Как работает изолятор на лэп

Линейные изоляторы

Изоляторы предназначены для изоляции проводов BJIЭП. Их называют линейными. Изоляторы, как правило, состоят из изолирующей де­тали и металлической арматуры, служащей для их монтажа и крепления то­коведущих частей и конструкций. В состав армированных изоляторов входят также материалы, необходимые для связки арматуры с диэлектриком.

На ВЛЭП применяются подвесные, натяжные, стержневые и штыревые изоляторы. Подвесные и натяжные изоляторы собираются в гирлянды изоляторов. Количество изоляторов в гирлянде выбирается в зависимости от номинального напряжения ВЛЭП, материала опор, зоны загрязненности, высоты подвески изоляторов над уровнем моря, типа применяемого изолятора.

На ВЛЭП 110 кВ и выше должны применяться подвесные изоляторы, допускается применение стержневых и опорно-стержневых изоляторов. На ВЛЭП 35 кВ должны применяться подвесные или стержневые изоляторы. Допускается применение штыревых изоляторов.

На ВЛЭП 20 кВ и ниже должны применяться:

• на промежуточных опорах — любые типы изоляторов;
• на опорах анкерного типа — подвесные изоляторы, допускается применение штыревых изоляторов в районе по гололеду I и в ненаселенной местности.

Гирлянды изоляторов в сборе с линейной арматурой применяются в виде поддерживающих и натяжных изолирующих подвесок токоведущих элементов ВЛЭП, грозозащитных тросов, прикрепляемых к опорам.

Крепление подвесных (стержневых) изоляторов к опорам осуществляется с помощью сцепной арматуры, а проводов (тросов) к изоляторам – с помощью поддерживающих и натяжных зажимов.

Штыревые изоляторы крепятся к опорам с помощью штырей, крюков, а провода к этим изоляторам крепятся с помощью проволочной вязки или специальной арматуры. В одном пролете ВЛЭП допускается не более одного соединения на каждый провод и трос.

Не допускается соединение проводов (тросов) в пролетах пересечения ВЛЭП между собой на пересекающих (верхних) ВЛЭП, а также в пролетах пересечения ВЛЭП с надземными и наземными трубопроводами для транспорта горючих жидкостей и газов.

Наиболее распространенными электроизоляционными материалами, применяемыми для изготовления линейных изоляторов, являются электро­технические фарфор и стекло.

На ВЛЭП 330 кВ и выше рекомендуется применять, как правило, стеклянные изоляторы; на ВЛЭП 35 — 220 кВ – стеклянные, полимерные и фарфоровые, преимущество должно отдаваться стеклянным или полимерным изоляторам.

Широкое распространение фарфоровые изоляторы получили благода­ря высокой механической и электрической прочности, дугостойкости, стой­кости к атмосферным воздействиям и химически агрессивным средам.

Недостатком фарфоровых изоляторов является их хрупкость и низкая ударная прочность, а также значительно меньший температурный коэффици­ент линейного расширения фарфора по сравнению с металлами, что ослож­няет надежное сочленение фарфоровых деталей с арматурой.

В последние годы у нас в стране начали применяться полимерные изо­лирующие конструкции (ПК). ПК имеют высокую стойкость к поверхностным электрическим разря­дам, солнечной радиации, пыли, загрязнениям, изменениям температуры, ударам, эксплуатационным электрическим и механическим воздействиям, обладают высокой гидрофобностью и низкой загрязняемостью изоляционных поверхностей, не нуждаются в обмыве, чистке, дефектировке, профилактических работах.

В электрических сетях, в том числе и сельских, в зависимости от номи­нального напряжения и назначения BЛЭП применяются различные типы и кон­струкции линейных изоляторов.

Линейные изоляторы могут быть штыревыми и подвесными. Первые устанавливаются на опору с помощью штырей и крюков, а вторые подвеши­ваются с помощью специальной сцепной арматуры.

Ha BJIЭП напряжением до 1 кВ применяют низковольтные штыревые изоляторы стеклянные типа НС (рис. 2.28, а) и фарфоровые типа ТФ, РФО, ШФН (рис. 2.28, б).

Рисунок 2.28 – Низковольтные штыревые изоляторы: а) типа НС; б) типа ШФН.

На ВЛЭП напряжением 6-10 кВ применяют высоковольтные штыревые изоляторы фарфоровые типов ШФ6-А и ШФ10-А (рис. 2.29, а), ШФ10-Б и ШФ10-В (рис. 2.29, б) и стеклянные типов 1ПС10-А (рис. 2.30, а), ШС10-В (рис. 2.30, б), Ш-6 и Ш-10, а в местах анкерных креплений — подвесные П.

