Изоляторы на лэп для чего нужны: Изоляция линий электропередачи | Как работает электрическая изоляция | Архивы

Содержание

Электрические изоляторы: назначение, виды, конструкция, классификация

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 ].

Основные технические характеристики

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

  • 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°.
Рис. 2. Изолятор под дождем

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.

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.

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:

  • 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:

  • С фарфоровым корпусом – отличаются высокой механической прочностью на сжатие, но боятся динамических воздействий. Для предотвращения появления проводящих каналов, из-за оседания пыли и грязи на поверхности, керамический материал покрывается глазурью.
  • Полимерные изоляторы – подразделяются на модели, которые имеют упругую деформацию и монолитные. Отличаются куда большим удельным сопротивлением материала, чем фарфоровые. Но мягкая поверхность в большей мере подвержена загрязнению, чем покрытый глазурью фарфор. Помимо этого из-за воздействия ультрафиолета полимер разрушается и утрачивает свойства, поэтому их применяют для внутренней установки.
  • Стеклянные электрические изоляторы – отличаются не такой высокой прочностью, подвержены сколам при динамических воздействиях. Но в отличии от других материалов не подвержены воздействию агрессивных реагентов. Обладают меньшим весом и более просты в обслуживании, чем фарфоровые.

По способу крепления на опоре

В зависимости от способа крепления бывают:

Классификация по способу крепления
  • Штыревого типа (а) – крепятся посредством металлической арматуры и выступают в роли опоры воздушных ЛЭП, откуда и возникло название опорно-штыревые изоляторы.
  • Подвесные (б) – выполняются тарельчатыми изоляторами, которые собираются в гирлянды, в зависимости от класса напряжения присоединенных к ним электрических аппаратов.
  • Стержневые (в) – имеют форму сплошного стержня, который устанавливается в качестве опорного или подвешивается за элементы арматуры в качестве натяжного. Опорно-стержневые изоляторы устанавливается в распредустройствах для изоляции шин. На их краях посредством чугунных крыльев крепятся токоведущие части.

Видео в дополнение темы

Обзор электрических изоляторов типа «ПС»:

Какой тип изолятора используется в линиях электропередачи 132 кВ?

Изолятор подвески

Нормальное номинальное напряжение подвесных изоляторов составляет 11 кВ, и количество дисков может быть скорректировано для соответствующих напряжений линии передачи. Например, для ЛЭП 132 кВ используйте 132 кВ / 11 кВ = обычно 13 дисков.Подвесной изолятор имеет большую гибкость по сравнению с другими типами изоляторов.

Есть ли у линий электропередачи изоляция?

Изоляторы

помогают разделить электрические проводники при их физическом контакте. Воздушные линии электропередачи не изолированы: воздушная линия электропередачи находится под очень высоким напряжением, и для поглощения тепла, производимого таким высоким напряжением, потребуется много толстой изоляции.

Какой изолятор лучший?

A: Лучшим изолятором в мире на данный момент, скорее всего, является аэрогель с кремнеземными аэрогелями, имеющими теплопроводность менее 0.03 Вт / м * К в атмосфере. аэрогеля, предотвращающего таяние льда на горячей плите при 80 градусах Цельсия! Аэрогель обладает удивительными свойствами, потому что он в основном состоит из воздуха.

Какие бывают 3 типа изоляторов?

В линиях передачи существует несколько типов изоляторов, но наиболее часто используются изоляторы штыревого типа, подвесного типа, изолятор деформации и изолятор с дужкой.

  • 1. Изоляторы штыревого типа.
  • 2.Изоляторы подвесного типа.
  • Преимущества.
  • 3. Изоляторы трансмиссионные.

Какие 5 примеров изоляторов?

Примеры изоляторов включают пластмассы, пенополистирол, бумагу, резину, стекло и сухой воздух.

Как использовать изоляторы?

Изоляторы работают как протекторы. Они могут защитить тепло, звук и прохождение электричества. Теплоизоляторы, звукоизоляторы и электроизоляторы используются по разным причинам, от сохранения тепла в домах до защиты электрических проводов и звукоизоляции помещений.

Зачем нужны изоляторы?

Утеплитель

поможет поддерживать желаемую температуру в вашем доме круглый год, защищая его от холода зимой и излишков тепла летом. Изоляция также полезна для снижения шумового загрязнения. Хорошо изолированный дом очень энергоэффективен и не требует дополнительного отопления и охлаждения.

Что такое длина пути утечки?

Длина пути утечки означает кратчайшее расстояние по поверхности твердого изоляционного материала между двумя проводящими частями.Значения в таблице «Длина пути утечки во избежание отказа из-за отслеживания» основаны на существующих данных и подходят для большинства приложений.

Какие материалы используются в качестве линий электропередачи?

Использование материалов для линий передачи

  1. Медь.
  2. Алюминий.
  3. Кадмий — медные сплавы.
  4. Фосфорная бронза.
  5. Сталь оцинкованная.
  6. Стальной сердечник медный.
  7. Стальной сердечник из алюминия.

Где используется изолятор штыревого типа?

Штыревой изолятор используется в распределительных сетях до 33кВ. Он размещен на поперечине опорной башни. Штыревой изолятор имеет на верхнем конце канавки для удержания проводника.

Почему в линиях электропередач 3 провода?

Трехпроводная трехфазная цепь обычно более экономична, чем эквивалентная двухпроводная однофазная цепь на той же линии с заземлением, поскольку в ней используется меньше проводящего материала для передачи заданного количества электроэнергии.

Какая линия электропередачи является самым высоким напряжением?

1,200 кВ — это самое высокое напряжение, предлагаемое для передачи электроэнергии. В настоящее время максимальное используемое напряжение составляет 800 кВ в Китае, который также разрабатывает систему на 1100 кВ. Powergrid проложит 380 км линии электропередачи 1200 кВ от Деоли до Аурангабада на первом этапе.

Можно ли прикоснуться к токоведущему проводу в резиновых перчатках?

Миф: Резиновые перчатки и резиновая обувь защищают вас от электричества.Правда: это верно только в том случае, если они на 100% состоят из чистой резины без дырок и разрывов (такие, какие носят электромеханики). Миф: Все линии электропередач заизолированы.

Металлы, такие как медь, являются типичными проводниками, в то время как большинство неметаллических твердых веществ считаются хорошими изоляторами, имеющими чрезвычайно высокое сопротивление потоку заряда через них.

Какой изолятор самый прочный?

Airgel, самый мощный изолятор в мире. Этот удивительный материал считается лучшим изолятором в мире.Этот изолятор сверхнизкой плотности может выдерживать температуры от -78ºC до 1000ºC, в 39 раз больше изоляции, чем лучшая изоляция из стекловолокна.

Почему ватные шарики — хорошие изоляторы?

Большинство теплоизоляторов работают на стабилизацию и изоляцию воздуха. Так ватные шарики будут препятствовать движению воздуха и, таким образом, изолируют. Сам хлопок состоит только из волокон и составляет небольшую долю от общего объема.

Изоляторы на воздушных линиях электропередачи, поставщик электроизоляторов

Согласно достоверной статистике аварий на линиях электропередач, многие люди погибают, соприкасаясь с линиями электропередачи, находящимися под напряжением.Эти мрачные статистические данные представляют собой обычных прохожих и даже людей, работающих на линиях электропередач. Согласно статистическим данным, большинство этих смертей можно было предотвратить с помощью изоляторов воздушных линий электропередач.

Управляете ли вы проектом по передаче электроэнергии высокого напряжения? Тогда изоляторы воздушных линий должны быть в числе ваших приоритетов. В этом руководстве мы рассмотрим все, что вы должны знать о силовых изоляторах высокого напряжения.

Что такое изолятор воздушной линии электропередачи?

