3.3.2. Опорні ізолятори

 

Опорні ізолятори призначені для механічного кріплення шинопроводів, деталей апаратів і проводів, що перебувають під різними потенціалами, а також для ізолювання їх від заземлених конструкцій і між собою в закритих й відкритих РУ.

Залежно від умов роботи опорні ізолятори бувають внутрішнього і зовнішнього встановлення.

Опорні ізолятори внутрішнього встановлення. Ізолятори внутрішнього встановлення є ізоляторами стрижневого типу, які можна розділити на ізолятори із внутрішнім (мал. 3.8, а) і зовнішнім (мал. 3.8, б) закладенням арматури. Вони виготовляються з порцеляни й застосовуються до напруги 35 кВ. Арматура в ізоляторах із внутрішнім закладенням виконує роль внутрішнього екрана. Внутрішній екран і ребро збільшують розрядну напругу ізолятора. Як зовнішня, так і внутрішня поверхні ізолятора покриваються білою глазур'ю. Ізолятори із внутрішнім закладенням арматур на 35...40…40 % менше по висоті, чим ізолятори із зовнішнім закладенням, вони мають меншу масу порцеляни й арматури.

Рис. 3.8. Опорні стрижневі ізолятори для внутрішнього встановлення:
1 – тіло ізолятора; 2 – металеві арматури ізолятора;
3 – цементно-піщане закладення; 4 – прокладка

 

Опорні ізолятори зовнішнього встановлення. Опорні ізолятори для зовнішнього встановлення діляться на штирові й стрижневі. Основним матеріалом таких ізоляторів є порцеляна, але є штирові ізолятори зі скла на напругу 6...10 кВ.

Опорні ізолятори, призначені для зовнішньої установки, мають розвинені ребра, що істотно підвищують вологорозрядну напругу. Форма ребер показана на рис. 3.9.

 

  

Рис. 3.9. Ребра опорних ізоляторів зовнішнього встановлення

Рис. 3.10. Штирьовий опорний ізолятор зовнішнього встановлення типу ОНШ-35

Кромки ребер відігнуті донизу, утворюють так звану крапельницю. Вода із крапельниці скачується, як показано на малюнку, жирними стрілками, залишаючи сухою нижню поверхню ребер. При похилому дощі верхні ребра частково захищають від вологи нижні ребра. Оптимальне співвідношення між вильотом ребра а й відстанню між ребрами l лежить у межах 0,5 <  < 1,0.

Штирові опорні ізолятори. Такі ізолятори використаються в тих випадках, коли потрібна більша механічна міцність на вигин, що забезпечується, в основному, штирем зі сталі 1. Ізолятор складається з ізоляційної деталі 2, що за допомогою цементного зв'язування 4 скріплюється з металевими арматурами – штирем і ковпачком або шапкою 3. Ізолююча деталь опорних штирових ізоляторів на напругу 6...10…10 кВ виконується одноелементною, а на напругу
35 кВ – двох- або трьохелементною (рис. 3.10).

В установках на напругу 110 кВ і вище використаються колонки, що складаються з декількох, установлених один на одного опорних ізоляторів на 35 кВ.

Стрижневі опорні ізолятори. На напругу 35 кВ і вище застосовуються опорні ізолятори у вигляді суцільних порцелянових стрижнів (рис. 3.11, а).

Такі ізолятори є практично непробивними, тому для них відсутній розрахунок електричної міцності порцеляни. Вибір числа ребер ведеться по формулі n = 1,5...0…0,065U_н, шт. (U_н – номінальна напруга, кВ). З урахуванням забруднення атмосфери число ребер може бути збільшено. Між вильотом ребра а й відстанню l бажано витримувати співвідношення а » 0,5 l.

 

На U ³ 110 кВ збираються колонки з окремих пустотілих стрижневих ізоляторів (рис. 3.11, б).

Для попередження виникнення розрядів у порожнині ізолятори, що збирають у колонки, виготовляють із порцеляновими перегородками. Іноді внутрішні порожнини заповнюються трансформаторною оливою, компаундом або газом.

Вітчизняна промисловість освоїла випуск стрижневих опорних ізоляторів до 110 кВ із комбінованої полімерної ізоляції, що виготовляється зі склопластикового циліндра з оребреним покриттям із кремнієорганічної гуми.

На напругу 500 кВ і вище для одиночних опорних колонок потрібні ізолятори досить високої механічної міцності, виготовлення яких представляє більші труднощі. У зв'язку із цим в установках напругою 500 кВ і вище застосовуються опорні конструкції, що складаються з декількох паралельних колонок опорних ізоляторів.

Звичайно застосовуються конструкції із трьома колонками, що утворюють конусоподібний триніжок.

В основі, на верхівці й у середині триніжок закріплюється на рамах, що скріплюють всі три колонки. Ізолятори в таких конструкціях випробовують механічні зусилля не тільки на вигин, але й на розтягання й стиск.

За кордоном з метою збільшення механічної міцності на вигин розроблені ізолятори типу «Мультикон», що представляють собою ізолюючі ковпачки, поставлені один на одного й склеєні між собою (рис. 3.12). Ці ізолятори досить складні й дорогі.