Рисунок 2.29 – Высоковольтные штыревые фарфоровые изоляторы:

а) типов ШФ6-А и ШФ10-А; б) типов ШФ10-Б и ШФЮ-В.

Рисунок 2.30 – Высоковольтные штыревые стеклянные изоляторы: а) типа ШС10-А; б) типа ШС10-В.

Для ВЛЭП напряжением 35 кВ частично применяются высоковольтные штыревые фарфоровые изоляторы типов ШФ20-А и ШФ35-А (рис. 2.31а), ШФ20-Б и ШФ35-Б (рис. 2.31 б), ШФ20-В и ШФ35-В (рис. 2.31 в).

Рисунок 2.31 – Высоковольтные штыревые фарфоровые изоляторы: а) типов ШФ20-А и ШФ35-А; б) типов ШФ20-Б и ШФ35-Б; в) типов ШФ20-В и ШФ35-В.

Линейные подвесные изоляторы предназначены для крепления и изо­ляции проводов ВЛЭП высокого напряжения и ошиновки подстанций от метал­лических и деревянных конструкций. Их иногда называют подвесными та­рельчатыми изоляторами Требуемый уровень выдерживаемых напряжений создается выбором достаточного количества изоляторов, соби­раемых посредством соединения шарнирных узлов арматуры в гирлянды. Область применения подвесных изоляторов определяется ПУЭ [23]: На рис. 2.32 показано устройство подвесного изолятора. Основой изолятора является изолирующая, в данном случае фарфоро­вая, деталь 1, на которой при помощи цементной связки 2 укрепляется ме­таллическая арматура — шапка 3 и стержень 4. В шапке 3 находит­ся отверстие для установки нижней части стержня следующего изолятора при формировании гирлянды изоляторов. Фиксация следующего изолятора производится с помощью замка 5, который вставляется в отверстие в шапке.

Рисунок 2.32 – Устройство подвесного изолятора

В настоящее время применяются следующие типы подвесных изолято­ров: ПФ6-А, Б, В; ПФ16-А; ПФ20-А; П-8,5; П-11; ПФЕ-11; ПС6-А, Б; ПС12-А; ПС22-А; ПСЗО-А, Б. На рис. 2.33 показан подвесной полимерный стержневой изолятор типа НСК120-27,5-7-Ц.

Рисунок 2.33 – Подвесной полимерный стержневой изолятор

Линейный изолятор (ЛЭП)

Линейный изолятор согласно ГОСТ 27744-88 представляет собой электротехнический модуль, который предназначен для электрической изоляции и механического крепления элементов электроустановок под различными электрическими потенциалами. Такими деталями оборудуют высоковольтные линии и распределительные устройства, которые установлены вне зданий. Они являются диэлектриками и предназначены для подвески проводов и грозозащитных тросов к опорам ЛЭП. Эти устройства выделяются наличием широких технических юбок или ребер, обеспечивающих возрастание пути поверхностного пробоя при попадании атмосферных осадков.

Какие бывают виды

Линейные изоляторы отличаются по структуре материала, типу конструкции и классу напряжения. В зависимости от их технических характеристик определяется место установки, стойкость к различным условиям эксплуатации.

Тип корпуса устройства

Токоизоляторы линейного типа выпускаются из 3 типов материалов:

1. Разновидности с корпусом из электротехнического фарфора, покрытые слоем глазури. Они обладают повышенной механической прочностью при воздействии сжатия. Однако, керамические юбки неустойчивы к динамическим нагрузкам. Наличие эмали предотвращает образование проводящих каналов, при скоплении пыли и грязи на поверхности.
2. Стеклянные версии выпускаются из закалённого стекла. Для них характерна более увеличенная механическая прочность по сравнению с фарфоровыми аналогами. Они компактнее, легче, просты в обслуживании, менее подвержены старению. Их корпус подвержен сколам при динамических воздействиях, и отличается меньшим электрическим сопротивлением. Главное преимущество состоит в инертности к воздействию агрессивных реагентов.
3. Полимерные – применяют для изоляции и механического крепления токоведущих участков в электротехнике, токоведущих шин в распределительных агрегатах электростанций и подстанций. Выделяют 2 подвида: с упругой деформацией и монолитные. Изоляторные модули из полимера обладают большим удельным сопротивлением материала, чем из фарфора. Из поверхность подвержена скоплению повышенному количеству загрязнений. Подверженность разрушению от уф лучей делает полимерные аналоги более распространенными для монтажа внутри зданий и устройств. Стеклопластиковый стержень покрываю защитной оболочкой из различных композитов для повышения стойкости к температурным колебаниям и другим воздействиям. Внешний слой может состоять из сэвиленовой, этилен пропиленовой, кремнийорганической и других типов резины.