Проще говоря, электрический изолятор — это тип материала, внутренние электрические заряды которого не текут свободно.Сопротивление потоку зарядов делает невозможным проведение электрического тока, даже когда через них проходит электрическое поле.

По сравнению с другими материалами, такими как полупроводники и проводники, которые легче проводят ток. Ключевым свойством, которое выделяет изолятор среди других, является его удельное сопротивление. Технически изоляторы имеют более высокое удельное сопротивление, чем полупроводники или проводники.

Изоляторы используются в электрооборудовании для поддержки и разделения электрических проводников без пропуска тока через них.

Изолятор, используемый в больших объемах для обертывания электрических кабелей или другого оборудования, называется изоляцией.

Термин «изолятор» также используется для обозначения изолирующих опор, которые прикрепляются к линиям распределения электроэнергии или линиям передачи к опорам и опорам линий электропередач.

Они поддерживают нагрузку подвешенных тросов, не позволяя электрическому току проходить через башню на землю.

Электроизоляционные материалы

При покупке электрических изоляторов для линий электропередач очень важно знать, из чего они сделаны.Хотя все изоляторы предназначены для предотвращения протекания электрического тока, уровень их изоляции может меняться.

Наиболее распространенными материалами, которые используются для изготовления изоляторов линий электропередач, являются стекло, фарфор и композитные полимеры. Давайте потратим некоторое время на изучение каждого из этих материалов, и вы сможете решить, какой из них лучше всего подходит для вас.

  1. Стеклянный изолятор:

Стекло считается самым старым материалом, который использовался для изготовления изоляторов для воздушных линий электропередачи.Хотя позже фарфор стал использоваться в качестве изоляторов высокого напряжения, стекло все еще используется до сих пор.

Стекло имеет более высокую диэлектрическую прочность, чем фарфор, благодаря процессу отжига, который используется для их изготовления. Он также обладает высоким сопротивлением электричеству и в то же время имеет низкий коэффициент теплового расширения.

Эти два термина просто означают, что стекло останется хорошим изолятором, несмотря на пропускание большого тока. Что касается тепла, на изоляционные свойства стекла не так легко повлиять внешние температуры.

Высокая прочность на разрыв стеклянного материала предотвращает его нагрев в случае высоких температур. Прозрачный характер стеклянного материала позволяет легко обнаруживать загрязнения и пузырьки воздуха.

Стекло имеет более длительный срок службы, чем фарфор. Он может служить своей цели годами без ухудшения своих электрических или механических свойств. Это хорошо работает, особенно для закаленного стекла.

По стоимости стеклянные изоляторы дешевле фарфоровых и композитных полимерных изоляторов.

  1. Фарфоровые изоляторы

Фарфор — наиболее предпочтительный материал для воздушных линий электропередачи. Безусловно, такая огромная популярность этого электроизоляционного материала обусловлена ​​множеством причин.

Фарфор изготавливается из комбинации материалов, включая глину, силикат алюминия, кварц и даже полевой шпат. Затем материал покрывается гладкой глазурью, обеспечивающей защиту от влаги, пыли и других загрязнений.

Фарфор, как один из лучших изоляционных материалов, не имеет пористости. Это помогает сохранить его диэлектрическую прочность. Производители фарфоровых изоляторов также гарантируют отсутствие пузырьков и загрязнений, которые могут повлиять на изоляционные свойства этого материала.

Одним из главных преимуществ фарфорового материала как изолятора является то, что он не содержит трещин и даже отверстий. Это помогает поддерживать высокое сопротивление изоляции.

Фарфор также может похвастаться высокой диэлектрической прочностью, которая может достигать 60 кВ / см.

Гибкость фарфорового материала — еще одна основная причина его популярности. Этому материалу легко придать любую форму и дизайн. Проделать то же самое со стеклом может быть довольно сложно.

Способность выдерживать различные условия увеличивает универсальность этого изоляционного материала. В отличие от стекла, внутренняя структура фарфора не подвержена резким перепадам температуры.

  1. Полимерный изолятор

Этот потолочный изоляционный материал, также известный как композитный изолятор, состоит из эпоксидной смолы, стекловолокна и стержневой сердцевины, которая должным образом покрыта пластинами из полимера.

Стержень закреплен на обоих концах оцинкованной сталью. На этот материал используются разные навесы из полимеров в зависимости от области применения. Некоторые из используемых полимеров включают каучук, эпоксидные смолы, этилен, тефлон и этилен-пропиленовый мономер.

Одним из преимуществ полимерных изоляторов является их легкий вес. Их можно легко транспортировать, не ломая и не повредив. Их легкий вес также означает, что они будут оказывать минимальную нагрузку на электрический кабель.

Полимерные изоляторы также обладают высокой прочностью на разрыв и очень гибкими.Это лучшие изоляторы для районов с высоким уровнем загрязнения окружающей среды.

Главный недостаток полимерных изоляторов — они склонны к утечке тока. Это происходит, когда влага попадает в изолятор.

Итак, какой материал лучше всего для изолятора линии электропередачи? Из трех перечисленных материалов электрических изоляторов мы увидели, что у каждого из них есть свои плюсы и минусы.

Это означает, что нет ничего лучше «лучших» изоляторов.

Однако есть определенные параметры, которым должен соответствовать любой изоляционный материал для линии электропередачи. Эти;

— Высокая механическая прочность, чтобы выдерживать нагрузку

— Высокое электрическое сопротивление для предотвращения утечки тока

— Изоляционный материал не должен быть пористым

— Материал не должен содержать примесей

Когда все будет в порядке эти свойства, тогда вы можете пойти дальше и проверить другие свойства.

Типы воздушных изоляторов

Существует три основных типа изоляторов линий электропередач.Это:

— Штыревые изоляторы

— Изоляторы столба

— Изоляторы опоры

— Изоляторы подвески

— Изоляторы трансмиссии

— Изоляторы скобы

Давайте посмотрим на каждый из этих типов изоляторов воздушной линии электропередач. имеют.

1. Изоляторы штыревого типа

Эти изоляторы используются для поддержки линий электропередач низкого напряжения. Один кусок этого изолятора можно использовать на проводе, передающем 11 кВ. В противном случае эти изоляторы обычно используются на кабелях от 25 кВ до 44 кВ.Четырехкомпонентный изолятор можно использовать даже на проводах 66 кВ.

Типичный четырехштырьковый изолятор состоит из нескольких кожухов, которые устанавливаются параллельно перед установкой на опоре или опоре. Конструкция нижних юбок этих изоляторов должна быть такой, чтобы внутренние части всегда оставались сухими, даже если внешняя часть влажная. Это помогает предотвратить утечку электричества.

Верхняя часть изолятора позволяет закрепить проводник в канавке, которая затем поддерживается оцинкованным штифтом.Наперсток помогает предотвратить прямой контакт фарфора с булавкой.

Преимущества изолятора штыревого типа

— Дешевле, чем другие типы изоляторов

— Простота сборки

— Обеспечивает эффективный способ поддержки проводников

Недостатки изолятора штыревого типа

Они подходят только для напряжения ниже 50кВ. В противном случае они будут громоздкими для напряжений выше 50 кВ.

2. Изолятор столбов

Изоляторы столбов устанавливаются на электрическую опору линии передачи.

В зависимости от использования и положения, которое они устанавливают на опоре, изоляторы опор линии делятся на несколько типов: изоляторы опор линии связи, горизонтальные и вертикальные изоляторы опор линии, изоляторы опор линии под рычагом и изоляторы опор верхней линии зажима.

3. Опорный изолятор

Опорный изолятор — это тип деформационных изоляторов, он широко используется в линиях среднего и низкого напряжения для сельских и железнодорожных сетей. Изолятор опоры также называют изолятором оттяжек или изолятором яйца.

