Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?

Типы изоляторов воздушных линий электропередачи

Для закрепления проводов воздушных линий электропередач на опорах выпускаются и используются специальные диэлектрические изделия, называемые изоляторы. Про типы изоляторов воздушных линий электропередачи пойдёт речь в этой статье. В статье использованы материалы Компании «БИНАБИ», занимающейся поставкой высоковольтного оборудования, кабельно–проводниковой продукции, арматуры для СИП и ВЛ. Сайт компании https://binabi.ru/izolyatory/.

Что такое изоляторы

Изоляторы в аббревиатуре обозначений и маркировок этих электротехнических изделий обозначаются буквой «И».

Нужны изоляторы для изолированного крепления проводов линий электропередачи или проводов контактных сетей или шин и проводов в распределительных устройствах.

В основном используются для не изолированных проводов типа АС в ЛЭП и электротехнических шин ШМТ. Могут использоваться для крепления изолированных проводов СИП в ВЛИ.

Типы изоляторов по материалам

Для изготовления этих изделий используют довольно банальные, но от этого не менее функциональные и надёжные диэлектрические материалы: стекло, фарфор и полимеры. Последние из-за ряда особенностей композитного материала не используются на воздушных линиях электропередачи свыше 220 кВ.

Итак по материалу изоляторы ВЛ могут быть:

  • Стеклянными;
  • Фарфоровыми;
  • Полимерными.

Изоляторы из стекла

Изоляторы из стекла

Сразу отметим, что изоляторы из стекла стоят дороже аналогичных изделий из фарфора, но имеют перед ними ряд преимуществ.

Так как стеклянные изоляторы прозрачны и на них легко визуально обнаружить повреждения, в том числе внутренние, изолирующих тарелок. Это позволяет не проводить частых испытаний напряжением и упрощает обслуживание ЛЭП.

Фарфоровые изоляторы

Фарфоровые изоляторы

изоляторы фарфоровые

Традиционные изоляторы не меняющиеся уже много лет. Имея все необходимые характеристики: диэлектрика, абсолютная прочность на изгиб, не горючесть, водонепроницаемость, «равнодушие» к ультрафиолету, они имеют преимущество по цене.

К недостаткам относим повышенную хрупкость, которая усиливает требования по безопасной упаковке и транспортировке.

Полимерные изоляторы

Полимерные изоляторы

И золяторы из композитов пока не используются в линиях электропередачи свыше 220 кВ. Это связано со всеми недостатками присущими полимерам.

Они изгибаются при продольных нагрузках;

  • Боятся ультрафиолета;
  • Стареют со временем;
  • От температуры теряют механическую прочность;
  • Скрытые дефекты полимерных изоляторов трудно обнаружить.

Типы изоляторов по назначению

Кроме деления изоляторов по материалу изготовления, есть типы изоляторов по назначению. Это изоляторы:

  • Штыревые;
  • Подвесные;
  • Опорные;
  • Проходные;
  • Стержневые.

Изоляторы штыревые (ИШ)

С помощью штыревых изоляторов неизолированные провода АС и изолированные провода СИП-3 крепят к траверсам опор.

Подвесные изоляторы (ПС, ПСД, ПСВ)

Данные изоляторы подвешивают на опоры ВЛЭП для крепления методом подвеса проводов и кабелей. Чаще изготавливают из закалённого стекла.

Изоляторы опорные (ИО, ИОР, СА, ОНШП)

Изоляторы опорные

Данные изоляторы используют в распределительных установках и другом электрооборудовании для закрепления токопроводящих элементов. Работают на участках от 6 до 35 кВ.

Проходные изоляторы (ИП, ИПУ)

Проходной изолятор

Проходные изоляторы

При необходимости провести провод или шину через стену, например, на вводе в подстанцию, используют проходные изоляторы.

Стержневые изоляторы (ИС, ИОС)

Опорно–стержневые (ИОС) и стержневые (ИС) изоляторы используются на электрических станциях и подстанциях напряжений больше 1000 Вольт. Изготавливаются из фарфора или стекла. Монтируется вертикально, имеет характерные винтовые ребра. Фото выше в опорных изоляторах.

Изоляторы для частного дома

Существуют отдельные типы изоляторов используемых в электрике частного дома. Например,

Изоляторы керамические для открытой проводки в стиле «Ретро».

Изоляторы керамические для открытой проводки

Керамические изоляторы для электрического ввода в дом, монтируются на крюках или траверсах.

Керамические изоляторы для электрического ввода в дом

Заключение

Типы изоляторов воздушных линий электропередачи насчитывают десятки наименований. Выбирать изоляторы нужно по напряжению линии, и месту использования, включая климатические условия и загрязнение среды.

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?

Вы, наверное, замечали, что провода ЛЭП закреплены на опорах на гирляндах из фарфоровых или керамических тарелок. Эти тарелки называется изоляторами. Они несут как изолирующую, так и монтажную роль механического крепления. Изоляторы воздушных линий электропередач бывают разными, в зависимости от расположения, места применения и напряжения линии, которую они держат. В этой статье мы рассмотрим виды электрических изоляторов и их назначение.

Характеристики изоляторов

Электрический изолятор – это изделие, предназначенное для крепления провода, кабеля или шины на несущей конструкции линии электропередач и предотвращения её пробоя на землю. Они бывают разных видов и изготавливаются из диэлектрических материалов – фарфора, стекла и полимеров.