В соответствии с ГОСТ Р 55189-2012 полимерные изоляторные модули предназначены для эксплуатации при температурном режиме от -60 до +50 °С. Особенность конструкции обеспечивает срок службы изделия в течение более 30 лет.

Классификация по напряжению

Маркировка по классу напряжения предоставляет возможность оборудовать систему энергоснабжения, номинальное значение в высоковольтных магистралях или распределительных устройствах которого 1-1150 кВ.

Это параметр влияет на то, какой полный грозовой, коммутационный под дождем импульс, а также напряжение в сухом состоянии или под воздействием осадков способен выдержать изолятор.

Способ крепления

Монтажная часть линейных изоляторов на опорном блоке бывает:

1. Штыревой производится из изоляционного модуля с арматурным креплением с кручковой геометрией. Они используются на кронштейнах воздушных ЛЭП, и служат опорными деталями для подвешивания линий до 35 кВ.
2. Подвесной – предназначен для подвижного крепежа токоведущих линий к несущим конструкциям или объектам. Его тарельчатые варианты выпускаются с арматурой с диэлектрической частью, выполненной в форме колокола, тарелки, либо диска. Версии стержневого типа изготавливаются с цилиндрической основой, которая совмещена с торцевой арматурой неподвижным способом. Этот вид объединяется в гирлянду из нескольких идентичных изоляторов, что позволяет их устанавливать для сетей ВЛ от 35 кВ.
3. Стержневой линейный изолятор характеризуется цилиндрическим телом, либо в виде усеченного конуса, который жёстко совмещен с арматурой. Они применяются в качестве опорных элементов, либо закрепляется на торцевую арматуры как натяжной блок.
4. Фиксаторный – предназначен для подвижного или неподвижного подсоединения токоведущих линий контактных электросетей.
5. Орешковый вариант линейного изоляторного устройства снабжен разъёмами, которые расположены под углом 90° по отношению друг к другу. Эти пазы упрощают крепеж электропроводов.
6. Анкерный тип встраивают в опорную конструкцию для обеспечения токоизоляции и предотвращения утечки тока.
7. Опорные изоляторы монтируют к траверсам ВЛ посредством болтового соединения. Они используются на линиях электроснабжения с напряжением 35-154 кВ.
8. Опорно-стержневые версии предназначены для токоизоляции шин в распределительных устройствах. К их торцевым частям с помощью чугунных крыльев подсоединяют токоведущие части.

Сфера применения, особенности выбора

Линейные изоляторы применяются для подвески токоведущих и грозозащитных линий к опорам линий электропередачи. Они предотвращают деформации проводов от повышенного натяжения, которое возникает при колебании температурных режимов, также обеспечивают надежность крепления к различным опорным и другим конструкциям.

Выбор таких систем для определенного места установки определяется степенью запылённости атмосферного воздуха, классом предельного значения напряжения. Основным назначением линейных изоляторов является предотвращение вероятности попадания электрического потенциала на несущие конструкции и прочие элементы.

• © Метэнерго, 2024
• Поставка опор ЛЭП

Линейный изолятор для ВЛ: характеристики и технические особенности

Линейные изоляторы — это важная часть высоковольтных линий (ВЛ), которая играет ключевую роль в обеспечении безопасности и надежности электроснабжения. Они предназначены для изоляции проводов от опор и заземления, а также для предотвращения течения тока через опоры. В данной статье мы рассмотрим различные типы линейных изоляторов, их основные характеристики, конструкцию и технические особенности.

Типы линейных изоляторов

Существует несколько основных типов линейных изоляторов:

1. Порционные изоляторы. Эти изоляторы имеют несколько изолирующих элементов, разделенных металлическими деталями. Они способны поддерживать номинальное напряжение и предоставляют возможность замены поврежденных элементов.
2. Силиконовые изоляторы. Изготавливаются из силикона и обладают высокой изоляционной способностью и устойчивостью к агрессивной среде. Они широко применяются на морских и химических объектах.
3. Керамические изоляторы. Изготавливаются из керамики и используются на большинстве высоковольтных линий. Они хорошо выдерживают механические нагрузки и атмосферные воздействия.

Основные характеристики линейных изоляторов

Изоляционное сопротивление: определяет способность изолятора сопротивляться проникновению электрического тока. Чем выше это значение, тем лучше изолятор.

Номинальное напряжение: максимальное напряжение, которое линейный изолятор способен выдерживать без проблем.

Тип и конструкция изолятора: это включает в себя материал, из которого изготовлен изолятор, и его конструкцию, включая количество изолирующих элементов.

Конструкция линейных изоляторов

Линейные изоляторы обычно состоят из следующих элементов:

1. Изоляторные части. Эти части выполнены из изоляционных материалов, таких как керамика или силикон.
2. Металлические фитинги. Они соединяют изоляторные части и обеспечивают механическую прочность изолятора.
3. Зажимы и подвесы. Используются для крепления изоляторов к опорам и проводам.

Технические особенности линейных изоляторов

Линейные изоляторы обладают рядом технических особенностей, давайте их рассмотрим.

Устойчивость к загрязнению.

Некоторые изоляторы обладают специальными покрытиями, которые предотвращают накопление загрязнений и снижают вероятность пробоя изолятора.

Устойчивость к механическим воздействиям.

Изоляторы должны выдерживать ветровые нагрузки, вибрации и другие механические воздействия.

Устойчивость к коррозии.

Линейные изоляторы находятся под воздействием атмосферных условий, и их конструкция должна быть устойчивой к коррозии.

Заключение

Линейные изоляторы играют важную роль в обеспечении безопасности и надежности высоковольтных линий. Выбор правильного типа и хорошо спроектированного линейного изолятора является ключевым моментом при проектировании и обслуживании электроэнергетических систем. Учитывая их характеристики и технические особенности, можно обеспечить эффективное и долгосрочное функционирование системы электроснабжения.

Читайте так же

• Заземление СИП на опоре ВЛ
• Подключение дома к электросети, выбор СИП

Как устроены изоляторы ВЛ

Провода воздушной линии электропередачи крепят к опорам с помощью изоляторов из фарфора или закаленного стекла . Стеклянные изоляторы легче фарфоровых и лучше их противостоят ударным нагрузкам.

К достоинствам стеклянных изоляторов относится и то, что в случае электрического пробоя или разрушающего механического или термического воздействия закаленное стекло изолятора не растрескивается, а рассыпается. Это облегчает нахождение не только места повреждения на линии, но и самого поврежденного изолятора в гирлянде и тем самым позволяет отказаться от трудоемких профилактических замеров на линиях.

Конструктивно изоляторы ВЛ подразделяются на штыревые и подвесные .

Штыревые изоляторы применяются как на линиях напряжением до 1 кВ, так и на линиях напряжением 6 — 35 кВ. Низковольтные штыревые изоляторы имеют форму (рис. 1 , а).

У высоковольтных штыревых изоляторов на 6 и 10 кВ (рис. 1 , б, в, г, д) развиты конструкции «юбок». Штыревые изоляторы на линиях напряжением 35 кВ применяются редко и только для проводов малых сечений. Обычно их изготовляют из нескольких склеенных элементов (рис. 1 , д).

На опорах штыревые изоляторы крепят при помощи крючков и штырей. В том и другом случаях на стрежни крючков или штырей, снабженных насечками, накручивают слой палки (пеньки), смоченной суриком, растертым в олифе, после чего на паклю по резьбе, имеющийся в фарфоре, навертывают изолятор.

Рис. 1 . Штыревые изоляторы ВЛ : а – ШФН и НС, б – ШФ-10В, в – ШФ10-Г и ШФ20-В, г – ШС10-А и ШС10-В, д – ШФ35-Б

В обозначениях типов изоляторов буквы и цифры означают: Ш – штыревой, Ф – фарфоровый, С – стеклянный, Н – низкого напряжения, цифра – номинальное напряжение, кВ, или минимальная электромеханическая нагрузка в кН, буквы А, Б, В, Г – вариант конструкции изолятора.

Для воздушных линий напряжением 35 кВ с проводами средних и больших сечений, а также для линий более высокого напряжения применяют только подвесные изоляторы (рис. 2 ).

Подвесные изоляторы состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей части и металлических деталей – шапок и стержней, соединяемых с изолирующей частью посредством цементной связки.

Рис. 2 . Подвесные изоляторы ВЛ : а – ПФ70–В, ПФ160-А, ПФ210-А, б – ПФГ70-Б, в – ПС70-Д, ПС120-А, ПС160-Б, ПС300-Б, г – ПСГ70-А и ПСГ120-А.

Для разных условий по загрязненности окружающей среды применяются тарельчатые изоляторы разных типов , отличающихся друг от друга основными характеристиками: длиной пути тока утечки и испытательным напряжением. Подвесные изоляторы собираются в гирлянды, которые бывают поддерживающими и натяжными. Поддерживающие гирлянды изоляторов монтируются на промежуточных опорах, подвесные – на анкерных (рис. 3).

Рис. 3. Гирлянда из подвесных изоляторов

Количество изоляторов в гирлянде зависит от рабочего напряжения линии, степени загрязненности атмосферы, материала опор и типа применяемых изоляторов. Так, для линии напряжением 35 кВ – 2-3, для 110 кВ – 6-7, для 220 кВ- 12-14 и т.д.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети: