Что такое изолятор силовой системы и его типы для трансформаторов

В электроэнергетических системах изолятор — это устройство, которое позволяет электрическому проводнику безопасно проходить через заземленный проводящий барьер, как в случае с трансформаторами или выключателями. Все обмотки трансформатора подключены к высоковольтным линиям, поэтому особое внимание следует уделять контактам, чтобы предотвратить пробой между высоковольтными контактами и корпусом трансформатора. В низковольтных распределительных трансформаторах соединения кабелей выполняются в коробке выводов на вторичной стороне.

Однако, в силовых трансформаторах обе стороны работают под высоким напряжением, что требует использования специально разработанных устройств, известных как изоляторы. Изолятор обычно состоит из центрального проводника (стержня, шины или кабеля) и фарфорового корпуса, установленного в отверстии крышки трансформатора, который изолирует живую часть. Самый простой тип — это формованная высококачественная глазурованная фарфоровая изоляция с центральным проводником. Этот тип используется для напряжений до 33 кВ и имеет гладкую или слегка рифленую поверхность для внутренних применений.

Для наружных трансформаторов внешняя (верхняя) часть изолятора включает в себя пластины, защищающие нижние ребра от воды во время дождя. Для трансформаторов, работающих выше 36 кВ, используются маслонаполненные или конденсаторные изоляторы. Маслонаполненный изолятор состоит из полого двухчастного фарфорового цилиндра с проводником, проходящим через его ось. Пространство между проводником и внутренней поверхностью фарфора заполнено маслом, которое отделено от масла в баке трансформатора. Верхняя часть изолятора соединяется с небольшой расширительной камерой для компенсации изменения объема вследствие изменения температуры масла. На нижнем конце предусмотрено место для трансформаторов тока, что позволяет удалять изолятор, не нарушая работу трансформатора тока.

Конденсаторный изолятор изготовлен из слоев бумаги, пропитанной синтетической смолой, чередующихся с тонкими металлическими фольгами, пропитанными проводящим материалом. Это образует серию конденсаторов, где каждая пара металлических фольг и вмешивающийся цилиндр из бумаги, пропитанной смолой, действует как конденсатор. За счет изменения длины металлических фольг и толщины слоев бумаги, пропитанной смолой, диэлектрическое напряжение равномерно распределяется по радиальной глубине, то есть по радиусу изолятора.