Так как электрическое предназначение изоляторов – обеспечить изоляцию проводника от несущей конструкции, то основными характеристиками являются:

  • Сухоразрядное напряжение – напряжение, при котором наступает искровой разряд по поверхности в сухом её состоянии при нормальных условиях окружающей среды.
  • Мокроразрядное напряжение – то же самое, но под дождем, если его струи попадают на изолятор под углом в 45 градусов. Сила дождя при этом равна 5 мм/мин, удельное объемное сопротивление воды — 9500-10500 Ом*см (при 20°С). Так как вода проводит электрический ток – мокроразрядное напряжение всегда ниже сухоразрядного.
  • Пробивное напряжение – напряжение, при котором наступает пробой тела изолятора между стержнем и шапкой (для подвесных изделий). Стержень и шапка при этом являются электродами.

Конструкция

Конструктивно все электрические изоляторы различаются способами крепления к несущей конструкции и крепления кабеля. Главной задачей этого изделия является предотвращение электрических разрядов, для этого они выполняются в виде тарелок или стержней с ребрами. Эти ребра нужны для того, чтобы разряд развивался под углом к силовым линиям поля. На рисунке ниже вы видите примеры типовых изделий разных форм и конструкций:

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?, Коломна (фото)

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:

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.

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?, Коломна (фото)

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.

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?, Коломна (фото)

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.

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?, Коломна (фото)

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.

Типы по конструкции и назначению

По конструкции выделяют три основных разновидности изоляторов ВЛ:

  • штыревые;
  • подвесные линейные;
  • опорные и проходные.

Штыревые относятся к линейным изоляторам. Используются в ЛЭП до 35 кВ. В том числе на линиях 0,4 кВ. Этот тип исполнения цельный, на нем есть канавка для закрепления провода и отверстия для установки на траверсы, крюки, штыри.

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?, Коломна (фото)

Интересно: на ВЛ от 6 до 10 кВ используют одноэлементные изоляторы, а на 20-35 – из двух элементов.

Подвесные используются на высоковольтных воздушных линиях напряжением 35 кВ и больше. Они бывают двух типов поддерживающими (стержневыми) и натяжными.

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?, Коломна (фото)

Натяжные тарельчатые изоляторы работают на растяжение и удерживают линию на опоре, монтируются под углом. Конструктивно они выполнены в виде фарфоровой или стеклянной тарелки. В нижней части обычно выступает стержень с расширяющейся шляпкой. Сверху расположена металлическая крышка с отверстием специальной формы, такой чтобы в ней можно было закрепить нижний стержень. Таким образом происходит унификация и вы можете набрать в гирлянду столько изоляторов, сколько нужно для достижения нужных номинальных напряжений пробоя. Такая гирлянда получается гибкой, она удерживает линии электропередач на опоре.

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?, Коломна (фото)

На промежуточных опорах устанавливают подвесные стержневые изоляторы. Они выполнены в виде опорного стержня, на его концах металлические части для крепления к опоре и проводам. Они устанавливаются вертикально и провод ложится на них – это и есть основное отличие от предыдущих. Также они отличаются тем, что натяжные изоляторы выдерживают больший вес, поэтому могут использоваться на опорах, расположенных дальше друг от друга.

Интересно: на ответственных участках и для повышения надежности монтажа ЛЭП могут использоваться сдвоенные гирлянды натяжных изоляторов.

Опорные и проходные изоляторы уже являются станционными, а не линейными. Этот вид так называется потому что используется внутри электростанций и трансформаторных подстанций. Изготовляются из полимеров или фарфора. Опорные используют для крепления токопроводящих шин к заземленным конструкциям, например, корпусу трансформаторов или внутри вводных и распределительных электрощитов.

Маркировка изоляторов всех разновидностей подобная, обычно она содержит сведения о типе изделия и номинального напряжения линии, например:

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?, Коломна (фото)

Для того чтобы провести кабель или шину через стену используются проходные изоляторы. Эта разновидность изделий с полым телом, в котором расположена токоведущая часть. Для повышения изолирующих свойств может иметь дополнительно масляный барьер или маслобумажную прокладку. Такой тип изоляторов позволяет прокладывать линию до 110 кВ. Бывают и другого типа – без токопровода внутри, просто диэлектрический полый цилиндр с отверстием, который надевается на кабель.

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?, Коломна (фото)

На это мы и заканчиваем нашу статью. Теперь вы знаете, какие бывают изоляторы для воздушных линий электропередач и где применяется каждый вариант исполнения!

Какие бывают электрические изоляторы и для чего они предназначены?

Обязательным условием для передачи электрической энергии является проводниковый материал, необходимый для протекания тока. Но для исключения возможности попадания потенциала на несущие конструкции и другие элементы устанавливаются электрические изоляторы. В современной электротехнике невозможно представить себе работу каких-либо силовых устройств без изоляторов.

Что из себя представляют электрические изоляторы?

Электрические изоляторы представляют собой диэлектрический элемент электроустановки, конструктивно выполняемый из изоляционного материала и армирующих деталей. Диэлектрик предназначен для электрического отделения, а металлические конструкции позволяют зафиксировать как сам изолятор, так и проводники на нем. В качестве диэлектрического материала используется стекло, полимер или керамика.

Назначение

Электрические изоляторы предназначены для крепления шин, проводов, тралеи и прочих токоведущих элементов к корпусу электроустановки, консолям опор и прочим конструкциям. Помимо этого они изолируют проводники при прохождении через стены, позволяют отделить электроустановки друг от друга и прочие несущие функции.

В зависимости от места установки их подразделяют на внутренней и наружной. Также немаловажное значение играет класс напряжения, на который рассчитан тот или иной изолятор. Из-за чего будет отличаться его конструктивное исполнение и определенные технические характеристики, определяющие возможность их применения в тех или иных электроустановках [ 1 ].

Читайте также  Как подобрать стабилизатор напряжения в двухкомнатную квартиру по мощности?

Основные технические характеристики

В соответствии с требованиями нормативных документов, для электрических изоляторов регламентируются такие характеристики:

Перекрытие изолятора

  • Сухоразрядное напряжение — это такая величина, при которой произойдет электрический разряд в условиях сухого состояния поверхности. Перекрытие изолятора
  • Мокроразрядное напряжение – определяет такую же величину, как и предыдущий параметр, но при условии попадания дождя на поверхность. При этом рассматривается такой вариант, когда направление струй располагается под углом 45°.

При таком потоке струй под углом 45°, которые обозначены на рисунке 2 буквой А, обеспечивается максимальное обтекание поверхности Б, и, как следствие, обеспечивается минимальное сопротивление электрическому току – от 9,5 до 10,5 кОм*см. Этот параметр всегда ниже сухоразрядного.

  • Напряжение пробоя – представляет собой такую величину, при которой произойдет пробой между двумя полюсами. В зависимости от конструкции, полюса могут быть представлены стержнем и шапкой либо шиной и фланцем.
  • Механическая прочность – проверяется нагрузкой на изгиб, разрыв или срез головки. При этом конструкцию жестко закрепляют и прикладывают к ней усилие, плавно повышаемое до такого уровня высочайшего напряжения в материале, которое приводит к разрушению.
  • Термическая устойчивость – испытывается посредством попеременного нагревания и резкого охлаждения. Состоит из двух-трех циклов, в зависимости от материала и конструкции. После чего прикладывается электрический потенциал, создающий множественные разряды.

Проверка технических характеристик.

Следует отметить, что испытательные процедуры не являются обязательными для всех изоляторов, выпускаемых на заводе. Электрическим, термическим и механическим воздействиям подвергаются только 0,5% от партии. Обязательной для всех изоляторов является проверка напряжением перекрытия в течении трех минут, при котором на изоляторе возникают искровые разряды.

У подвесных изоляторов обязательно проверяется механическая характеристика. Для этого в течении минуты к нему прикладывается механическая нагрузка, которую регламентируют заводские или государственные нормы.

Такие испытания обеспечивают нормальную работу электрических изоляторов при номинальных токах и номинальных напряжениях в сети. А также, достаточный уровень надежности. Кроме этого, некоторые модели подвергаются периодической проверке в ходе эксплуатации. По результатам периодических осмотров и испытаний они могут проходить очистку, выбраковку и замену.

Типовая конструкция

Для начала разберем пример типовой конструкции на эскизе штыревого изолятора.

Изолятор в разрезе

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.

Конструкция проходного изолятора

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.

Обозначения изоляторов

В маркировке каждого изделия содержится информация о его типе, материале и прочих характеристиках. Посмотрите пример маркировки для изолятора НСПКр 120 – 3/0,6 – Б.

  • Первая буква Н указывает на назначение модели, в данном случае Н — натяжной. Также может быть К – консольный, Ф – фиксаторный, П – подвесной.
  • С – обозначает, что это стержневой изолятор.
  • П – изоляционный материал, в данном случае П – полимер.
  • К – наружное покрытие, в данном случае кремнийорганическая резина.
  • р – индекс, обозначающий, что защитная оболочка ребристая цельнолитая.
  • 120 – показатель нормированного разрушающего усилия в кН.
  • 3 – класс напряжения проводов ВЛ, для которого применяется.
  • 0,6 – обозначает длину пути тока утечки, измеряемую в метрах.
  • Б — обозначает вид зацепления.

Классификация

Для обеспечения надежного электроснабжения и соблюдения максимального уровня безопасности в каждом конкретном случае в электроустановках должны применяться изоляторы соответствующего типа и конструкции. В зависимости от критерия выделяют несколько параметров их классификации.

По назначению

В зависимости от назначения выделяют такие виды изоляторов:

Пример аппаратных изоляторов

  • Стационарные – применяют для механического крепления токоведущих стержней или ошиновки в распределительных устройствах. В зависимости от назначения стационарные изоляторы дополнительно подразделяются на опорные и проходные. Так опорные изоляторы выступают в роли основания, на которое крепятся шины в ячейках или несущих конструкциях. Проходные изоляторы позволяют провести токоведущий элемент сквозь стену или перекрытие помещения.
  • Аппаратные – имеют схожее назначение со стационарными, но применительно к каким-либо аппаратам. К примеру, аппаратные изоляторы нашли широкое применение в выпрямительных установках, силовых приборах, комплектных подстанциях, установках аппаратов высокого напряжения и прочих агрегатах. Посмотрите на рисунок 5, здесь представлен пример его использования, где он имеет обозначение АИ. Рис. 5. Пример аппаратных изоляторов
  • Линейные – используются для наружной установки под высоковольтные линии или ошиновку открытых распредустройств. Отличительной чертой линейных изоляторов является наличие широких ребер или юбок, предназначенных для увеличения пути поверхностного пробоя в случае выпадения осадков.

По материалу исполнения

В зависимости от применяемого диэлектрика выделяют такие виды изоляторов:

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?

Для изготовления этих изделий используют довольно банальные, но от этого не менее функциональные и надёжные диэлектрические материалы: стекло, фарфор и полимеры. Последние из-за ряда особенностей композитного материала не используются на воздушных линиях электропередачи свыше 220 кВ.

Итак по материалу изоляторы ВЛ могут быть:

  • Стеклянными;
  • Фарфоровыми;
  • Полимерными.

Изоляторы из стекла

Сразу отметим, что изоляторы из стекла стоят дороже аналогичных изделий из фарфора, но имеют перед ними ряд преимуществ.

Так как стеклянные изоляторы прозрачны и на них легко визуально обнаружить повреждения, в том числе внутренние, изолирующих тарелок. Это позволяет не проводить частых испытаний напряжением и упрощает обслуживание ЛЭП.

Фарфоровые изоляторы

Традиционные изоляторы не меняющиеся уже много лет. Имея все необходимые характеристики: диэлектрика, абсолютная прочность на изгиб, не горючесть, водонепроницаемость, «равнодушие» к ультрафиолету, они имеют преимущество по цене.

К недостаткам относим повышенную хрупкость, которая усиливает требования по безопасной упаковке и транспортировке.

Полимерные изоляторы

Изоляторы из композитов пока не используются в линиях электропередачи свыше 220 кВ. Это связано со всеми недостатками присущими полимерам.

Они изгибаются при продольных нагрузках;

  • Боятся ультрафиолета;
  • Стареют со временем;
  • От температуры теряют механическую прочность;
  • Скрытые дефекты полимерных изоляторов трудно обнаружить.

Статьи по теме: Как правильно выбрать деревянную опору линии электропередач до 0,4 кВ

Устройство опоры ЛЭП

Опора предназначена для крепления и подвески электрического провода на определенной высоте. Они изготавливаются из различных материалов – дерева, железобетона, металла или композита. От устройства опоры ЛЭП зависит долговечность конструкции, удобство обслуживания или ремонта. Поэтому от деревянных столбов постепенно отказываются, хотя они обходятся дешевле остальных вариантов. И заменяются на железобетонные, металлические, композитные.

Основные элементы опоры:

  1. Фундамент – обеспечивает устойчивость конструкции даже на пучинистых грунтах.
  2. Стойка – задает высоту расположения кабеля над уровнем поверхности земли.
  3. Подкосы – принимают на себя часть нагрузки от одностороннего натяжения провода.
  4. Растяжки – помогает удерживать кабель в горизонтальном состоянии.

Опоры делятся на две категории: анкерные и промежуточные. Первые монтируются в начале или конце линии, на точках, где трасса меняет направление. Они более массивные, прочные в сравнении со вторым типом. Промежуточные же располагаются между анкерными на одинаковом расстоянии для поддержания провода на одной высоте (на прямых участках). В зависимости от назначения эти опоры делятся на транспозиционные, перекрестные, ответвительные, пониженные и повышенные.

Существует стандарт, определяющий, как должны выглядеть стойки – ГОСТ 22131-76, но практика показывает, что часто встречаются случаи ухода от массового применения типовых конструкций. На местах обслуживающие организации адаптируют регламент к местным условиям ландшафта и климата. Из-за этого меняются и материалы, используемые при изготовлении стоек. Так, древесина, даже пропитанная антисептиком, служит меньше ЖБИ или металлоизделий.

Металлические опоры производятся из специальных сортов стали. Отдельные секции соединяются при помощи телескопических или фланцевых переходников. Их легко изготовить, проще заземлять, транспортировать. Металл создает меньше нагрузку на фундамент, а это означает удешевление всей конструкции, ее экономическую эффективность.

Но «железо» относительно дорогой материал, поэтому наибольшее распространение, кроме дерева, получили железобетонные конструкции. Их легко изготавливать по «шаблону», предусмотренному стандартом, поэтому производство получается дешевым. Единственный недостаток железобетона заключается в сложности транспортировки в готовом виде и необходимости привлечения тяжелой техники для монтажа. Зато такие стойки служат десятилетиями без изменений характеристик.

Типы изоляторов по назначению

Кроме деления изоляторов по материалу изготовления, есть типы изоляторов по назначению. Это изоляторы:

  • Штыревые;
  • Подвесные;
  • Опорные;
  • Проходные;
  • Стержневые.

Изоляторы штыревые (ИШ)

С помощью штыревых изоляторов неизолированные провода АС и изолированные провода СИП-3 крепят к траверсам опор.

Подвесные изоляторы (ПС, ПСД, ПСВ)

Данные изоляторы подвешивают на опоры ВЛЭП для крепления методом подвеса проводов и кабелей. Чаще изготавливают из закалённого стекла.

Изоляторы опорные (ИО, ИОР, СА, ОНШП)

Данные изоляторы используют в распределительных установках и другом электрооборудовании для закрепления токопроводящих элементов. Работают на участках от 6 до 35 кВ.

Проходные изоляторы (ИП, ИПУ)

При необходимости провести провод или шину через стену, например, на вводе в подстанцию, используют проходные изоляторы.

Читайте также  Почему не работает подсветка вокруг светодиодной лампы?

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.

Изоляторы для частного дома

Существуют отдельные типы изоляторов используемых в электрике частного дома. Например,

Изоляторы керамические для открытой проводки в стиле «Ретро».

Керамические изоляторы для электрического ввода в дом, монтируются на крюках или траверсах.

Арматура ЛЭП

Под арматурой на ЛЭП понимаются различные механизмы, используемые для крепления проводов и изоляторов к стойкам (опорам). Они различаются в зависимости от типа применяемого кабеля и задачи. Так, натяжная арматура предназначена для крепления проводов к анкерным конструкциям, к натяжным гирляндам (клиновые, болтовые, прессуемые зажимы). Их задача удерживать уровень горизонтали в том состоянии, в каком ее оставил обслуживающий персонал.

Подбор типа и количества арматуры осуществляется еще на этапе проектирования. После запуска линии ЛЭП в эксплуатацию менять ее на аналоги не рекомендуется, чтобы оставить технические параметры в рамках рассчитанных норм.

Поддерживающая арматура служит для крепления проводов (тросов) к гирляндам промежуточных опор. Они выпускаются в виде глухих, качающихся, выпускающих, скользящих зажимов. Первые дают возможность жестко зафиксировать провод, остальные в случае обрыва приводят к падению на землю. То же происходит при отклонении гирлянды от вертикали на 40-150°. Выбор элементов зависит от предстоящих условий эксплуатации.

Сцепная арматура служит для сцепления элементов изоляторов между собой для образования так называемых гирлянд. Здесь в ассортименте скобы, серьги, пестики, ушки, промежуточные звенья, коромысла. В комплекте с ними используется арматура защитная. Она обеспечивает безопасность при образовании дуги короткого замыкания, препятствует разрушению проводов из-за вибрации (в перечне изделий рога, кольца, разрядники, виброгасители).

Остается две категории арматуры: соединительная и контактная. Первая служит для соединения проводов (тросов) на участках, где прилагается усилие натяжения. Это различные зажимы, которые монтируются обжатием или прессованием. Вторая предназначена для того же, но на участках, где нет нагрузки натяжения. Например, в петлях анкерных опор. Независимо от категории материалы и конструкция определяется стандартами вроде ГОСТ 51177-98, 17613-80, 51177-2017.

Там же предусмотрена маркировка изделий. Так, скобы обозначаются аббревиатурой СК и СКД, ушки – У1, У1К, У2, У2К, УС, УСК, УД, подвески – КГП, промежуточные звенья – ПР, ПРВ, ПРВУ, 2ПР, 2ПРР, ПТМ, серьги – СР, СРС, СД, коромысла – КТ3, 2КД, 2КУ, 2КЛ. От выбора арматуры зависит долговечность, удобство обслуживания конструкций, их безопасность для окружающих и операторов энергетических компаний.

Защита ЛЭП

Чтобы продлить срок безремонтной эксплуатации линий ЛЭП ее оснащают различным защитным оборудованием. Например, популярны птицезащитные устройства, которые препятствуют рискам повреждения изоляции, чрезмерному провисанию из-за большого количества пернатых, сидящих на тросах-проводах. Защита срабатывает и «наоборот», чтобы исключить массовую гибель птиц от воздействия электрического тока (согласно Постановлению Правительства РФ №997 от 13.08.96 г.).

Также востребованы элементы защиты от:

  1. Атмосферных явлений вроде гроз, снега, ветра.
  2. Обледенения в межсезонье, когда активно образуется лед.
  3. Самовольного подключения к линии недобросовестных граждан.

Слишком большой объем льда способен приводить к обрывам проводов, которые рассчитаны лишь на определенный вес (плюсом к собственной массе). Поэтому с подветренной стороны вешаются ограничители гололедообразования. Эти же детали снижают вероятность возникновения вибраций, которая появляется в результате сильного ветра, особенно, резко меняющего направления, идущего рывками.

Защита от птиц также достаточно простая. Она выглядит как пластиковый чехол, надеваемый на участки стыков кабеля с изолятором. Такое простое устройство снижает количество отключений по выходу параметров за пределы нормы, когда срабатывает РЗА. И увеличивает срок службы деталей изоляционных гирлянд. На ответственных участках возможно применение отпугивателей птиц типа «Град А-16 Pro».

Такое оборудование способно охватывать территорию площадью порядка 5-7 тыс. кв. км. И везде обеспечивать отсутствие любых птиц (голубей, воробьев, ворон, чаек), т.е. оно приспособлено для эксплуатации практически в любых условиях, в степи, рядом с водоемами, рядом с лесополосами и рощами. Более привычными считаются устройства, выпускаемые в соответствии с ТУ 3449-001-52819896-2013.

Так, ПЗУ-6-10кВ-Т устанавливается на изоляторы штыревого типа для промежуточных опор. ЗП-Н2 – на горизонтальных полках уголков, ЗП-КП1 – применяется для кабеля диаметром до 22 мм, ЗП-КП2 – до 37 мм. Такие устройства подбираются под габариты птиц, которые проживают внутри определенного ареала, поэтому универсального решения по ним нет. Также они должны иметь совместимость с конкретным участком сети (подходить по креплениям к изоляторам).

Для чего нужны электрические изоляторы

Электрические изоляторы – это диэлектрические детали, используемые на электроустановках и сетях. В предлагаемом материале рассматриваются особенности назначения, основных технических характеристик, классификации, эксплуатации и обслуживания этих элементов.

Назначение

Назначение электрических изоляторов состоит в предотвращении контакта проводников с крепежными деталями при прокладке сетей. Эти компоненты надежно отделяют несущие металлоконструкции от проводов, находящихся под напряжением.

изоляторы

Основные технические характеристики, по которым выбираются изоляторы

Согласно действующим нормативам, подбор электрических изоляторов осуществляется по следующим техническим характеристикам:

  • сухоразрядному напряжению – этот параметр определяет, при каком количестве вольт возможно замыкание изолирующего элемента с несущей конструкцией, при условии сухих поверхностей;
  • мокроразрядному напряжению – аналогичная по значению характеристика, но в ситуации, когда поверхности увлажнены под воздействием дождя (при угле наклона струй до 45 градусов); в данной ситуации сопротивление электротоку сводится к минимуму – от 9,5 до 10,5 кОм см; данная характеристика всегда уступает сухоразрядной;
  • напряжению пробоя – числу вольт, при котором произойдет разряд между полюсами; в зависимости от конструктивного устройства, полюса могут представлять собой стержень и шапку или шину и фланец;
  • механической прочности – способности противостоять изгибу, разрыву или срезу головки; данные показатели определяют, закрепив изолятор и приложив соответствующую нагрузку до полного разрушения материала;
  • термической устойчивости – способности сохранять свойства при попеременном нагреве и охлаждении до определенных температур, затем подают напряжение множественными разрядами;

Из партии произведенных на заводе изоляторов, испытаниям подвергают только 0,5 % продукции. Все изготовленные элементы проверяют подачей перекрывающего напряжения на три минуты, с образованием искровых разрядов.

Расшифровка

Изделия соответствующим образом маркируют. В обозначении буквы и цифры указывают на характеристики и конструктивные особенности изоляторов. Пример расшифровки изолятора типа НСПКр 120 – 3/0,6 – Б.

РАСШИФРОВКА

Классификация

Надежность работы электрических установок и сетей можно при условии использования изолирующих элементов соответствующей конструкции и характеристик. Предусмотрено несколько принципов, по которым классифицируют изоляторы.

По напряжению

В зависимости от номинальной величины напряжения, изолирующие элементы подразделяют на 14 классов по значению данной характеристики в линиях или электроустановках от 1 до 1 150 кВт.

По назначению

С учетом назначения, изолирующие элементы могут быть:

аппаратные

  • стационарными – предполагают механический крепеж токоведущих стержней и ошиновку для электрических установок; данные изоляторы бывают опорными, выполняя несущую функцию для размещения шин в ячейках, и проходными – если токоведущие линии проходят сквозь стены или другие элементы строительных конструкций;
  • аппаратными(белым цветом на фото) – по назначению сходны со стационарными, но применяются в составе различного оборудования; к примеру, такие детали используют для выпрямительных блоков, силовых приборов, комплексных подстанций и прочих электроустановок;
  • линейными – предусматривают использование в качестве изолирующих элементов наружных высоковольтных линий или для ошиновки распределительных устройств.

Данный вид классификации определяет особенности применения изоляторов.

По материалу

Корпус изолятора может быть выполнен из следующих материалов:

  • фарфора – выдерживает значительные механические нагрузки при сжатии, но не рассчитан на динамическое воздействие; прочность изделия дополнительно повышают, покрывая поверхность снаружи глазурью, чтобы исключить проникновение в поверхностный слой влаги, пыли и грязи;
  • полимеров – применяют конструкции, обладающие упругой деформацией и с монолитной структурой; удельная прочность полимерного материала значительно превышает аналогичные характеристики фарфоровых корпусов; недостаток – разрушение под воздействием ультрафиолетового излучения, поэтому такие изоляторы применяют внутри помещений и установок;
  • стекла – уступают в прочности другим разновидностям, возможны сколы при ударах; но устойчивы к агрессивной среде, легче по весу, проще в уходе и обслуживании, по сравнению с изделиями из фарфора.

виды по материалу

Для каждого материала характерны свои плюсы и минусы, что влияет на характер использования.

По способу крепления

В зависимости от способа крепежа, изоляторы бывают:

  • штыревыми(а) – фиксируют на металлическую ось;
  • подвесными(б) – в виде тарельчатых элементов, собранных гирляндой; количество отдельных деталей зависит от необходимого класса напряжения;
  • стержневыми(в) – сплошной стержень, выполняющий опорную функцию или подвешиваемый за крепежный кронштейн.

по способу крепления

Каждый из перечисленных видов отличается собственным конструктивным устройством.

Прочие принципы классификации

Также изоляторы, с учетом условий эксплуатации, различают на наружные, используемые на открытом воздухе, и внутренние – устанавливаемые внутри помещений или электроустановок.

Обслуживание и эксплуатация изоляторов

Изоляторы подбирают по конструкции и характеристикам, с учетом условий эксплуатации. В процессе применения, эти элементы воздушных линий или электроустановок осматривают вместе с остальным оборудованием.

Периодичность осмотров устанавливают, в зависимости от особенностей элементов. Проверку проводят не реже одного раза в полгода, если речь идет о наружных линиях электропередач. Изолирующие элементы в установках можно проверять реже, в регламентные сроки освидетельствования агрегатов.

Если линия электропередач проходит через места сильных загрязнений или ответственные участки (промышленные районы, жилые массивы и пр.), периодичность осмотров сокращают до 1 раза в квартал.

В ходе осмотра необходимо убедиться в целостности изоляторов, надежности крепления, очистить детали от пыли и загрязнений. Дефектные элементы заменяют на целые. Ревизию проводят при отключении подачи электроэнергии.

Электрические изоляторы – незаменимые элементы линий электропередач и электрооборудования. Но для их надежной эксплуатации требуется правильный подбор и соблюдение действующих норм при проверке и обслуживании.

Читайте также  Как выполнить отделку дымохода на крыше и внутри дома

Какие бывают изоляторы ВЛ и для чего они предназначены?


Протяженность ВЛ-6-10-20кв выполненных проводами СИП-3 с каждым годом растет. Называются такие линии сокращенно ВЛЗ — что означает воздушные линии с защищенными проводами. Не путайте с ВЛИ-0,4кв — воздушными линиями с изолированными проводами, где на низкое напряжение 220В-380В применяются СИП-1, СИП-2, СИП-4.
Именно на средний класс напряжения 6-10кв приходится основная доля аварийных отключений. Старые ЛЭП-6-10кв выполненные голыми проводами, в первую очередь подвержены влиянию таких погодных факторов, как ветер и гололед. А применение самонесущих проводов с защитной изоляцией позволяет существенным образом улучшить характеристики их безопасности и надежности.

При использовании СИП-3 уменьшается сразу несколько параметров:

  • пространство при компоновке распределительных узлов на подстанции

Все это очень выгодно с экономической точки зрения.

Технические характеристики провода СИП-3

Технические параметры и характеристики (сечение, номинальный ток, ток КЗ, диаметр, масса) высоковольтного провода СИП-3:

Еще данные — ток, активное, индуктивное сопротивление, падение напряжения

Качество ВЛЗ безусловно зависит от качества применяемых проводов, но оно в равной степени также зависит и от применяемой арматуры. При использовании проверенных материалов можно построить не требующую обслуживание ВЛ сроком эксплуатации более 40 лет.

Подготовка к монтажу электропроводки под старину

ретро провода и розетки

Комплектующие для ретро проводки

Подготовительный этап — важная часть в реализации любого ремонта. Перед началом разводки проводов нужно приобрести:

  • кабель необходимого сечения;
  • накладные выключатели и розетки;
  • распределительные коробки.

Такая электрификация дома проводится только после завершения работ по отделке дома. Проводка монтируется на деревянные стены, поверх обоев либо крашенных стен. Рынок электрооборудования предлагает любителям ретро- и экостиля множество разнообразных выключателей и розеток, провода с изоляция разного цвета. Цена зависит от цвета. Золотистые провода будут в два раза дороже, чем коричневые.

Монтаж опор для ВЛЗ-10кв

Провод СИП-3 может монтироваться как на новые опоры, так и на уже существующие, взамен голых проводов АС-50-70-95-120. Естественно с заменой всей несущей, крепежной арматуры и изоляции. Замена старой ВЛ-10кв на новую ВЛЗ с проводами СИП-3 называется реконструкцией.

И реконструкцию и новое строительство обязательно выполняют по проекту.


Чаще всего монтаж новой ВЛЗ начинают с установки анкерных опор. Еще до подъема стойки анкерной опоры, на земле, на ней закрепляют необходимое количество траверс.

Для предотвращения коррозии, а также в силу того, что линия должна быть необслуживаемой, необходимо использовать оцинкованные траверсы. В противном случае, вам через несколько лет придется заново подниматься на каждую опору и для защиты от ржавчины перекрашивать выцветшие траверсы.

Траверса сразу заземляется. Делается это через присоединение плашечным зажимом и стальным прутом диаметром минимум 10мм (сечением 78,5мм2) к заземляющему выпуску на макушке опоры.

На ж/б опорах допускается как сварное присоединение, так и болтовое. На деревянных рекомендуется использовать в первую очередь плашки.

На многостоечных анкерных опорах количество заземляющих спусков должно быть не менее двух. В качестве таковых можно использовать элементы продольной арматуры железобетонных стоек СВ-105-110.

Все металлоконструкции здесь (крепление подкоса, сама траверса) заземляют сверху, через заземляющий выпуск. Не требуется делать отдельный спуск выполненный прутом или полосой, непосредственно по телу опоры до земли.

Изоляторы на траверсу желательно не накручивать на земле до момента установки опоры, во избежание случайного повреждения и боя при монтаже спецтехникой. Частично оборудованную стойку с помощью автокрана или бурокрановой машины устанавливают в нужной точке.

Затем монтируются один или два подкоса. Их число зависит от схемы трассы и определяется проектом.

Опора должна быть заглублена не менее чем на 2,3-2,5 метра. После этого монтируются промежуточные опоры.

изображение изолятора ЛК Подвеска гирлянд с помощью монтажного звена

Монтаж опорных и проходных изоляторов 6—10 кВ

Изоляторы в распределительных устройствах и подстанциях предназначены для механического крепления и электрической изоляции шин и токоведущих частей высоковольтных аппаратов. По способу установки и назначению изоляторы делятся на подстанционные и аппаратные, опорные, проходные и подвесные (последние называют также линейными). Кроме того, изоляторы изготовляют для внутренней и наружной установок.

В распределительных устройствах на напряжение 6— 10 кВ применяют опорные изоляторы серии ИО и проходные серии ИП. Условное обозначение изолятора, например ИО-6-375, расшифровывается так: изолятор опорный, для внутренней установки на номинальное напряжение 6 кВ и минимальную разрушающую нагрузку при изгибе 3,75 кН. Кроме того, в условном обозначении может указываться форма фланца: овальный (ов), круглый (кр) и квадратный (кв).

Опорный изолятор состоит из трех частей: фарфорового полого тела, покрытого глазурью металлических фланца и колпачка. Фланец служит для крепления изолятора одним, двумя или четырьмя болтами к основанию, а колпачок — для крепления шин болтами через имеющееся в колпачке отверстие с резьбой. Фарфоровое полое тело является изолирующей деталью. Металлические детали соединены с фарфором цементной связкой. Фланцы изготовляют из немагнитных материалов (чугун, силумин). Изоляторы применяют фарфоровые и эпоксидные.

Перед установкой на место изоляторы подвергают осмотру и отбраковке. Проверяют каждый изолятор на отсутствие в нем трещин, сколов и других механических повреждений. Допускаются отбитые края общей площадью не более 1 см2, но хорошо отшлифованные и покрытые двумя слоями бакелитового лака. Легкие царапины на фарфоре также покрывают бакелитовым лаком. Поверхность фарфора должна быть полностью покрыта глазурью без следов замазки. Если замазка осталась, ее очищают деревянными лопаточками. Не разрешается очищать стальным ножом или другими стальными предметами.

Проверяют состояние металлической арматуры изоляторов, прочность армировки. Слой замазки должен быть равномерным по всей окружности армировки, а на изоляторах для внутренней установки армировочный шов покрывают лаком. Ржавчину удаляют тряпкой, смоченной в керосине, заусенцы — напильником во избежание ранения рук при монтаже.

Монтаж опорных изоляторов состоит из их установки, выверки и закрепления, присоединения фланцев к контуру заземления и окраски головок и фланцев. Изоляторы, монтируемые фланцами непосредственно на заземленные металлические конструкции, дополнительно не заземляют.

Опорные изоляторы для прокладки по ним шин монтируют главным образом на металлических конструкциях в мастерских и доставляют на место установки в виде блоков зачастую с уже проложенными шинами. К строительным конструкциям блоки крепят гайками и вмазанными на первом этапе монтажа шпильками или приваривают к металлическим деталям, заложенным в строительных конструкциях.

При установке опорных изоляторов соблюдают следующие требования СНиПа:

  • центры головок (чугунных колпачков) изоляторов должны совпадать с продольной и поперечными осями разметки;
  • плоскости колпачков изоляторов каждого комплекта (из 3 шт.), а также данного участка или камеры должны быть расположены на одном уровне (допуск ±2 мм);
  • расстояния между осями изоляторов разных фаз, а также от оси изоляторов до заземленных конструкций и расстояния между отдельными изоляторами одной фазы (вдоль оси фазы) должны соответствовать проекту (допуск ±5 мм);
  • при установке на оштукатуренных стенах (или перекрытиях) фланец изолятора не должен утапливаться;
  • болты заземления должны располагаться со стороны заземляющей магистрали;
  • прокладки под фланцы изоляторов не должны выступать за их пределы;
  • изоляторы надо крепить так, чтобы можно было их заменять без разрезания ошиновки.

Установку изоляторов для ошиновки выполняют в такой последовательности: сначала ставят крайние изоляторы и по центрам их головок натягивают шнур, затем по шнуру устанавливают и выравнивают по высоте остальные изоляторы, пользуясь прокладками из толи или картона, либо из листовой стали (при установке на металлоконструкциях). После окончательной выверки в вертикальной, горизонтальной или наклонных плоскостях (овальные отверстия изоляторов и их крепление на сдвоенных угольниках позволяют регулировать расстояние между изоляторами) крепежные болты или шпильки затягивают гайками.

Для защиты изоляторов от повреждения при дальнейших работах по монтажу распределительного устройства и отделочных работах их обертывают после окончательной установки толем, картоном или бумагой и обвязывают шпагатом. При необходимости фарфоровые изоляторы защищают экраном или асбестом от брызг горячего металла и действия высоких температур.

Проходной изолятор состоит из фарфорового корпуса с отверстием для прохода токопроводящей шины. В средней части он армирован чугунным фланцем с отверстиями для крепления болтами. Торцы корпуса закрыты армированными колпачками — держателями. Изоляторы серии П на номинальный ток до 2000 А изготовляют с алюминиевой токопроводящей шиной, которая закреплена шайбами, установленными во внутренней полости изоляторов. Условное обозначение проходного изолятора, например П-10/400-750, расшифровывается так: проходной, фарфоровый, армированный для внутренней установки, на номинальные напряжения 10 кВ и ток 400 А и минимальную разрушающую нагрузку 7,5 кН. При проверке и отбраковке к проходным изоляторам предъявляют такие же требования, как и к опорным. В проходных изоляторах дополнительно проверяют размеры токопроводящего стержня и отсутствие в нем конусности, наличие гаек и центрирующих шайб.

К установке проходных изоляторов предъявляют кроме тех же требований, что и к опорным, дополнительные, зависящие от наличия токопроводящего стержня и формы фланца. Чаще всего проходные изоляторы устанавливают на асбоцементных или стальных плитах. В проходных изоляторах на номинальный ток 1000 А и выше стальные плиты изготовляют из двух половин, которые соединяют планками из немагнитного или маломагнитного материала, соблюдая зазор 5—6 мм между этими половинами по всей длине. При установке таких изоляторов на железобетонные плиты стальную арматуру последних выполняют так, чтобы она не образовала замкнутого магнитного контура вокруг отдельных фаз. При невыполнении этих условий стальные плиты и арматура будут нагреваться индуктированными в них токами.

Плиты с проходными изоляторами устанавливают в проемы, оставленные в строительной части, и выверяют в горизонтальной и вертикальной плоскостях уровнем и рейкой. Отклонение осей симметрии плиты от размеров по проекту не должно превышать ±2 мм. Проходные изоляторы размещают на плите, закрепляют без затяжки болтами и гайками и тщательно выверяют по уровню и отвесу. Основные вертикальные оси изоляторов должны находиться в одной плоскости или располагаться симметрично по отношению к ближайшим элементам установки, с которыми они в дальнейшем будут соединены шинами. Отклонение осей опорных и проходных изоляторов каждой фазы, а также осей отдельных изоляторов от положения, предусмотренного проектом, допускается не более ±5 мм. После выверки проходные изоляторы закрепляют на плите, затягивая стяжные болты гайками.

При окончательной отделке распределительного устройства арматуру изоляторов, как опорных, так и проходных, окрашивают черной эмалевой краской. Места присоединения фланцев к заземлению не окрашивают.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: