Виды изоляторов и их назначение: Типы изоляторов по конструкции и назначению

2.4. Назначение и типы изоляторов.

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

Опорно-стержневые
изоляторы применяют в ЗРУ и ОРУ для
крепления на них токоведущих шин или
контактных деталей.

Опорно-стержневые
изоляторы наружной установки отличаются
большим количеством ребер, чем изоляторы
внутренней установки. Ребра служат для
увеличения длины пути тока утечки с
целью повышения разрядных напряжений
изоляторов под дождем и в условиях
увлажненных загрязнений. Обозначение,
например, ОСН-35-2000 расшифровывается
следующим образом: опорный, наружной
установки, 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. 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 применяются на напряжения
6-10 кВ. Обозначение ШФ6 означает: штыревой
фарфоровый на 6 кВ. Буква С в обозначении
(ШС) указывает на то, что изолятор
стеклянный.

Подвесные изоляторы
тарельчатого типа используются на
воздушных ЛЭП 35 кВ и выше. Требуемый
уровень выдерживаемых напряжений
достигается соединением необходимого
числа изоляторов в гирлянду. Гирляны
благодаря шарнирному соединению
изоляторов работают только на растяжение.
Однако изоляторы сконструированы так,
что внешнее растягивающее усилие создает
в изоляционном теле в основном напряжения
сжатия. Так используется высокая
прочность фарфора и стекла на сжатие.

Подвесные стержневые
изоляторы, как правило, выполняются из
электротехнического фарфора. Однако в
настоящее время выпускаются и стержневые
полимерные изоляторы.

Проходные изоляторы
применяются для изоляции токоведущих
частей при прохождении их через стены,
потолки и другие элементы конструкций
РУ и аппаратов. 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 ПНШ-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 напряжение 110 кВ и
выше имеют значительно более сложную
конструкцию.

Частицы газа
находятся в состоянии теплового движения,
постоянно взаимодействуя (сталкиваясь)
друг с другом. Число столкновений z,
испытываемых какой либо частицей на
пути в 1 см, пропорционально концентрации
N.
Величина, обратная числу столкновений,
=1/z
представляет
собой среднюю
длину свободного пробега
частицы. Действительные длины свободных
пробегов подвержены значительному
разбросу. Вероятность того, что длина
свободного пробега частицы равна или
больше x,
cоставляет

(1)

В электрическом
поле на заряженные частицы (ионы и
электроны) действует сила

F=eE,
(2)

где е
— заряд
частицы; Е —
напряженность электрического поля.

Энергия, накапливаемая
электроном в электрическом поле, равна

(3)

где х
— расстояние,
пролетаемое электроном в направлении
поля.

Если
больше энергии ионизации,
то при столкновении электрона с
нейтральной частицей может произойти
ионизация. Если энергии электрона
недостаточно для этого, то возможно
возбуждение частицы, а при столкновении
с возбужденной частицей, находящейся
в метастабильном состоянии, такой
электрон может участвовать в процессе
ступенчатой ионизации.

Расстояние, который
должен пролететь электрон, чтобы накопить
достаточную для ионизации энергию,
определяется как

(4)

и зависит от
напряженности электрического поля.

Вероятность того,
что электрон пролетит путь
без столкновений, составляет

,
(5)

но это и есть
вероятность приобретения электроном
энергии
,
при которой возможна ионизация, т. е.можно
считать вероятностью ионизации.

Процесс ионизации
газа путем соударения нейтральных
молекул с электронами называется ударной
ионизацией и характеризуется коэффициентом
ударной ионизации
,
который равен числу ионизаций, производимых
электроном на пути в 1 см по направлению
действия сил электрического поля.
Коэффициент 
определяется как произведение среднего
числа столкновений на пути в 1 см и
вероятности ионизации:

(6)

Положительные
ионы практически не могут ионизировать
молекулы газа по ряду причин: малая
подвижность; значительно меньшие, чем
у электронов, длины свободного пробега.
Частота ионизаций положительными ионами
в
раз
меньше, чем электронами.

Однако положительные
ионы, бомбардируя катод, могут освобождать
из него электроны.

В процессе ионизации
газа возникает большое количество
возбужденных частиц, которые, переходя
в нормальное состояние, испускают
фотоны. Если энергия фотона превышает
энергию ионизации

(7)

где 
-частота излучения; h
=4,15эВс
-постоянная Планка, то при поглощении
его атомом или молекулой освобождается
электрон, происходит акт фотоионизации
газа. В воздухе фотоионизация происходит
в сильных электрических полях, когда
становится возможным возбуждение
положительных ионов, и при переходе их
в невозбужденное состояние излучаются
фотоны с достаточно высокой энергией.
Энергия излучаемых фотонов выше работы
выходя электронов из катода, поэтому в
воздухе эффективна фотоионизация на
катоде.