4. Изолятор подвесного типа

Если ваш воздушный провод передает высокое напряжение, вам нужен лучший изолятор. Изоляторы подвесного типа могут быть подходящим изолятором для вашего проводника. Он хорош для изоляции проводов высокого напряжения.

Подвесные изоляторы могут изолировать проводники напряжением до 400 кВ.

Конструктивно подвесной изолятор состоит из фарфоровых дисков, которые хорошо расположены последовательно, образуя структуру в виде струны.

Проводник подвешен на нижнем конце, а другой конец прикреплен к рычагу на опоре или опоре. Количество фарфоровых изоляторов в устройстве будет зависеть от рабочего напряжения.

Преимущества подвесных изоляторов

-Если один изолятор выходит из строя, его можно заменить, так как другие изоляторы остаются нетронутыми

-деже для высоких рабочих напряжений

-конструкция обеспечивает гибкую работу

-изолирующая способность можно увеличить за счет добавления дополнительных изоляторов

-Обеспечивает защиту от молнии при использовании со стальной опорой.

5. Трансмиссионный изолятор

Изоляторы деформации, также известные как изоляторы растяжения, используются, когда проводник подвергается высокому напряжению при нависании над определенными участками. К таким областям относятся крутые повороты, окончания рек и тупики.

В таких местах возможно внезапное изменение направления кабеля. Изолятор играет роль снижения напряжения.

Конструкция изоляторов деформации придает им значительную физическую прочность и диэлектрические свойства.Если напряжение превышает ожидаемый предел, можно использовать два или даже более изолятора.

Изоляторы деформации идеальны для передачи электроэнергии высокого напряжения. В противном случае вам следует рассмотреть возможность использования изолятора дужки.

6. Изолятор скобы

Скоба, также известная как катушечный изолятор, обычно используется для линий электропередач низкого напряжения. Он всегда считается альтернативой деформационному изолятору только потому, что он имеет меньшую емкость. Его можно подключать как по вертикали, так и по горизонтали.

Конструкция изолятора с дужкой включает отверстие, которое обеспечивает равномерное распределение нагрузки во всех направлениях.

Изоляторы с дужкой становятся менее популярными в последние годы, поскольку все больше и больше людей используют подземные силовые кабели.

Обвязочная проволока используется для фиксации жилы в изоляторе.

Характеристики линий передачи Изоляторы

Вот некоторые отличительные особенности изоляторов PowerTelcom:

-Легкий вес: несмотря на то, что они изготовлены из качественного материала, эти изоляторы имеют минимальный вес.Это упрощает обращение с ними по сравнению с большинством обычных керамических изоляторов.

— Высокая ударопрочность: изоляторы в энергосистеме имеют качественную конструкцию, чтобы гарантировать, что они не подвержены физическому воздействию. Эта особенность делает их идеальными для различных сред. Они также проходят испытания на ударную нагрузку и вибрацию.

-Сопротивление высокому напряжению: Как и ожидалось, изоляторы могут выдерживать высокое напряжение. Это делает их применимыми ко всем типам электроэнергетических систем.

— Индивидуальные конструкции: хотя изоляторы имеют стандартную конструкцию, вы можете запросить нестандартную конструкцию, и мы вам поможем. Все, что вам нужно, это отправить нам информацию о желаемом дизайне.

— Воздухопроницаемость: эти изоляторы обладают отличной воздухопроницаемостью. Это просто означает, что они обеспечивают беспрепятственный поток воздуха через них. Проницаемость используется для управления теплом, особенно на высоковольтных линиях электропередачи.

-Прочные и долговечные: изоляторы прочные и рассчитаны на длительный срок службы.Они также привлекают минимальные затраты на обслуживание.

Факторы, которые следует учитывать при выборе изоляторов для воздушных линий

Как мы видели, существуют различные типы изоляторов для воздушных линий электропередач. Каждый изолятор обладает своими уникальными свойствами. Итак, какой изолятор подходит для моей линии электропередачи?

Есть несколько факторов, которые могут помочь вам купить лучшие изоляторы на продажу. Они включают;

— Напряжение: это напряжение, которое проходит через проводник.

-Расстояние между полюсами. Прежде чем выбрать изолятор, необходимо проверить, велико ли это расстояние.

-Материал изолятора. Некоторые материалы подходят для определенных условий, а для других — нет.

— Диэлектрические свойства изоляторов

— Условия окружающей среды. Такие факторы, как температура, дождь, снег и влажность, могут повлиять на изоляционные свойства некоторых материалов. Итак, перед выбором изоляционного материала нужно внимательно оценить, где вы живете.

-Стоимость изолятора. Хотя это может показаться незначительной проблемой, важно учитывать цену изолятора перед покупкой. Покупка дешевых изоляторов может показаться приемлемым вариантом, но не всегда лучшим вариантом. Свяжитесь с производителем изоляторов для воздушных линий, чтобы уточнить их цену.

Конструкция, стандарты и рабочие параметры изолятора

Существуют определенные параметры подвесных изоляторов, которые напрямую влияют на его рабочие характеристики, эффективность и долговечность.Эти параметры могут быть механическими, физическими и электрическими.

Механические факторы

Изоляторы не только предотвращают утечку тока, но и обеспечивают механическую опору. По этой причине механические свойства изолятора должны быть точными. Это касается всех типов изоляторов.

IEC 60797 — один из стандартов, используемых для определения механических свойств изолятора. При этом учитываются такие факторы, как максимальная нагрузка, которую могут выдерживать изоляторы.Например, подвесные изоляторы обычно маркируются по их механической нагрузочной способности (механическая нагрузка подвески)

Электрический коэффициент

Электрические свойства изолятора обычно определяются расстоянием между изоляционным материалом и расстоянием дуги.

Некоторые из электрических параметров включают частоту сухой сети и устойчивость к импульсам.

Емкость изолятора также подпадает под электрические факторы. IEC 60071- рекомендует стандартное напряжение электрических изоляторов воздушных линий

Изолятор линий электропередач высокого напряжения Производитель: Power Telcom

Не знаете, где найти лучший изолятор для линий электропередач? У нас есть подходящие решения для вас.В PowerTelcom мы проектируем и производим различные типы воздушных изоляторов для продажи.

Наша продукция отличается высоким качеством, и мы строго придерживаемся международных стандартов производства. Все, что вам нужно, это прислать нам спецификации изоляторов, и мы доставим вам то, что вам нужно.

Часто задаваемые вопросы

Что такое электрический изолятор?

Электрический изолятор является важным компонентом воздушных линий и систем линий электропередачи, он обычно устанавливается на опорах, опорах или других конструкциях, чтобы предотвратить прохождение электрического тока в нежелательные области от воздушных проводов.

Какие бывают типы электрических изоляторов?

В зависимости от использования, существуют изолятор штыревого типа, изолятор постового типа, изолятор деформации, изолятор подвески, изолятор типа скобы (также называемый изолятором катушки) и изолятор опоры.

По материалам бывают стеклянные изоляторы, фарфоровые изоляторы и полимерные изоляторы.

В зависимости от приложенного напряжения существуют изоляторы низкого напряжения, изоляторы среднего напряжения и изоляторы высокого напряжения.

Что следует учитывать при выборе изоляторов ВЛ?

Есть несколько факторов, которые могут помочь вам купить лучшие изоляторы на продажу:

  • Приложенное напряжение.
  • Расстояние между полюсами.
  • Материал изолятора.
  • Диэлектрические свойства изоляторов
  • Условия окружающей среды.
  • Стоимость изолятора.

Ссылки:

Типы воздушных изоляторов

Информация о контактных изоляторах

Изолятор (электрический) — New World Encyclopedia

Проводящий медный провод, изолированный внешним слоем полиэтилена.

Изолятор , , также называемый диэлектриком , или непроводником , — это материал, который препятствует прохождению электрического тока. Этот тип материала используется в частях электрического оборудования, предназначенных для поддержки или разделения электрических проводников без прохождения тока через себя. Этот термин также используется более конкретно для обозначения изолирующих опор, которые прикрепляют провода передачи электроэнергии к опорам или опорам электросети.

Некоторые материалы, такие как стекло или тефлон, являются очень хорошими электрическими изоляторами.Гораздо более широкий класс материалов, например, резиноподобные полимеры и большинство пластиков, по-прежнему «достаточно хороши» для изоляции электропроводки и кабелей, даже если они могут иметь более низкое объемное удельное сопротивление. Эти материалы могут служить в качестве практичных и безопасных изоляторов для напряжений от низкого до среднего (сотни или даже тысячи вольт).

Физика проводимости в твердых телах

Электроизоляция — это отсутствие электропроводности. Изолирующий материал имеет атомы с прочно связанными валентными электронами.Согласно теории электронных зон (раздел физики), заряд будет течь через материал всякий раз, когда есть доступные состояния, в которые могут быть возбуждены электроны в материале. Это позволяет им набирать энергию и тем самым перемещаться по проводнику (обычно по металлу). Если таких состояний нет, материал является изолятором.

Большинство изоляторов (хотя и не все) характеризуются большой шириной запрещенной зоны. Это происходит потому, что «валентная» зона, содержащая электроны с наивысшей энергией, заполнена, и большая запрещенная зона отделяет эту зону от следующей зоны над ней.Всегда существует некоторое напряжение (называемое напряжением пробоя), которое даст электронам достаточно энергии для возбуждения в этой полосе. Как только это напряжение будет превышено, материал перестает быть изолятором, и заряд начнет проходить через него. Однако обычно это сопровождается физическими или химическими изменениями, которые необратимо ухудшают изоляционные свойства материала.

Материалы, у которых отсутствует электронная проводимость, также должны не иметь других мобильных зарядов. Например, если жидкость или газ содержат ионы, то ионы можно заставить течь в виде электрического тока, а материал является проводником.Электролиты и плазма содержат ионы и будут действовать как проводники независимо от того, участвует ли электронный поток.

Некоторые изоляционные / непроводящие материалы

Пробой непроводников

Непроводники страдают от явления электрического пробоя. Когда любое напряжение, приложенное к длинному непроводнику, превышает пороговое значение поля пробоя для этого вещества, непроводник внезапно превращается в резистор, иногда с катастрофическими результатами. Во время электрического пробоя любой свободный носитель заряда, ускоряемый сильным электронным полем, будет иметь достаточную скорость, чтобы выбивать электроны (ионизировать) любой атом, на который он ударяется.Эти освобожденные электроны и ионы, в свою очередь, ускоряются. Один носитель создает два, которые создают четыре и т. Д. Быстро непроводник заполняется мобильными носителями, и его сопротивление падает до низкого уровня. В воздухе вспышка проводимости называется «коронным разрядом» или «искрой». Подобный пробой может произойти в любом непроводящем материале, даже в массивном твердом теле материала. Даже в вакууме может произойти своего рода пробой, но в этом случае пробой или вакуумная дуга связаны с зарядами, которые выбрасываются с поверхности металлических электродов, а не создаются самим вакуумом.

Телеграфные изоляторы и изоляторы ЛЭП

Изолятор керамический 110 кВ, показывающие навесы.

Подвесные провода для передачи электроэнергии оголены, за исключением подсоединения к жилым домам, и изолированы от окружающего воздуха. Изоляторы требуются в точках, в которых они поддерживаются опорами или пилонами. Изоляторы также требуются там, где провод входит в здания или электрические устройства, такие как трансформаторы или [выключатели], чтобы изолировать провод от корпуса.Эти полые изоляторы с проводником внутри называются вводами.

История

Первыми электрическими системами, в которых использовались изоляторы, были телеграфные линии; Было обнаружено, что прямое прикрепление проводов к деревянным опорам дает очень плохие результаты, особенно в сырую погоду.

Первые стеклянные изоляторы, использовавшиеся в больших количествах, имели точечное отверстие без резьбы. Эти осколки стекла помещали на коническую деревянную шпильку, вертикально проходящую вверх от траверсы столба (обычно только два изолятора на столб и, возможно, один на вершине самого столба).Естественное сжатие и расширение проводов, привязанных к этим «безрезьбовым изоляторам», привело к тому, что изоляторы отсоединились от своих штифтов, что потребовало переустановки вручную.

Среди первых, кто начал производить керамические изоляторы, были компании из Великобритании: Stiff и Doulton использовали керамогранит середины 1840-х годов, Joseph Bourne (позже переименованный в Denby) производил их примерно с 1860 года, а Bullers — с 1868 года. Патент на полезную модель [1] № был предоставлен Луи А. Кове 25 июля 1865 года на производство изоляторов с резьбовым отверстием.По сей день штифтовые изоляторы все еще имеют отверстия с резьбой.

Изобретение подвесных изоляторов сделало возможной передачу энергии высокого напряжения. Изоляторы штыревого типа были неудовлетворительными при напряжении более 60 000 вольт.

Произведено большое количество изоляторов для телефонов, телеграфов и силовых. Для некоторых они стали предметами коллекционирования.

Материал

Изоляторы, используемые для передачи электроэнергии высокого напряжения, изготавливаются из стекла, фарфора или композитных полимерных материалов.Фарфоровые изоляторы изготавливаются из глины, кварца или глинозема и полевого шпата и покрываются гладкой глазурью для удаления грязи. Изоляторы из фарфора с высоким содержанием глинозема используются там, где критерием является высокая механическая прочность. Фарфор имеет электрическую прочность около 4-10 кВ / мм. [2] Стекло имеет более высокую диэлектрическую прочность, но оно притягивает конденсат, а толстые изоляторы неправильной формы трудно отлить без внутренних деформаций. [3] Некоторые производители изоляторов прекратили производство стеклянных изоляторов в конце 1960-х годов, переключившись на керамические материалы.

В последнее время некоторые электроэнергетические компании начали переход на полимерные композитные материалы для некоторых типов изоляторов. Обычно они состоят из центрального стержня из армированного волокном пластика и наружного навеса из силиконовой резины или EPDM. Композитные изоляторы дешевле, легче по весу и обладают отличной гидрофобной способностью. Такое сочетание делает их идеальными для работы в загрязненных районах. Однако эти материалы еще не обладают длительным сроком службы стекла и фарфора.

Конструкция

Колпачок и шпилька изолирующая гирлянда (вертикальная гирлянда дисков) на опоре подвески 275 кВ.

Электрический пробой изолятора из-за чрезмерного напряжения может происходить одним из двух способов:

  • Напряжение прокола — это напряжение на изоляторе (при его нормальной установке), которое вызывает пробой и проводимость внутри изолятора. изолятор. Тепло, возникающее в результате пробоя дуги, обычно приводит к непоправимому повреждению изолятора.
  • Напряжение пробоя — это напряжение, которое вызывает пробой и проводимость воздуха вокруг или вдоль поверхности изолятора, вызывая «пробой» дуги вдоль внешней стороны изолятора. Обычно они рассчитаны на то, чтобы выдерживать это без повреждений.

Изоляторы высокого напряжения спроектированы с более низким напряжением пробоя, чем напряжение пробоя, поэтому во избежание повреждения они могут пробить пробой перед проколом.

Грязь, загрязнение, соль и особенно вода на поверхности изолятора высокого напряжения могут создать на нем токопроводящий путь, вызывая токи утечки и пробои.Напряжение пробоя может быть ниже более чем на 50%, когда изолятор влажный. Изоляторы высокого напряжения для использования вне помещений имеют такую ​​форму, чтобы максимально увеличить длину пути утечки по поверхности от одного конца до другого, называемую длиной утечки, чтобы минимизировать эти токи утечки. [4] Для этого поверхность формуют в виде ряда гофр или концентрических дисков. Обычно это один или несколько навесов ; обращены вниз чашеобразные поверхности, которые действуют как зонтики, чтобы гарантировать, что часть пути утечки поверхности под «чашкой» остается сухой в сырую погоду.Минимальные пути утечки составляют 20-25 мм / кВ, но должны быть увеличены в зонах сильного загрязнения или в районах с морской солью. [5]

Колпачковые и штыревые изоляторы

Линии передачи более высокого напряжения используют модульные конструкции изоляторов и штифтов (см. Рисунок выше). Провода подвешены на «верёвке» одинаковых дискообразных изоляторов, которые прикрепляются друг к другу с помощью металлического штифта с головкой или шаровых звеньев. Преимущество этой конструкции состоит в том, что гирлянды изоляторов с разными напряжениями пробоя для использования с разными линейными напряжениями могут быть сконструированы с использованием разного количества базовых блоков.Кроме того, если один из изоляторов в колонне сломается, его можно заменить, не выбрасывая всю колонну. Стандартные дисковые изоляторы имеют диаметр 10 дюймов (25,4 см) и длину 5 3/4 дюйма (14,6 см), могут выдерживать нагрузку 75 Н (15 кгс) и рассчитаны на рабочее напряжение 10-12 кВ. . [6] Однако напряжение пробоя струны меньше, чем сумма составляющих ее дисков, потому что электрическое поле не распределяется равномерно, а является самым сильным у диска, ближайшего к проводнику, который первым произведет пробой.Металлические градуирующие кольца иногда добавляют вокруг самого нижнего диска, чтобы уменьшить электрическое поле на этом диске и улучшить напряжение пробоя.

Изоляция антенн

Яйцевидный изолятор деформации

Часто радиовещательная радиоантенна строится как мачтовый излучатель, что означает, что вся конструкция мачты находится под высоким напряжением и должна быть изолирована от земли. Используются стеатитовые опоры. Они должны выдерживать не только напряжение мачтового излучателя относительно земли, которое может достигать значений до 400 кВ на некоторых антеннах, но также вес конструкции мачты и динамические нагрузки.Дуговые рожки и молниеотводы необходимы, потому что удары молнии по мачте являются обычным явлением.

Отводы, поддерживающие антенные мачты, обычно имеют деформационные изоляторы, вставленные в кабельную трассу, чтобы удерживать высокое напряжение на антенне от короткого замыкания на землю или создания опасности поражения электрическим током. Часто кабели оттяжек имеют несколько изоляторов, расположенных так, чтобы разделить кабель на отрезки, не кратные длине волны передачи, чтобы избежать нежелательных электрических резонансов в оттяжке.Эти изоляторы обычно бывают керамическими, цилиндрическими или яйцевидными (см. Рисунок). Эта конструкция имеет то преимущество, что керамика испытывает сжатие, а не растяжение, поэтому она может выдерживать большую нагрузку и что, если изолятор сломается, концы кабеля все равно будут связаны.

Эти изоляторы также должны быть оборудованы устройствами защиты от перенапряжения. При определении размеров изоляции оттяжек необходимо учитывать статические заряды оттяжек, на высоких мачтах они могут быть намного выше, чем напряжение, вызванное передатчиком, требующим оттяжек, разделенных изоляторами на несколько секций на самых высоких мачтах.В этом случае лучше всего подходят оттяжки, заземленные на якорных основаниях через катушку или, если возможно, напрямую.

Линии питания, прикрепляющие антенны к радиооборудованию, особенно с двумя выводами, часто необходимо держать на удалении от металлических конструкций. Изолированные опоры, используемые для этой цели, называются опорными изоляторами .

Изоляция в электрооборудовании

Самым важным изоляционным материалом является воздух. В электрических приборах также используются различные твердые, жидкие и газовые изоляторы.В трансформаторах, генераторах и электродвигателях меньшего размера изоляция обмоток проводов состоит из до четырех тонких слоев пленки полимерного лака. Изолированный пленкой магнитопровод позволяет производителю получить максимальное количество витков в доступном пространстве. Обмотки, в которых используются более толстые проводники, часто оборачиваются дополнительной изоляционной лентой из стекловолокна. Обмотки также могут быть пропитаны изоляционными лаками для предотвращения электрического коронного разряда и уменьшения вибрации проводов, вызванной магнитным полем.Обмотки больших силовых трансформаторов по-прежнему в основном изолированы бумагой, деревом, лаком и минеральным маслом; хотя эти материалы используются более 100 лет, они по-прежнему обеспечивают хороший баланс между экономичностью и адекватными характеристиками. Шины и автоматические выключатели в распределительном устройстве могут быть изолированы стеклопластиковой изоляцией, обработанной так, чтобы не распространять пламя и не прослеживать ток через материал.

В более старых аппаратах, изготовленных до начала 1970-х годов, можно найти плиты из прессованного асбеста; Несмотря на то, что это подходящий изолятор для работы на частотах сети, обращение с асбестовым материалом или ремонт с ним приведет к выбросу опасных волокон в воздух и должен выполняться с осторожностью.Передние панели управления до начала двадцатого века были сделаны из сланца или мрамора.

Некоторое высоковольтное оборудование предназначено для работы в среде изоляционного газа под высоким давлением, такого как гексафторид серы.

Изоляционные материалы, которые хорошо работают при мощности и низких частотах, могут быть неудовлетворительными на радиочастоте из-за нагрева из-за чрезмерного рассеивания диэлектрика.

Электрические провода могут быть изолированы полиэтиленом, сшитым полиэтиленом (электронно-лучевой обработкой или химическим сшиванием), ПВХ, каучукоподобными полимерами, пропитанной маслом бумагой, тефлоном, силиконом или модифицированным этилентетрафторэтиленом (ETFE).В кабелях питания большего размера можно использовать прессованный неорганический порошок, в зависимости от области применения.

Гибкие изоляционные материалы, такие как ПВХ (поливинилхлорид), используются для изоляции цепи и предотвращения контакта человека с «токоведущим» проводом, имеющим напряжение 600 В или меньше. Альтернативные материалы, вероятно, будут все шире использоваться в связи с тем, что законодательство ЕС по безопасности и охране окружающей среды делает ПВХ менее экономичным.

Изоляция класса 1 и класса 2

Все переносные или переносные электрические устройства изолированы для защиты пользователя от опасного удара.

Изоляция класса 1 требует, чтобы металлический корпус и другие открытые металлические части устройства были заземлены через «заземляющий» провод, который заземлен на главной сервисной панели; но необходима только основная изоляция проводов. Это оборудование легко узнать по третьему контакту на вилке питания для заземления.

Класс изоляции 2 означает, что устройство имеет двойную изоляцию . Он используется в некоторых приборах, таких как электробритвы, фены и переносные электроинструменты.Двойная изоляция требует, чтобы устройства имели как основную, так и дополнительную изоляцию, каждая из которых достаточна для предотвращения поражения электрическим током. Все внутренние компоненты, находящиеся под напряжением, полностью закрыты изолированным корпусом, который предотвращает любой контакт с «токоведущими» частями. Их можно распознать, потому что их вилки питания имеют два контакта, а на вилках с тремя контактами третий (заземляющий) контакт сделан из пластика, а не из металла. В ЕС все приборы с двойной изоляцией отмечены символом из двух квадратов, один внутри другого.

Область применения

Изоляторы обычно используются в качестве гибкого покрытия электрических проводов и кабелей. Поскольку воздух не является проводником, никакие другие вещества не нужны, чтобы «удерживать электричество внутри проводов». Однако соприкасающиеся друг с другом провода создают перекрестные соединения, короткие замыкания и опасность пожара. В коаксиальном кабеле центральный провод должен поддерживаться точно посередине полого экрана, чтобы предотвратить отражение электромагнитных волн. А любые провода с напряжением выше 60 В могут стать причиной поражения электрическим током или поражения электрическим током.Непроводящие покрытия предотвращают все эти проблемы.

В электронных системах печатные платы изготавливаются из эпоксидной пластмассы и стекловолокна. Непроводящие платы поддерживают слои проводников из медной фольги. В электронных устройствах крошечные и хрупкие активные компоненты заключены в непроводящую эпоксидную смолу или фенольный пластик, либо в обожженное стекло или керамические покрытия.

В микроэлектронных компонентах, таких как транзисторы и ИС, кремниевый материал обычно является проводником из-за легирования, но его можно легко избирательно превратить в хороший изолятор путем применения тепла и кислорода.Окисленный кремний — это кварц, то есть диоксид кремния.

В высоковольтных системах, содержащих трансформаторы и конденсаторы, жидкое непроводящее масло является типичным методом предотвращения образования искр. Масло заменяет воздух в любых помещениях, которые должны поддерживать значительное напряжение без электрического пробоя.

См. Также

Примечания

  1. ↑ Номер патента 48,906. Справочная информация об изоляторах. Проверено 16 февраля, 2009.
  2. ↑ Электрические фарфоровые изоляторы. Universal Clay Products, Ltd.Проверено 16 февраля 2009 г.
  3. ↑ «Insulator Usage, A.C. Walker’s Insulator Information». in Cotton, H. 1958. Передача и распределение электроэнергии . Лондон, Великобритания: English Univ. Нажмите. Проверено 16 февраля 2009 г.
  4. ↑ Holtzhausen, J.P. High Voltage Insulators. IDC Technologies. Проверено 16 февраля 2009 г.
  5. ↑ Адам Джунид, Изоляторы воздушных линий. Knol. Проверено 16 февраля 2009 г.
  6. ↑ Леонард Л. Григсби, Справочник по электроэнергетике (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 2001, ISBN 0849385784).

Ссылки

  • Giancoli, Douglas. 2007. Физика для ученых и инженеров, с современной физикой, 4-е изд. Освоение серии физики. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall. ISBN 978-0136139263.
  • Гибилиско, Стан. 2005. Электричество демистифицировано. Нью-Йорк, Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 0071439250.
  • Типлер, Пол Аллен и Джин Моска. 2004. Физика для ученых и инженеров, Том 2: Электричество и магнетизм, Свет, Современная физика, 5-е изд.Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: W.H. Фримен. ISBN 0716708108.
  • Янг, Хью Д. и Роджер А. Фридман. 2003. Физика для ученых и инженеров, 11-е изд. Сан-Франциско, Калифорния: Пирсон. ISBN 080538684X.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 3 марта 2018 г.

Авторы

New World Encyclopedia писатели и редакторы переписали и завершили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников New World Encyclopedia, , так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна для исследователей здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в энциклопедию Нового Света :

Примечание. могут применяться ограничения на использование отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Insulators: The Hidden Obsession

Insulators: The Hidden Obsession


ЧТО ТАКОЕ ИЗОЛЯТОРЫ? «Изоляторы? Вы имеете в виду те стеклянные штуки на вершинах телефонных столбов, которыми мы стреляли в детстве?»
К сожалению, это слишком распространенная реакция, которую слышат сборщики изолятора, когда об изоляторах поднимают вопрос среди незнакомцев. Достаточно сделать большинство из нас просто съеживается.Надеюсь, кое-что из того, что вы читаете здесь и на других сайтах, посвященных изоляторам, может изменить ваше мнение об этих маленьких проводниках. Краткое руководство, прежде чем мы начнем … В: Что такое изоляторы?
О: Изоляторы — это те предметы из стекла или фарфора, которые вы видите на вершинах и поперечинах телефонных столбов. Их цель — изолировать электрические провода, которые они несут, чтобы электричество (или телефонные звонки) не просачиваются в полюс и не уходят в землю. Без изоляторов было бы практически невозможно передавать электричество в дома и на предприятия, и телефонные звонки не разойдутся дальше нескольких сотен футов, прежде чем вы перестанете слышать собеседника.

Изоляторы были впервые произведены в больших количествах в 1800-х годах, когда были построены первые телеграфные и телефонные цепи. Нужен был способ предотвратить телеграфный сигнал от просачивания в землю, где провод касался твердого объекта. Изоляторы были изобретены, чтобы удовлетворить эту потребность.

Сегодня существуют сотни различных стилей и цветов изоляторов. Многие из старых предметов были сделаны из стекла или фарфора; однако есть некоторые, сделанные из дерева и стекла, частей животных и других причудливых материалов.

Изоляторы меньшего размера использовались в телефонных и телеграфных цепях, а изоляторы большего размера были сделаны для электрических проводов (источников питания). Вообще говоря, чем выше напряжение в линии электропередач, тем больше должен быть изолятор, удерживающий эти линии. Это связано с тем, что электричество может фактически «прыгать» по довольно длинному пути, если напряжение достаточно высокое. Изоляторы с широкими «зонтичными» дисками и широкими нижними юбками (расширяющаяся часть на дне изолятора) предназначены для сохранения как можно большего расстояния между проводом и опорой, чтобы этот «прыжок» или искрение (технически это называется «пробой») не бывает.

В: Это просто старое треснувшее стекло. Зачем их собирать?
О: Сбор изоляторов стал действительно популярным в 1960-х годах, когда все больше и больше коммунальных и электроэнергетических компаний начали прокладывать свои провода под землей. Многие из старых изоляторов там нельзя было использовать, поэтому их выбрасывали. Поскольку изоляторы бывают самых разных размеров, форм и цветов, это было только вопрос времени, когда они станут предметами коллекционирования. Возраст большинства изоляторов в руках коллекционеров составляет от 70 до 145 лет, и большинство из них не имеют даже производились с начала века.Если он старый, и если его больше никто не делает, любой объект, отвечающий этим критериям, обязательно станет предметом коллекционирования. И изоляторы не исключение.

Некоторые люди собирают их только для того, чтобы в их окнах или в саду сверкало красивое цветное стекло; в то время как другие люди собирают определенные виды изоляторов. Цены на утеплители могут варьироваться от бесплатных до десятков тысяч долларов за крайне редкие экземпляры. От некоторых изоляторов сегодня осталось лишь несколько сохранившихся примеров; это будет ценовой диапазон от 20000 долларов и выше — в то время как другие все еще настолько распространены, и так многие из них выжили, что вы часто можете получить их намного дешевле доллар (иногда даже бесплатно) на любом столике барахолки.


Вот, Giant Insulator Mouse (Rattus insulatii) , ловко переплетает юбки в поисках использованных изолирующих штифтов и удлиненных точек подтекания. Не найдя здесь никого, она ищет убежища на диване для своей ежедневной сиесты.
Крысы и изоляторы действительно могут ужиться.

В: Где я могу взять изоляторы и где я могу получить о них информацию?
A: Если вы трудоспособны и живете недалеко от старых железнодорожных путей, скорее всего, там есть изоляторы, которые можно взять бесплатно.Ищите старые сбитые столбы; особенно в районах, где бренд шлепает новые полюса только что выросли. Многие из старых опор остались там, и они просто загружены изоляторами самых разных форм, размеров и цветов. Но остерегайтесь поездов, особенно (!), Если железнодорожные пути не полностью заржавели. Это означает, что железнодорожная линия все еще используется!

Вы также можете получить их на барахолках, аукционах, распродажах недвижимости, гаражных распродажах, антикварных магазинах и на выставках изоляторов (да, у них есть санкционированные шоу об изоляторах!).

Инвалидная коляска? Тогда вы, вероятно, выбываете из игры по поиску изоляторов, но вы все равно можете получить их на гаражных распродажах, выставках изоляторов и в других местах, упомянутых выше.

Восхождение на столбы за изоляторами — очень плохая идея , если вы точно не знаете, что делаете. За стекло не стоит бить током.
Обычной практикой является брать изоляторы со старых полюсов, которые выглядят мертвыми — также распространена практика брать с собой дешевые обычные изоляторы (например, Hemingray 42), поэтому, когда вы откручиваете один от полюса, вы заменяете его одним из своих дешевых.По этому старому проводу все еще могут передаваться телефонные звонки. Никогда не отсоединяйте провод от изолятора, если вы не готовы. заменить изолятор на другой. А никогда не делайте этого на ЛЭП!

Дополнительную информацию об изоляторах и их сборе можно найти на сайтах http://www.insulators.info и http://www.crownjewelsofthewire.com. Здесь вы найдете всевозможные ресурсы, которые помогут вам начать заниматься этим увлекательным хобби. Узнай их историю, кто их делает, кто их собирает, как о них заботиться, отображать идеи, веб-страницы других коллекционеров (например, этот) и многое другое.

Электрические системы: изолятор высокого напряжения


Введение

Назначение изолятора или изоляции — изолировать электрически заряженную часть любого оборудования или машины от другой заряженной части или незаряженной металлической части. При более низком рабочем напряжении изоляция также полностью покрывает токоведущий провод и действует как барьер, удерживая токоведущие проводники недоступными для людей или животных. В случае воздушной передачи и распределения высокого напряжения опоры или столбы электропередач поддерживают линии, а изоляторы используются для изоляции токоведущего провода от опор электропередачи.Изоляторы, используемые в системах передачи и распределения, также должны выдерживать большие растягивающие или сжимающие нагрузки.

Здесь наше краткое обсуждение будет ограничено изоляторами высокого напряжения, используемыми в линиях электропередачи и подстанциях.

Изоляторы высокого и сверхвысокого напряжения можно разделить на два типа в зависимости от используемого материала. Один керамический, а другой полимерный (композитный) изолятор. На рис. А показан эскиз блока изоляционного фарфорового диска, а на рис. В — стеклянный дисковый изолятор.

Традиционно керамические изоляторы из фарфора используются как в линиях передачи, так и в распределительных линиях.
В настоящее время полимерные или композитные изоляторы все чаще используются в системах передачи высокого напряжения. Полимерные изоляторы имеют волоконный стержень, окруженный внешней оболочкой из какого-то полимера. Из-за гидрофобной природы поверхности полимерного изолятора между влажными участками образуются сухие участки, что приводит к разрывам пути утечки во влажном состоянии. Это явление помогает улучшить характеристики полимерного изолятора в загрязненных и прибрежных районах.У полимерных изоляторов есть одно большое преимущество: они легче по сравнению с фарфоровыми изоляторами. Сообщается, что поверхность полимерного изолятора разрушается быстрее, чем фарфоровый изолятор. Одним из важных недостатков фарфоровых изоляторов является то, что фарфоровые изоляторы могут выдерживать большую сжимающую силу, но меньшую силу растяжения. Поверхность фарфоровых изоляторов гидрофильна по своей природе, что означает сродство к воде. Полимерные изоляторы стареют быстрее керамических.

Ниже приведены несколько определений изолятора, которые следует знать и которые необходимы для понимания некоторых концепций.

Длина пути утечки — Длина пути утечки — это кратчайшее расстояние между двумя металлическими концевыми фитингами изолятора вдоль поверхности изолятора. В гирлянде изоляторов для расчета длины утечки металлический участок между двумя последовательными изоляционными дисками не учитывается.

Гофра под изолятором предназначена для увеличения длины пути утечки между штифтом и крышкой. Гофра увеличивает длину пути утечки и, следовательно, увеличивает сопротивление току утечки изолятора. Ток утечки, протекающий через поверхность изоляторов, должен быть как можно меньше.

Длина пути утечки, необходимая для чистого воздуха, может составлять 15 мм на киловольт (линейное напряжение).В загрязненном воздухе в зависимости от уровня загрязнения воздуха необходимая длина пути утечки увеличивается.

Расстояние перекрытия — это кратчайшее расстояние по воздуху между электродами изолятора. Для изолятора штыревого типа, показанного на рис. C, линия с двойной красной стрелкой обозначает расстояние перекрытия.

Напряжение пробоя — Напряжение, при котором происходит пробой воздуха вокруг изолятора и происходит пробой, закорачивающий изолятор.

Напряжение прокола — Напряжение, при котором изолятор выходит из строя и через внутреннюю часть изолятора течет ток.

Изолятор может выйти из строя из-за чрезмерного электрического напряжения, чрезмерного термического и механического напряжения или разрушения из-за химического воздействия окружающей среды на поверхность изолятора.Электрический отказ может произойти между проводником и землей через воздух или через объем изоляционного материала. В одном случае из-за чрезмерного электрического напряжения изолятор может выйти из строя, когда произойдет пробой по воздуху между проводником и опорой. В противном случае изолятор может пробить объем. Изоляционные материалы говорят о высокой диэлектрической прочности фарфора по сравнению с воздухом. Изоляторы сконструированы таким образом, что они могут пробить до того, как будут проколоты.Выход из строя из-за перекрытия обычно временный и самовосстанавливающийся. Но выход из строя из-за прокола изоляции необратим, а изолятор поврежден и требует замены. Изолятор, который имеет внутренние дефекты, такие как пустоты и загрязнения, снижает электрическую прочность изолятора.
Перекрытие может привести к повреждению изолирующей глазури, которую можно отремонтировать. В загрязненных регионах загрязнения оседают на поверхности изолятора, что приводит к снижению напряжения пробоя изолятора во влажном состоянии.Например, если напряжение пробоя промышленной частоты штыревого изолятора 33 кВ составляет 95 кВ в сухом состоянии, то во влажном состоянии напряжение пробоя может быть снижено до менее 80 кВ. Изоляторы рассчитаны на то, чтобы выдерживать напряжение пробоя. В этом примере вы можете заметить, что даже во влажном состоянии напряжение пробоя (80 кВ) более чем в два раза превышает рабочее напряжение изолятора (33 кВ).

Другими важными электрическими параметрами изолятора являются электромеханическая разрушающая нагрузка, выдерживаемое напряжение молнии, выдерживаемое импульсное напряжение переключения и т. Д.. Требования к изолятору линии ВН зависят от длины пути утечки. Выдерживаемое импульсное напряжение переключения особенно важно в случае линий сверхвысокого напряжения (более 300 кВ) и сверхвысокого напряжения.

Изоляторы различной конструкции доступны для различных применений, некоторые случаи описаны ниже.

Подвесной изолятор

Подвесной изолятор используется для поддержки проводов в линиях передачи высокого напряжения. Строка подвесных изоляторов, используемых в линиях электропередачи, получается путем соединения нескольких блоков дисковых изоляторов.в зависимости от типа фурнитуры в ЛЭП обычно используются две разновидности дисковых изоляторов. Это крышки и штифты, а также шариковые и розеточные. Фарфоровая крышка и изолятор штыревого диска показаны на рис. Также на рис. В показан стеклянный дисковый изолятор. В фарфоровом изоляторе верхняя часть, напоминающая зонтик, называемая юбкой, покрыта глазурью и сглажена, так что во время дождя осевшая на ней пыль и соль легко смываются. Загрязнения не могут легко проникнуть через застекленную поверхность.Во время дождя нижняя гофрированная часть не смачивается и остается сухой. Эта сухая часть представляет собой эффективную длину пути утечки во влажном состоянии.
В линии передачи образуется цепочка дисковых изоляторов путем установки пальца одного диска на колпачок следующего диска. Просто добавив больше дисков в гирлянду, изолирующая гирлянда будет использоваться для более высокого напряжения. Более того, при повреждении одного диска заменяется только этот конкретный диск, а не вся струна.

Изолятор штыревого типа

Изоляторы штыревого типа подходят для использования в распределительных сетях низкого и высокого напряжения.На самом деле в распределительных линиях вы вряд ли найдете другие изоляторы. Изоляторы штыревого типа обычно не используются при напряжении выше 33 кВ, поскольку размер изолятора станет большим, дорогостоящим и невозможным. См. Рисунок-C для изолятора штыревого типа.

Изолятор столбов

Изоляторы столбиков в основном используются на подстанциях высокого и сверхвысокого напряжения. В подстанции изоляторы типа Post используются для поддержки оборудования и шинопроводов. См. Рисунок-D для изолятора столбчатого типа.


Опорный изолятор изготавливается как единое целое из фарфора или композитного материала. Опорные изоляторы также должны обладать достаточной прочностью на изгиб и скручивание. На практике используются как фарфоровые, так и полимерные изоляторы столбикового типа.

различных типов, работающих с их областями применения

Изолятор служит опорой для проводов воздушной линии на полюсах, предотвращая протекание тока к земле.В линиях электропередачи он играет важную роль в его работе. Конструирование изолятора может быть выполнено с использованием различных материалов, таких как резина, дерево, пластик, слюда и т. Д. В электрической системе используются такие специальные материалы, как стекло, керамика, ПВХ, стеатит, полимер и т. Д. изолятор фарфоровый, а также специальный состав, стеатит, стеклянные материалы. В этой статье обсуждается обзор различных типов изоляторов и их работы.

Типы изоляторов

Они подразделяются на различные типы в зависимости от их номинальных характеристик, которые включают следующее.Они используются в системе передачи и распределения, где каждый изолятор состоит из нескольких изолирующих дисков. Если на одном диске используется напряжение 11 кВ, то остальные диски используют напряжение 66 кВ.


Типы изоляторов
  • Изолятор штифта
  • Изолятор подвески
  • Изолятор напряжения
  • Изолятор скобы
  • Пост-изолятор
  • Стойкий изолятор
  • Дисковый изолятор

Изолятор штифта

Этот тип изолятора используется в системах распределения .Допустимая нагрузка этого изолятора 11кВ. Он разработан из материала с высокой механической прочностью. Они соединяются как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Конструкция этого изолятора проста и требует меньшего обслуживания по сравнению с другими типами. Пожалуйста, обратитесь к этой ссылке, чтобы узнать больше, что такое изолятор штыревого типа: конструкция, причины и применение.

Штыревой изолятор

Изолятор подвески

Он также называется дисковым изолятором, и проектирование этих изоляторов может быть выполнено с использованием таких материалов, как фарфор или стекло.Допустимая нагрузка подвесного изолятора составляет от 11 кВ до 765 кВ. Он используется в воздушных линиях передачи, обеспечивая большую гибкость. В нем используются различные диски в зависимости от уровня напряжения. Он соединен стальной опорой, поэтому для поддержки всех дисков требуется большая высота.
Эти изоляторы наиболее полезны по сравнению с другими изоляторами, потому что; если один диск в изоляторе будет поврежден, тогда все остальные диски будут работать правильно. Таким образом, поврежденный диск можно заменить другим.Пожалуйста, обратитесь к этой ссылке, чтобы узнать больше о том, что такое изолятор подвески: конструкция, работа и его типы

Изоляторы подвески

Изолятор напряжения

Он похож на изоляторы подвесного типа, потому что он используется в воздушной системе передачи, но его характеристики и работа несколько иначе. Допустимая нагрузка деформационного изолятора составляет 33 кВ. В основном в линии передачи он размещается в изгибе, в противном случае — на месте руки. Пожалуйста, обратитесь к этой ссылке, чтобы узнать больше о деформирующем изоляторе и его рабочих изоляторах деформационного типа

Изолятор с перемычкой

Эти изоляторы небольшого размера используются в воздушных распределительных сетях.Соединение этого изолятора может быть выполнено с помощью металлической ленты. Допустимая нагрузка этого изолятора составляет 33 кВ, он работает в положениях изгиба или кругового поворота. В настоящее время эти изоляторы используются в качестве изоляторов деформации, но они используются в распределительных линиях с меньшим напряжением. Изоляторы дужки используются в вертикальном или горизонтальном положении. Они соединяются с опорой с помощью болта или траверсы. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше: Что такое изолятор для подвешивания: работа и его применение.


Изоляторы с дужками

Пост-изолятор

Эти изоляторы используются на подстанциях, поскольку они подходят для различных уровней напряжения. Он расположен в вертикальном положении и защищает трансформаторы, распределительное устройство и другие соединительные устройства. Эти изоляторы обладают высокой механической прочностью.

Stay Insulator

Эти изоляторы прямоугольной формы используются в распределительных линиях. Они доступны в небольшом размере по сравнению с другими типами.Эти изоляторы можно расположить между линейным проводом и землей. Эти изоляторы работают как защитные устройства, которые защищают от внезапных повреждений, в противном случае изменение напряжения происходит внезапно.

Дисковый изолятор

Дисковый изолятор представляет собой экономичное решение для сред со средним и низким уровнем загрязнения, и они разработаны с использованием высококачественного сырья. Эти изоляторы хорошо известны на широком рынке, потому что они в основном используются в линиях передачи и распределения.Области применения этих изоляторов включают линии электропередач, промышленные и коммерческие, поскольку они обладают высокими эффективными характеристиками, такими как меньшая коррозия, прочная конструкция; он поддерживает проводники, используемые для изоляции кабелей и электропроводки, и поддерживает высокое напряжение при высоких нагрузках. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше: Что такое изолятор дисков: типы и его применение.

Дисковый изолятор

Другие типы изоляторов

К другим типам изоляторов относятся следующие.

Полимерный изолятор

Эти изоляторы состоят из стержня из стекловолокна и закрыты полимерными кожухами. Они имеют меньший вес по сравнению с фарфоровыми, но обеспечивают лучшую мощность. Эти изоляторы разработаны из PTFE, силиконового каучука, EPDM и EPM.

Полимерный изолятор
Стеклянный изолятор

Стеклянные изоляторы начали использоваться в 18 веке для телеграфных и телефонных линий, которые затем были заменены керамическими и фарфоровыми типами в 19 веке.Чтобы преодолеть это, были введены типы закаленного стекла, которые стали популярными благодаря более длительному сроку службы.

Стеклянный изолятор
Изолятор с длинным стержнем

Это фарфоровые стержни, включая защитные навесы и металлические концевые фитинги снаружи. В этом изоляторе среди узлов нет металлической детали, что способствует повышению их прочности. Они применимы как в местах натяжения, так и в местах подвески.

Свойства изоляторов

Изолятор имеет механические свойства, высокую диэлектрическую прочность и высокое сопротивление изоляции, предотвращающее ток утечки.Материалы изолятора не должны иметь трещин, загрязнений и быть непористыми. Изолятор имеет механические свойства, высокую диэлектрическую прочность и высокое сопротивление изоляции для предотвращения тока утечки. Материалы изолятора не должны иметь трещин, загрязнений и быть непористыми.

Применения изоляторов

Применения

  • Они используются в схемах, электрических щитах для обеспечения техники безопасности.
  • Эти изоляторы защищают материалы от электричества и тепла.
  • Пластмасса и каучук используются для производства повседневных товаров.

Часто задаваемые вопросы

1). Какова функция изолятора?

Изолятор — это материал, в котором внутренний электрический заряд не проходит свободно; недостаточный электрический ток будет проходить через него в силе электрического поля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.