Основні види ізоляції - студопедія

Ізоляція високовольтних конструкцій підрозділяється на зовнішню і внутрішню.

Зовнішньою ізоляцією називаються частини ізоляційної конструкції, в яких ізолюючої середовищем є атмосферне повітря, в тому числі у поверхні твердого діелектрика. Електрична міцність зовнішньої ізоляції залежить від атмосферних та інших зовнішніх умов. Незважаючи на його порівняно низьку електричну міцність всього Епр = 1-30 кВ / см, повітряна ізоляція має ряд переваг: низька ціна, відсутність старіння, здатність відновлювати свої ізолюючі властивості після згасання розряду.

Внутрішньою ізоляцією називаються частини ізоляційної конструкції, в яких ізолюючої середовищем є рідкі, тверді або газоподібні діелектрики або їх комбінації, які не мають прямих контактів з атмосферним повітрям.

Тривала практика створення і експлуатації різного високовольтного обладнання показує, що в багатьох випадках весь комплекс вимог щонайкраще задовольняється при використанні в складі внутрішньої ізоляції комбінації з декількох матеріалів. доповнюють один одного і виконують кілька різні функції. Так тільки тверді діелектричні матеріали забезпечують механічну міцність ізоляційної конструкції; зазвичай вони мають і найбільш високу електричну міцність. Високоміцні гази і рідкі діелектрики легко заповнюють ізоляційні проміжки будь-якої конфігурації, в тому числі найтонші зазори, пори і щілини, чим суттєво підвищують електричну міцність, особливо тривалу.

Найбільш широкого поширення набули такі види ізоляції.

Паперово-просочена ізоляція. Вихідними матеріалами для виготовлення паперово-просоченою ізоляції (БПИ) служать спеціальні електроізоляційні папери і мінеральні (нафтові) масла (паперово-масляна ізоляція) або синтетичні рідкі діелектрики.

Паперово-плівкова ізоляція має більш високу короткочасної і тривалої електричної міцність. Недоліками БПИ є невисока допустима робоча температура (не більше 90 ° С) і горючість.

Маслобарьерний ізоляція (МБІ). Основу цієї ізоляції становить мінеральне трансформаторне масло, яке надійно заповнює ізоляційні проміжки між електродами будь-якої складної форми і забезпечує гарне охолодження конструкції за рахунок конвективного або примусового руху.

Перевагами МБІ є відносна простота конструкції і технології, інтенсивне охолодження активних частин обладнання, а також можливість відновлення якості ізоляції в експлуатації шляхом сушки і заміни масла.

Основні недоліки МБІ - менша, ніж у паперово-масляної ізоляції, електрична міцність, пожежо-і вибухонебезпечність конструкції. Маслобарьерний ізоляція використовується в якості головної в силових трансформаторах від 10 до 1150 кВ, в автотрансформаторах і реакторах вищих класів напруги.

Ізоляція на основі слюди. На основі слюди виконується високовольтна ізоляція класу нагрівостійкості В з допустимою робочою температурою 130 ° С для статорних обмоток великих електричних машин. Основними вихідними матеріалами служать Мікаленти або стеклослюдінітовая стрічка.

Пластмасова ізоляція в промислових масштабах використовується поки тільки в силових кабелях на напругу до 220 кВ і в імпульсних кабелях. Основним діелектричним матеріалом в цих випадках є поліетилен низької і високої щільності.

Газова ізоляція. Для виконання газової ізоляції в високовольтних конструкціях використовуються азот, двоокис вуглецю і елегаз. Найбільш перспективним є елегаз. Він має найбільшу серед зазначених газів електричну міцність, високі дугогасящие властивості і є хорошою тепловідводної середовищем. Основною областю застосування елегазової ізоляції є герметизовані розподільні пристроїв (ГРУ) на напруги 110 кВ і вище.

На обладнання, яке працює в електричних мережах, впливають такі види напруги: робоча напруга; внутрішні перенапруги; грозові перенапруги.

Робоча напруга . ВУкаіни електричні мережі підрозділяютьсяна класи напруги, які збігаються з номінальним лінійним напругою мережі Uном. ГОСТ 1516.3-96 встановлює для кожного класу напруги найбільша робоча напруга (лінійне) Uраб.наіб. що дорівнює Uраб.наіб = kp # 8729; Uном. прічемзначеніе kp приймається 1,05-1,2.

Внутрішні перенапруги. Найбільш важливою характеристикою перенапруги є максимальне значення Umax або кратність kn по відношенню до амплітуди найбільшої робочої фазної напруги Uраб.наіб

Для обладнання підстанцій вводиться поняття про розрахункову кратності внутрішніх перенапруг kpк .. для якої поява перенапруг з більшою кратністю малоймовірно (1 раз в 50-100 років). Значення розрахункової кратності внутрішніх перенапруг вибирається на підставі техніко-економічних міркувань з урахуванням характеристик захисних пристроїв.

Грозові перенапруги. При ударі блискавки в провід лінії електропередачі або при ударі блискавки в грозозахисний трос або опору і перекритті гірлянди ізоляторів з опори на провід по дроту починає поширюватися хвиля, що набігає на підстанцію. Розрахункові значення напруг, що впливають на ізоляцію устаткування при грозових перенапруженнях Uвозд. гроз = kгроз # 8729; Uост. разр. де Uост. разр - остаюшееся напруга на розряднику при токах координації; kгроз - коефіцієнт, що враховує перепад напруги між розрядником (ОПН) і захищеним об'єктом.