Оба фотоионизационных
процесса — в объеме газа и на катоде —
играют важную роль в развитии разряда
в воздухе. Фотоионизация в объеме газа
и на катоде, а также освобождение
электронов при бомбардировке катода
положительными ионами происходят как
следствие ударной ионизации. Эти процессы
называются процессами
вторичной ионизации.
Соответственно, появившиеся в результате
этих процессов электроны называются
вторичными.

Число вторичных
электронов пропорционально числу актов
ударной ионизации. Коэффициент
пропорциональности 
называется коэффициентом
вторичной ионизации.
Значение 
зависит от природы и давления газа,
материала катода и напряженности
электрического поля, а также оттого,
какой процесс вторичной ионизации
превалирует.

Одновременно с
ионизацией происходит процесс взаимной
нейтрализации заряженных частиц,
называемый рекомбинацией. Число
рекомбинаций, происходящих в 1 смгаза за единицу времени, пропорционально
их концентрациям. Избыток энергии
выделяется в виде излучения.

При значительном
повышении температуры газа кинетическая
энергия нейтральных частиц возрастает
настолько, что становится возможной
ионизация при их столкновении —
термоионизация.

Газ, в котором
значительная часть частиц ионизирована,
называется плазмой. Концентрации
положительно и отрицательно заряженных
частиц в плазме примерно одинаковы.
Плазма представляет собой форму
существования вещества при высоких
температурах.

Изоляторы электрические: назначение, применение, монтаж

В процессе монтажа линий электропередачи, различных электроустановок и прочей аппаратуры серьезное внимание уделяется надежной изоляции токоведущих частей между собой и от земли. Эту функцию выполняют электрические изоляторы, разделяющиеся на несколько основных типов, в зависимости от условий эксплуатации. Кроме того, эти изделия служат креплениями для проводов и других токоведущих частей, использующихся в электроустановках. В соответствии со своим назначением изоляторы могут быть станционными, аппаратными и линейными.

Основные характеристики

Ко всем изоляторам, независимо от их назначения, предъявляются общие требования. Они должны обеспечивать достаточный уровень электрической прочности. Этот показатель зависит от значения напряженности электрического поля, при котором изоляционный материал начинает терять свои диэлектрические свойства.

Каждый изолятор должен иметь достаточную механическую прочность, обеспечивающую устойчивость к динамическим воздействиям, возникающим при коротких замыканиях между токоведущими частями. Свойства изоляторов сохраняются неизменными, несмотря на дождь, снегопад и прочие агрессивные воздействия окружающей среды. Теплостойкость изолирующих устройств обеспечивает сохранение их свойств при перепадах температур в определенных пределах. Поверхность изоляторов должна быть устойчивой к действию электрических разрядов.

Основными электрическими характеристиками являются следующие:

• Номинальное и пробивное напряжения. Пробивным считается минимальное значение напряжения, вызывающее пробой изолятора.
• Значения разрядных и выдерживаемых напряжений, при которых изолятор сохраняет работоспособность в сухом и мокром состоянии.
• Импульсные разрядные напряжения с различными полярностями.

Механическими характеристиками изоляторов считаются их вес и размеры, а также минимальное значение номинальной разрушающей нагрузки, измеряемой в ньютонах. Данная нагрузка воздействует на головку изолятора перпендикулярно оси.

Различие по материалу исполнения

Чтобы рассмотреть классификацию видов и типов изоляторов нужно сначала разобраться, как их различают. Итак, в первую очередь они классифицируются по материалу изготовления:

1. Фарфоровые.
2. Стеклянные.
3. Полимерные.

Фарфоровые можно назвать классикой, такие применялись раньше даже при наружной проводке в домах. Обычно они белого цвета, но могут быть и других цветов. Такие можно увидеть на разных электроустановках. Достоинством является то, что они выдерживают большие нагрузки на сжатие, обладают хорошими диэлектрическими свойствами.

Однако они бьются и ломаются. Отсюда возникает необходимость регулярной проверки их целостности, а часто для этого приходится отключать электроустановку и вытирать с них масло, пыль и другие загрязнения. Также проблемой является их большой вес.

Стеклянные, хоть и боятся ударов, но для контроля их целостности достаточно визуального осмотра, что можно провести и без отключения напряжения. В настоящее время в воздушных линиях электропередач, в качестве подвесных изоляторах они вытесняют керамику, в том числе и потому что меньше весят, а также в производстве дешевле.

Полимерные используются в помещении, на улице редко, в качестве исключения. Можно иногда увидеть опорные изоляторы из полимеров на ВЛ 10 кВ или других напряжений средней величины, но редко, или на неответственных линиях. Это обусловлено тем, что с течением времени и под действием УФ-излучений они стареют, внутренняя структура распадается и ухудшаются их электрические и механические характеристики.

