Типи ізоляторів, використовуваних у передавальних (повітряних) лініях
Типи ізоляторів, що використовуються на лініях передачі
Існує 5 типів ізоляторів, які використовуються на лініях передачі як повітряна ізоляція:
Піновий ізолятор
Підвіский ізолятор
Натяжний ізолятор
Захисний ізолятор
Шакл-ізолятор
Пінові, підвіски та натяжні ізолятори використовуються в системах середнього до високого напруги. Захисні та шакл-ізолятори в основному використовуються в системах з нижчою напругою.
Піновий ізолятор
Пінові ізолятори були розроблені одними з перших повітряних ізоляторів, але все ще широко використовуються в електромережах до системи 33 кВ. Піновий ізолятор може бути одно-, дво- або тричастинним, залежно від застосування напруги.
У системі 11 кВ ми зазвичай використовуємо одночастинний ізолятор, де весь піновий ізолятор є однією деталлю правильної форми фарфору або скла.
Оскільки шлях утечки ізолятора проходить через його поверхню, бажано збільшити вертикальну довжину поверхні ізолятора для подовження шляху утечки. Ми надаємо один, два або більше дождевих капелюшків або петтикоатів на тіло ізолятора, щоб отримати довгий шлях утечки.
Крім того, дождеві капелюшки або петтикоати на ізоляторі виконують ще одну функцію. Ми проектуємо ці дождеві капелюшки або петтикоати так, щоб під час дощу зовнішня поверхня капелюшка ставала мокрою, а внутрішня поверхня залишалася сухою і не провідною. Таким чином, буде перериваний провідний шлях через мокрий поверхню пінового ізолятора.
У системах вищої напруги – таких як 33 кВ і 66 кВ – виробництво одночастинного фарфорового пінового ізолятора стає складнішим. Чим вища напруга, тим густішим має бути ізолятор, щоб забезпечити достатню ізоляцію. Дуже густий однодетальний фарфоровий ізолятор не практичний для виробництва.
У цьому випадку ми використовуємо багаточастинний піновий ізолятор, де деякі правильно спроектовані фарфорові оболонки з'єднуються портландцементом, щоб сформувати один повний ізолятор. Зазвичай ми використовуємо двочастинні пінові ізолятори для систем 33 кВ, а трьохчастинні пінові ізолятори для систем 66 кВ.
Розрахунок електричного ізолятора
Живий провідник прикріплений до верхньої частини пінового ізолятора, який знаходиться на потенціалі живлення. Ми фіксуємо нижню частину ізолятора до опорної конструкції з потенціалом землі. Ізолятор має витримувати потенціальні напруження між провідником і землею. Найкоротша відстань між провідником і землею, що оточує тіло ізолятора, вздовж якої може відбутися електричний розряд через повітря, називається відстанню пробою.
Коли ізолятор мокрий, його зовнішня поверхня стає майже провідною. Тому відстань пробою ізолятора зменшується. Дизайн електричного ізолятора повинен бути таким, щоб зменшення відстані пробою було мінімальним, коли ізолятор мокрий. Саме тому верхній петтикоат пінового ізолятора має форму парасольки, щоб він могла захищати нижню частину ізолятора від дощу. Верхня поверхня верхнього петтикоата наскільки можливо менше нахилена, щоб зберегти максимальне напругу пробою під час дощу.
Дождеві капелюшки розроблені так, щоб вони не заважали розподілу напруги. Вони спроектовані так, щоб їх поверхня була під прямим кутом до ліній сили електромагнітного поля.
Стовпчиковий ізолятор
Стовпчикові ізолятори схожі на пінові ізолятори, але стовпчикові ізолятори більш підходять для застосування в системах вищої напруги.
Стовпчикові ізолятори мають більшу кількість петтикоатів і більшу висоту порівняно з піновими ізоляторами. Цей тип ізолятора можна монтувати горизонтально та вертикально на опорній конструкції. Ізолятор виготовлений з одного куска фарфору і має з'єднання на обох кінцях для фіксації.
Основні відмінності між піновим ізолятором і стовпчиковим ізолятором:
