую, кроме того существовали следующие обозначения:
  • НС и НЗ — грязестойкий фарфоровый изолятор для натяжных гирлянд
  • ПР — грязестойкий фарфоровый изолятор для поддерживающих гирлянд с развитой боковой поверхностью
  • ПС — грязестойкий фарфоровый изолятор для поддерживающих гирлянд с увеличенным вылетом ребра

Конструкция подвесных изоляторов

Изолятор ПФГ-6А

Подвесные изоляторы состоят из:

• фарфоровой или стеклянной изолирующей детали — «тарелки»,
• шапки из ковкого чугуна,
• стержня в форме пестика.

Шапка и стержень скрепляются с изолирующей деталью портландцементом марки не ниже 500. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при формировании гирлянд. Число изоляторов в гирлянде обусловлено напряжением ЛЭП, степенью загрязнения атмосферы, типом изоляторов и материалом опор. Для крепления проводов могут применяться изолирующие конструкции из нескольких параллельно подвешенных гирлянд изоляторов.

Подвесные полимерные(композитные) изоляторы состоят из стеклопластикового стержня, полимерной оболочки и оконцевателей.

Опорный изолятор

Опорный изолятор предназначен для крепления токоведущих частей в электрических аппаратах, распределительных устройствах электрических станций и подстанций, комплектных распределительных устройствах. По конструкции представляет собой деталь из изоляционного материала цилиндрической или конической формы, внутрь которой заделана металлическая арматура с резьбовыми отверстиями для крепления шин и монтажа изолятора. Для повышения рабочего (разрядного) напряжения изолятора на его боковой поверхности предусматриваются рёбра, увеличивающие длину пути утечки.

Проходной изолятор

Предназначен для прово́да токоведущих элементов через стенку, имеющую другой электрический потенциал. Проходной изолятор с токопроводом содержит токоведущий элемент, механически соединенный с изоляционной частью.

Типы гирлянд

• Поддерживающая гирлянда: несёт только массу провода в пролёте
• Натяжная гирлянда: воспринимает тяжение проводов и крепит их к анкерным и угловым анкерным опорам.

См. также

Примечания

Литература

• Электромонтажные работы. В 11 кн. Кн. 8. Ч. 1. Воздушные линии электропередачи: Учеб. пособие для ПТУ. / Магидин Ф. А.; Под ред. А. Н. Трифонова. — М.: Высшая школа, 1991. — 208 с. ISBN 5-06-001074-0
• Электротехнический справочник. В 3-х т. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. профессоров МЭИ (Гл. ред. И. Н. Орлов) и др.. — 7-е изд., испр. и доп. — М: Энергоатомиздат, 1986. — Т. 2. — 712 с. — 90 000 экз.
• ГОСТ 27744-88 Изоляторы. Термины и определения.

Ссылки

Высоковольтные изоляторы | Электрические станции, подстанции, линии и сети

Страница 28 из 66

Необходимым элементом любого распределительного устройства являются изоляторы, обеспечивающие надежную изоляцию токоведущих частей станций и подстанций от соседних фаз и земли.
По своему назначению высоковольтные изоляторы разделяются на аппаратные и подстанционные, а по конструктивному выполнению на опорные, подвесные и проходные. Аппаратные изоляторы монтируют в аппаратах на заводе, опорные аппаратные изоляторы служат для крепления на них токоведущих частей, а проходные — для вывода напряжения из аппаратов наружу. Они используются в разъединителях, трансформаторах, выключателях и других аппаратах. Подстанционные изоляторы (опорные, подвесные и проходные) служат для изолированного крепления шин, гибких и жестких токоведущих частей на подстанциях.

Рис. 76. Опорные изоляторы для внутренней установки: а — с круглым, б — овальным, в — квадратным фланцами

Рис. 77. Опорные изоляторы для наружной установки:
а—на напряжение 10 кВ, б — на напряжение 35 кВ
Аппаратные и подстанционные изоляторы могут устанавливаться как внутри помещений, так и на открытом воздухе. Следует иметь в виду, что изолятор для внутренней и наружной установок различаются по своей конструкции. Изоляторы для внутренних установок не подвергаются воздействию внешней среды, поэтому они не имеют резко выступающих ребер, как у изоляторов, предназначенных для наружных установок. Изоляторы делают из качественного высоковольтного фарфора; в последнее время изоляторы внутренней установки делают из специального стекла. Опорные изоляторы армированы металлическими колпачками, фланцами для крепления к металлическим основаниям распределительных устройств, а проходные также еще и токопроводящими стержнями для включения в электрическую цепь. В зависимости от места установки фланцы изоляторов имеют круглую (кр), овальную (ов) или квадратную (кв) форму. Примеры выполнения опорных изоляторов, рассчитанных на напряжение 6—10 кВ, с круглым, овальным и квадратным фланцами приведены на рис. 76. На фланцах изоляторов предусмотрены болты для присоединения заземления.

Опорные изоляторы в обозначении типа имеют букву О, а проходные — П. По своей механической прочности или допустимой нагрузке изоляторы делятся на группы А, Б, В, Д и Е. Изоляторы с внутренней заделкой арматуры обозначают буквой М. Отличительной особенностью таких изоляторов являются уменьшенные габаритные размеры и их меньшая масса. Основные технические характеристики наиболее распространенных опорных изоляторов для внутренней установки приведены в табл. 7.

Таблица 7
Технические характеристики опорных изоляторов на 6 и 10 кВ для внутренней установки

* О —опорный изолятор; Ф — фарфоровый; ов, кр, кв — форма основания: овальная, круглая, квадратная.

Опорные изоляторы для наружной установки разделяются по своей конструкции на опорно-штыревые и опорно-стержневые. Изоляторы на напряжение 6 и 10 кВ состоят из одного фарфорового (или стеклянного) элемента, а изоляторы для более высоких напряжений — из двух или трех элементов. Головки изоляторов армированы чугунными колпачками с резьбовыми отверстиями под болты для крепления шин или выводов от высоковольтных аппаратов. В названии штыревых изоляторов наружной установки добавляют букву Н и, если они изготовлены из стекла, букву С. Фланцы изоляторов имеют четыре отверстия для их крепления к опорным конструкциям открытых распределительных устройств.
Опорно-штыревые изоляторы для наружной установки типа  10 на номинальное напряжение 10 кВ и типа ШТ 35 на напряжение 35 кВ.
Опорно-стержневые изоляторы наружной установки выполнены в виде сплошного фарфорового стержня, армированного в верхней и нижней части фланцами, имеющими отверстия для их крепления. Изоляторы этого типа обладают повышенной электрической прочностью, так как они не имеют внутренних полостей.
Проходные изоляторы для внутренних установок изготовляют на напряжения до 35 кВ. Они выполняются в виде гладких цилиндров (или бочкообразной формы), внутри них проходят токоведущие медные шины или стержни, к которым подключаются отводы высоковольтных аппаратов. Стержни укреплены гайками, стягивающими верхний и нижний проходные колпачки изолятора. Для крепления проходного изолятора к опорной конструкции предусмотрен металлический фланец в средней части изолятора. Эти фланцы изготавливаются цельными и закрепляются на фарфоровом основании изолятора специальным цементным раствором.
Проходные изоляторы для наружной установки имеют большую поверхность по сравнению с изоляторами для внутренней установки. В той части изолятора, которая выходит из помещения или кожуха аппарата, имеются ребра, увеличивающие электрическую прочность изолятора. Основные данные наиболее распространенных типов проходных изоляторов как внутренней, так и наружной установки приведены в табл. 8.

Таблица 8
Проходные изоляторы

Подвесные высоковольтные изоляторы применяются в основном на линиях электропередачи для изоляции проводов. На подстанциях подвесные изоляторы используются лишь для крепления спусков к аппаратам и ошиновки открытой части подстанций.