Однако для оборудования, которое доступно для регулярного обслуживания и ремонта они применяются часто. Например, это могут быть опорные изоляторы шин в трансформаторных подстанциях и распределителях.

Применение аппаратных и станционных изоляторов

С помощью этих изолирующих устройств осуществляется изоляция и крепление шин распределительных устройств, находящихся в электростанциях и подстанциях. С их помощью изолируются токоведущие части различной электрической аппаратуры.

Большинство аппаратных и станционных изоляторов изготавливается из фарфора, максимально отвечающего всем требованиям, предъявляемым к этим изделиям. Для некоторых деталей аппаратуры, выполняющих изолирующие функции, применяется бакелит, гетинакс или текстолит. Данные элементы устанавливаются внутри приборов под защитными кожухами и при необходимости заливаются изоляционным маслом.

Изолятор

I

Изолятор

специально оборудованное помещение для временного размещения инфекционных больных, а также лиц, у которых подозревают инфекционную болезнь, и общавшихся с ними, представляющих эпидемическую опасность для окружающих, — см. Изоляция инфекционных больных.

II

Изолятор (франц. isolateur)

обособленное помещение, оборудованное и оснащенное всем необходимым для поддержания строгого противоэпидемического режима, предназначенное для временного размещения инфекционных больных и лиц, у которых заподозрены инфекционные заболевания, а при определенных болезнях — также лиц, находившихся в общении с больными.

Значения в других словарях

1. изолятор — Изол/я́тор/. Морфемно-орфографический словарь
2. Изолятор — I Изоля́тор (франц. isolateur, от isoler — отделять, разобщать) (медицинский), специально оборудованное помещение, предназначенное для изоляции (См. Большая советская энциклопедия
3. изолятор — сущ., кол-во синонимов: 21 аквариум 6 беррит 1 бокс 16 виброизолятор 1 гетинакс 2 диэлектрик 11 диэлектрит 1 керит 4 мегомит 1 медизолятор 2 микалекс 2 микарта 1 мипора 4 непроводник 1 ролик 17 сизо 2 силосель 1 стирофом 1 теплоизолятор 1 шизо 7 электроизолятор 1 Словарь синонимов русского языка
4. изолятор — изолятор I м. 1. Помещение для больных, нуждающихся в изолировании изолирование 1., изоляции изоляция I 1. 2. Специальное помещение для лиц, находящихся под следствием; следственный изолятор. II м. Толковый словарь Ефремовой
5. изолятор — Изолятор, изоляторы, изолятора, изоляторов, изолятору, изоляторам, изолятор, изоляторы, изолятором, изоляторами, изоляторе, изоляторах Грамматический словарь Зализняка
6. изолятор — ИЗОЛ’ЯТОР, изолятора, ·муж. 1. Изолирующий предмет, изолирующее вещество (см. изолировать в 3 ·знач.; физ., тех.). Каучук, фарфор и стекло являются хорошими изоляторами. 2. Стеклянный или фарфоровый ролик для электрических проводов (тех.). Толковый словарь Ушакова
7. изолятор — I. ИЗОЛЯТОР I а, м. isolateur. 1. Вещество, не проводящее электрический ток. БАС-1. Каучук, фарфор и стекло являются хорошими изоляторами. Уш. 1934. 2. Изделие (обычно из фарфора) для изоляции и поддержки электрических проводов. БАС-1. Словарь галлицизмов русского языка
8. изолятор — ИЗОЛЯТОР, а, м. 1. То же, что диэлектрик, а также вещество, плохо проводящее тепло (спец.). 2. Электротехническое устройство для изоляции частей электрооборудования. Подвесной и. Аппаратный и. 3. Особое помещение для больных или других лиц, нуждающихся в изоляции. Больной помещён в и. Толковый словарь Ожегова
9. изолятор — -а, м. 1. физ. Вещество, не проводящее электрического тока; диэлектрик. 2. Прибор из фарфора, пластических масс и т. д. для подвешивания проводов и кабелей или для ввода проводов в здание. Высоковольтные изоляторы. Подвесные изоляторы. Малый академический словарь
10. изолятор — ИЗОЛЯТОР — приспособление (из тканей, стекла, бумаги или другого материала), употребляемое для защиты цветков, соцветий или групп соцветий от опыления нежелательной пыльцой. Ботаника. Словарь терминов
11. изолятор — – 1) тело, плохо проводящее электричество (см. диэлектрик) или тепло; 2) приборы из фарфора, пластических масс и др. Большой словарь иностранных слов
12. изолятор — ИЗОЛЯТОР -а; м. 1. Физ. Вещество, не проводящее электрический ток; диэлектрик. Каучук — хороший и. Использовать янтарь в качестве изолятора. 2. Прибор из фарфора, пластических масс и т. Толковый словарь Кузнецова
13. изолятор — орф. изолятор, -а Орфографический словарь Лопатина
14. изолятор — ИЗОЛЯТОР (франц. isolateur, от isoler — отделять, разобщать), помещение для содержания больных и подозрительных по заболеванию заразными болезнями. Входит в состав вет. лечебниц и леч. сан. пунктов. Является обязательным для крупных пром. животноводч. Сельскохозяйственный словарь
15. изолятор — ИЗОЛЯТОР (франц. isolateur, от isoler — отделять, разобщать), помещение для обособленного содержания (изоляции) больных заразными болезнями и подозрительных по заболеванию животных. Иногда необходимо изолировать и подозреваемых в заражении животных. Ветеринарный энциклопедический словарь
16. ИЗОЛЯТОР — ИЗОЛЯТОР — в медицине — см. Бокс. ИЗОЛЯТОР (от франц. isoler — разобщать) — 1) вещество с очень большим удельным электрическим сопротивлением (диэлектрик)… Большой энциклопедический словарь

• Блог
• Ежи Лец
• Контакты
• Пользовательское соглашение

2005—2020 Gufo.me

Изоляторы для наружной и внутренней установки

Каждое устройство определенного типа имеет специфические отличия. Изоляторы, предназначенные для наружной установки, обладают более развитой поверхностью с большей площадью, за счет которой микроразрядное напряжение увеличивается. Это позволяет устройству нормально работать не только в загрязненном состоянии, но и во влажных условиях, под дождем и другими осадками.

Изоляторы, рассчитанные на различные номинальные напряжения, можно отличить по активной высоте фарфора. Изделия с разными разрушающими механическими усилиями отличаются диаметром.

Типичными представителями наружных устройств являются опорно-штыревые изоляторы. Их фарфоровое тело отличают далеко выступающие ребра или крылья, защищающие от дождя. Крепление к основанию осуществляется чугунным штырем с фланцем. Верхняя часть закрыта чугунным колпаком, в котором нарезаны отверстия под крепление токоведущих частей.

У изоляторов, предназначенных для внутренней установки, фарфоровое тело имеет коническую форму. На корпусе установлено 1-2 ребра небольших размеров.

Следует отдельно остановиться на проходных изоляторах, устанавливаемых в стенах и перекрытиях внутри помещений для прохода шин. Также они применяются для выводов токоведущих частей из зданий и корпусов аппаратуры. Проходные изоляторы состоят из полого фарфорового корпуса с небольшими ребрами. Крепление в стене осуществляется с помощью фланца, установленного в средней части корпуса.

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

2.5.97. На ВЛ 110 кВ и выше должны применяться подвесные изоляторы, допускается применение стержневых и опорно-стержневых изоляторов.

На ВЛ 35 кВ должны применяться подвесные или стержневые изоляторы. Допускается применение штыревых изоляторов.

На ВЛ 20 кВ и ниже должны применяться:

1) на промежуточных опорах — любые типы изоляторов;

2) на опорах анкерного типа — подвесные изоляторы, допускается применение штыревых изоляторов в районе по гололеду I и в ненаселенной местности.

2.5.98. Выбор типа и материала (стекло, фарфор, полимерные материалы) изоляторов производится с учетом климатических условий (температуры и увлажнения) и условий загрязнения.

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

На ВЛ, проходящих в особо сложных для эксплуатации условиях (горы, болота, районы Крайнего Севера и т. п.), на ВЛ, сооружаемых на двухцепных и многоцепных опорах, на ВЛ, питающих тяговые подстанции электрифицированных железных дорог, и на больших переходах независимо от напряжения следует применять стеклянные изоляторы или, при наличии соответствующего обоснования, полимерные.

2.5.99. Выбор количества изоляторов в гирляндах производится в соответствии с гл.1.9.

2.5.100. Изоляторы и арматура выбираются по нагрузкам в нормальных и аварийных режимах работы ВЛ при климатических условиях, указанных в 2.5.71 и 2.5.72 соответственно.

Горизонтальная нагрузка в аварийных режимах поддерживающих гирлянд изоляторов определяется согласно 2.5.141, 2.5.142 и 2.5.143.

Расчетные усилия в изоляторах и арматуре не должны превышать значений разрушающих нагрузок (механической или электромеханической для изоляторов и механической для арматуры), установленных государственными стандартами и техническими условиями, деленных на коэффициент надежности по материалу γм.

Для ВЛ, проходящих в районах со среднегодовой температурой минус 10 °C и ниже или в районах с низшей температурой минус 50 °C и ниже, расчетные усилия в изоляторах и арматуре умножаются на коэффициент условий работы γd=1,4 , для остальных ВЛ γd =1,0.

2.5.101. Коэффициенты надежности по материалу γм для изоляторов и арматуры должны быть не менее:

2.5.102. В качестве расчетного аварийного режима работы двух- и многоцепных поддерживающих и натяжных гирлянд изоляторов с механической связкой между цепями изоляторов (2.5.111) следует принимать обрыв одной цепи. При этом расчетные нагрузки от проводов и тросов принимаются для климатических условий, указанных в 2.5.71 в режимах, дающих наибольшие значения нагрузок, а расчетные усилия в оставшихся в работе цепях изоляторов не должны превышать 90% механической (электромеханической) разрушающей нагрузки изоляторов.

2.5.103. Конструкции поддерживающих и натяжных гирлянд изоляторов должны обеспечивать возможность удобного производства строительно-монтажных и ремонтных работ.

2.5.104. Крепление проводов к подвесным изоляторам и крепление тросов следует производить при помощи глухих поддерживающих или натяжных зажимов.

Крепление проводов к штыревым изоляторам следует производить проволочными вязками или специальными зажимами.

2.5.105. Радиопомехи, создаваемые гирляндами изоляторов и арматурой при наибольшем рабочем напряжении ВЛ, не должны превышать значения, нормируемые государственными стандартами.

2.5.106. Поддерживающие гирлянды изоляторов ВЛ 750 кВ должны выполняться двухцепными с раздельным креплением к опоре.

2.5.107. Поддерживающие гирлянды изоляторов для промежуточно-угловых опор ВЛ 330 кВ и выше должны выполняться двухцепными.

2.5.108. На ВЛ 110 кВ и выше в условиях труднодоступной местности рекомендуется применение двухцепных поддерживающих и натяжных гирлянд изоляторов с раздельным креплением к опоре.

2.5.109. В двухцепных поддерживающих гирляндах изоляторов цепи следует располагать вдоль оси ВЛ.

2.5.110. Для защиты проводов шлейфов (петель) от повреждений при соударении с арматурой натяжных гирлянд изоляторов ВЛ с фазами, расщепленными на три провода и более, на них должны быть установлены предохранительные муфты в местах приближения проводов шлейфа к арматуре гирлянды.

2.5.111. Двух- и трехцепные натяжные гирлянды изоляторов следует предусматривать с раздельным креплением к опоре. Допускается натяжные гирлянды с количеством цепей более трех крепить к опоре не менее чем в двух точках.

Конструкции натяжных гирлянд изоляторов расщепленных фаз и их узел крепления к опоре должны обеспечивать раздельный монтаж и демонтаж каждого провода, входящего в расщепленную фазу.

2.5.112. На ВЛ 330 кВ и выше в натяжных гирляндах изоляторов с раздельным креплением цепей к опоре должна быть предусмотрена механическая связка между всеми цепями гирлянды, установленная со стороны проводов.

2.5.113. В натяжных гирляндах изоляторов ВЛ 330 кВ и выше со стороны пролета должна быть установлена экранная защитная арматура.

2.5.114. В одном пролете ВЛ допускается не более одного соединения на каждый провод и трос.

В пролетах пересечения ВЛ с улицами (проездами), инженерными сооружениями, перечисленными в 2.5.231-2.5.268, 2.5.279, водными пространствами одно соединение на провод (трос) допускается:

• при сталеалюминиевых проводах с площадью сечения по алюминию 240 мм2 и более независимо от содержания стали;
• при сталеалюминиевых проводах с отношением A/C 1,49 для любой площади сечения алюминия; при стальных тросах с площадью сечения 120 мм2 и более;
• при расщеплении фазы на три сталеалюминиевых провода с площадью сечения по алюминию 150 мм2 и более.

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

2.5.115. Прочность заделки проводов и тросов в соединительных и натяжных зажимах должна составлять не менее 90% разрывного усилия проводов и канатов при растяжении.

Типовая конструкция

Для начала разберем пример типовой конструкции на эскизе штыревого изолятора.

Рис. 3. Изолятор в разрезе

Как видите на рисунке 3, в конструкции предусмотрены ребра А и Б. Которые позволяют увеличить электрическую прочность за счет удлинения пути для тока утечки по поверхности. В связи с различными углами уклона ребер обеспечивается возможность защиты от выпадающих осадков. Так ребра А имеют меньший уклон, поэтому они наиболее актуальны для твердых осадков – снега, грязи и т.д. Потому что влага может подлизываться под низ и значительно сокращать величину разрядного напряжения.

В отличии от них, юбки Б позволяют полностью исключить возможность попадания влаги при дождливой погоде. Это обеспечивает постоянный запас сопротивления, которое и гарантирует величину напряжения пробоя. Помимо этого, юбки Б не боятся намерзания гололеда и могут обеспечивать нормальную работу высоковольтных линий в случае сложной метеорологической ситуации.

Для крепления головки стержня предусмотрена резьба В, которая позволяет закрепить конструкцию на консоли или армирующих крюках. В верхней части находится желоб Г для фиксации провода. Дополнительно провод увязывается проволокой для более надежного крепления воздушных ЛЭП.

Рис. 4. Конструкция проходного изолятора

Проходной изолятор имеет немного иную конструкцию, так как его задача не только изолировать токоведущую шину от стены, но и обеспечить нормальное протекание тока внутри самого изолятора. Посмотрите, шина обжимается с обеих сторон алюминиевой крышкой для ее надежного закрепления снаружи. Внутри механическое крепление осуществляется за счет герметика, который помимо этого предотвращает попадание загрязнителей и агрессивных веществ. Также для удобства крепления проводов или шин может устанавливаться дополнительный лепесток на самой крышке, как показано на рисунке 4.

Защитная оболочка из кремнийорганической резины препятствует электрическому пробою по поверхности от шины до фланца. Изоляция от пробоя внутренних элементов выполняется посредством стеклопластиковой трубы, которая помещается внутрь ребристой рубашки. Более детальную информацию о параметрах можно почерпнуть из обозначения модели.

6 различных типов изоляторов | Спецификация, свойства и использование

7 октября 2022 г. 19 августа 2019 г. от Dipali Chaudhari

Если вы выглянете наружу, то увидите электрическую подвесную систему, которая используется для передачи и распределения электроэнергии.

Он состоит из множества электрических компонентов, таких как проводник, опора (электрический столб), изолятор…

Здесь изолятор используется для соединения многих других электрических компонентов.

Здесь я описываю один из наиболее важных компонентов воздушной системы под названием «Электрический изолятор».

Содержание

Что такое электрический изолятор?

Электрический изолятор представляет собой устройство, обеспечивающее требуемую изоляцию между линейным проводом и землей. Из-за этой изоляции ток утечки не может течь от линейного проводника к земле.

Основное определение изолятора:

Изолятор — это материал или устройство, ограничивающее поток свободных электронов (или заряда).

Условное обозначение изолятора:

Кроме того, изоляционный материал играет важную роль в изготовлении различных электрических и электронных цепей и воздушных систем.

Изолятор имеет очень высокое удельное сопротивление (обеспечивает очень высокое сопротивление). Благодаря этому высокому сопротивлению электрический ток не течет из одной точки в другую.

Важные свойства электрических изоляторов

Изоляторы обладают некоторыми специфическими свойствами, отличающими их от других электрических устройств.

1. Электрический изолятор имеет высокое сопротивление.
2. Изолятор имеет хорошую механическую прочность для проводниковой нагрузки.
3. Обладает хорошей диэлектрической прочностью.
4. Обладает высокой относительной диэлектрической проницаемостью материала изолятора
5. Материал, используемый в изоляторе, является водонепроницаемым или непористым.

Если сравнить изоляторы и проводники, оба имеют противоположные свойства.

Какой электроизоляционный материал лучше?

Изоляторы состоят из различных типов изоляционных материалов, таких как пластик, резина, слюда, дерево, стекло и т. д.

В электрической системе используются специальные изоляционные материалы, такие как фарфор, стекло, стеатит, полимер, керамика и ПВХ.

• Фарфоровый изолятор лучше всего подходит для систем электроснабжения. Он обычно используется в системах воздушной передачи и распределения.
• Стекло типа дисков из изоляционного материала также используются в подвесных или деформационных изоляторах.

Различные изоляционные материалы легко доступны на рынке.

Почему важны электрические изоляторы?

Изолятор работает как Протектор или Защитное устройство . Потому что он обеспечивает высокое сопротивление.

Вот несколько важных причин, чтобы понять важность изоляторов.

• Изолятор защищает от тепла, шума и электричества.
• Изолятор используется для поддержки проводника воздушной линии.
• Обычно используется для изоляции токоведущих частей оборудования или проводника от земли.
• Проводник под напряжением защищен изоляцией.
• Помогает защитить распределительное устройство, трансформатор и другие системы на подстанции.

В основном изолятор защищает устройства от перегрузки.

Типы изоляторов

Какие типы изоляторов используются в энергосистемах?

В системах передачи и распределения используются шесть различных типов изоляторов. Эти шесть типов изоляторов выбираются на основе номинального напряжения.

Каждый изолятор может иметь несколько изолирующих дисков.

Если один диск может выдержать напряжение 11 кВ, а шесть дисков могут выдержать напряжение 66 кВ.

Изоляторы подразделяются на шесть различных основных типов.

1. Штыревой изолятор
2. Деформационный изолятор
3. Скобяной изолятор
4. Подвесной изолятор
5. Пост-изолятор
6. Распорный изолятор

.

1. Штыревой изолятор

Штыревые изоляторы в основном используются в системе распределения.

Спецификация штыревого изолятора:

• Штыревые изоляторы могут выдерживать напряжение до 11 кВ.
• Изготовлен из материала с высокой механической прочностью.
• Может быть соединен как с горизонтальным, так и с вертикальным положением.
• Этот тип изолятора используется в воздушной распределительной линии высокого напряжения.
• Штыревой изолятор имеет простую конструкцию.
• Требует меньше обслуживания по сравнению с другими типами изоляторов.

2. Изолятор подвески

Изолятор подвески называется дисковым изолятором . Чаще всего подвесной изолятор изготавливается из стеклянных или фарфоровых изоляционных материалов.

В частности, стеклянные изоляторы, используемые в легких условиях.

Спецификация подвесного изолятора:

• Рабочее напряжение изолятора от 11 кВ до 765 кВ.
• В основном используется в воздушной системе или линии передачи.
• Обеспечивает большую гибкость воздушной линии.
• Можно использовать несколько дисков в зависимости от уровня напряжения (от низкого до высокого).
• Обычно ставится со стальной башней.
• Изолятор подвески требует большей высоты для поддержки нескольких дисков.

Почему подвесной изолятор лучше других?

Подвесные изоляторы более выгодны, чем другие изоляторы. Потому что, если какой-либо из дисков будет поврежден изолятором подвески, оставшийся диск будет работать. Поврежденный диск можно легко заменить.

3. Деформационный изолятор

Деформационный изолятор похож на подвесной изолятор. Как и подвесной изолятор, изолятор деформации может использоваться в воздушной линии электропередачи.

Но у него немного другие характеристики и рабочие роли.

Спецификация тензоизолятора:

• Он используется в условиях более высокого напряжения, т.е. выше 33 кВ.
• В основном используется в месте изгиба или плеча линии электропередачи.

4. Соединительный изолятор

Соединительный изолятор небольшого размера используется в воздушной распределительной системе.

Спецификация изолятора скобы:

• В распределительной линии металлическая полоса используется для соединения изолятора скобы.
• Этот изолятор имеет несущую способность до напряжения 33 кВ.
• В положении кругового поворота или изгиба может работать скобовой изолятор.

5. Постизолятор

Постизоляторы обычно используются на подстанциях или генерирующих подстанциях.

Характеристики опорного изолятора:

• На подстанции он подходит для различных уровней напряжения (от более высокого до ожидаемого более низкого напряжения).
• Всегда размещается в вертикальном положении.
• Помогает защитить распределительные устройства, трансформаторы и другие соединительные устройства.
• Этот тип изолятора обладает высокой механической прочностью.

6. Подпорный изолятор

Изолятор-подпорка известен как изолятор для яиц , потому что он имеет овальную или прямоугольную форму.

Спецификация изолятора распорки:

• Изолятор распорки используется только в распределительной линии.
• Встречается небольших размеров по сравнению с другими изоляторами.
• Всегда размещается между линейным проводом и землей.
• Изолятор работает как защитное устройство, когда в линейном проводе возникает внезапное повреждение или изменение напряжения.

This is все о различных типах изоляторов, использовании и их спецификациях. Если у вас есть что обсудить по поводу изоляторов, пишите в разделе комментариев.

Спасибо за чтение!

Проверьте свои знания и потренируйтесь в онлайн-викторине БЕСПЛАТНО!

Практика сейчас »

Дипали Чаудхари

Я получил степень магистра в области электроэнергетики. Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию MATLAB и электротехнике на портале DipsLab.com.

Мне очень приятно делиться своими знаниями в этом блоге. И иногда я углубляюсь в программирование на Python.

Примеры изоляторов и их назначение

Энергия работает, перетекая из одной среды в другую. Но что происходит, когда он достигает материала, на который не может течь или переходить? Взгляните на несколько примеров изоляторов, включая электрические и тепловые изоляторы, и на то, как они используются в нашей повседневной жизни.

изолятор примеры и определение

Реклама

Примеры электрических изоляторов

Электрические изоляторы — это материалы, которые не пропускают электрическую энергию. В отличие от электрических проводников, которые позволяют электричеству свободно течь, электрические изоляторы имеют ковалентные связи, препятствующие прохождению электронов. Электроны в изоляционных материалах более тесно связаны со своими атомами, чем в электрических проводниках, которые в основном представляют собой металлы, такие как серебро и медь.

Воздух

Электричество плохо распространяется по воздуху; Вот почему небольшого пространства между цепями может быть достаточно для их изоляции. Однако электрические поля с очень высоким напряжением (более 3 миллионов вольт) могут разрушить изоляцию воздуха и сделать его проводящим. Вот почему вспышка молнии, напряжение которой может достигать 300 миллионов вольт, может пройти сквозь многокилометровую атмосферу.

Керамика

Керамические материалы, изготовленные из коричневой, красной или белой глины, являются эффективными изоляторами электропроводящих материалов. Большинство высоковольтных систем содержат керамические держатели для проводов или керамическое покрытие для изоляции проводов, по которым текут электрические токи. Многие промышленные предприятия теперь используют керамическую изоляцию вместо стеклянной.

Хлопок

В сухом виде хлопок является отличным изоляционным материалом. Он обычно используется в тканевой ленте для изоляции электрических проводов и защиты людей от поражения электрическим током. Однако, когда хлопок мокрый, он перестает быть эффективным изолятором и может даже стать электрическим проводником.

Алмаз

Большинство алмазов являются изоляторами из-за их плотных углеродных связей. Голубые бриллианты являются исключением, так как в них содержится достаточно бора, чтобы сделать их полупроводниками. Однако алмазы не являются теплоизоляторами; они достаточно эффективно проводят тепло. Вы найдете алмазную изоляцию во многих электрических машинах, таких как генераторы и электродвигатели.

Реклама

Стекловолокно

Стекловолокно — очень распространенный изоляционный материал. Он состоит из стеклянных волокон и пластика, сплетенных в плоский лист. При использовании в качестве электрической изоляции стекловолокно часто плотно оплетают высоковольтные провода и жилы кабеля. Во многих проводах в высокотемпературных системах, таких как духовки или печи, используются провода, изготовленные из стекловолокна.

Стекло

Крошечные стеклянные волокна используются в стекловолокне, но само стекло также может использоваться в качестве изолятора. Стекло было популярным электрическим изолятором в телефонных линиях и линиях электропередач до того, как стали доступны другие материалы, такие как керамика и стекловолокно. Теперь вы, скорее всего, найдете стеклянные изоляторы в антикварных магазинах, а не в повседневной жизни.

Масло

Изоляционное масло, также известное как трансформаторное масло, имеет множество практических применений. Он содержится в маслонаполненных трансформаторах, высоковольтных выключателях, автоматических выключателях, конденсаторах и люминесцентных лампах. Трансформаторное масло необходимо заменить до того, как оно ухудшится, но в целом оно является стабильным электрическим изолятором.

Бумага

Натуральная целлюлоза в бумаге делает ее сильным электроизолятором. Многие ранние электрические машины изготавливались из картона или прессованного картона, состоящего из множества слоев сухой бумаги. Позже электрические и телефонные кабели часто изолировали толстой бумагой, хотя многие компании заменяют эти кабели пластиковой изоляцией.

Пластмасса

Пластмасса — один из самых популярных видов электроизоляции. Он используется в изоляции проводов (особенно из ПВХ или поливинилхлорида) в транспортных средствах, коммерческих зданиях и домах. Вы также найдете ПВХ и другие виды пластиковой изоляции в электрических подушках и оболочках. Пластик часто используется для замены старой резиновой изоляции.

Фарфор

Фарфор похож на керамику, но сделан из белой глины и обожжен при более высокой температуре. По этой причине фарфор прочнее керамики и может использоваться для изоляции более электропроводящих материалов при более высоких напряжениях. Вы найдете фарфоровые изоляторы на линиях электропередач и подстанциях.

Чистая вода

Возможно, вы слышали, что электричество проходит через воду, но это не совсем так. Чистая вода — вода без растворенных солей и металлов — является электрическим изолятором, а не проводником. Однако материалы, обнаруженные в нечистой воде, проводят электричество. Вода для ванн, бассейнов и другие повседневные воды вряд ли будут чистыми и, следовательно, могут быть опасными в сочетании с электрическим током.

Резина

Резина – проверенный материал для электроизоляции. Большинство электриков носят резиновые перчатки для защиты от поражения электрическим током, а защитные резиновые электрические коврики часто встречаются перед блоками предохранителей и распределительными щитами. Силиконовый каучук часто используется в электроизоляции и оболочке проводов.

Дерево

В дереве много пустого пространства, что затрудняет прохождение через него электричества. Но это только в случае с сухой древесиной. Когда древесина намокает, она расширяется, оставляя меньше пустого пространства и облегчая проведение электричества. Вот почему древесина не часто используется в качестве коммерческого изолятора.

Теплоизоляторы

Взгляните на список выше. Можете ли вы определить, какие материалы согревают вас, а также защищают от электрического тока? Некоторые электрические изоляторы также действуют как теплоизоляторы, а это означает, что они также не позволяют тепловой энергии проходить через свои ковалентные связи. Эти материалы включают в себя:

• воздух — Толстая одежда задерживает воздух на коже. Воздух удерживает тепло, не пропуская его, что согревает вас в зимнем пальто.
• керамическая — Ваша любимая чашка для кофе или какао, вероятно, керамическая кружка. Это, вероятно, потому, что он сохраняет ваш напиток приятным и теплым в течение более длительного периода времени.
• хлопок — Сухой хлопок является отличным теплоизолятором.
  
  Виды изоляторов и их назначение: Типы изоляторов по конструкции и назначению