Выбор изоляторов поддерживающих и натяжных гирлянд

Изолирующие подвески предназначены для крепежа проводов и грозозащитных тросов к опорам линий электропередачи. Предстваляют собой конструкции типа гирлянды, в которых соединены последовательным или последовательно-параллельным способом компоненты линейной арматуры и полимерных изоляторов подвесного типа. Одним из определяющих факторов качества изделий являются аэродинамические характеристики и способность изоляционного диска к обтеканию. Чем выше возможности его самоочистки, тем лучше он справляется с поставленными задачами, тем дольше он будет исправно выполнять свои функции.

Гарантия качества

Предлагаемые нами полимерные одноцепные и двухцепные конструкции с натяжным спиральным зажимом и без изготовлены в строгом соответствии с требованиями существующих ГОСТов и стандартов качества (ГОСТ 17613-80). Входящий в гирлянду стеклопластиковый стержень защищен специальной оболочкой, способной противостоять излучению ультрафиолета и быть инертным по отношению к агрессивной среде.

Легкая по весу изолирующая подвеска нового поколения является актуальным аналогом изделий из фарфора и стекла. Наша продукция может быть применена к металлическим, ж/б промежуточным и деревянным опорам ВЛ 10 – 20 кВ для крепления алюминиевых и сталеалюминиевых проводов стандартных сечений.

Амплитуда температур при использовании такой арматуры, как натяжная изолирующая подвеска, может составлять от – 60 до + 50 градусов С. Рабочее атмосферное давление, выдерживаемое продуктом соизмеримо с районами высотой до 1000 м над уровнем моря и с четвертой степенью загрязнения.

Гирлянды изоляторов. Распределение напряжения по элементам гирлянды

На напряжение 35 кВ и выше подвесные изоляторы собираются в гирлянды (рис. 2.10, а

). Шарнирное соединение элементов гир- лянды обеспечивает гибкость гирлянды, что снижает механические нагрузки на изоляторы при обрыве провода и сильном ветре, а так- же создает удобства монтажа.

Рис. 2.10. Гирлянды изоляторов:

а

– схема подвеса на портале;
б
– схема замещения гирлянды изоляторов;

в

– распределение напряжения по элементам гирлянды

Гирлянды подразделяются на поддерживающие

и
натяжные
. Поддерживающие гирлянды монтируются на промежуточных опо- рах, их нагрузка определяется весом проводов и возможными осад- ками (гололедом). Для подвеса проводов концевых, угловых и ан- керных опор используются натяжные гирлянды изоляторов, кото- рые кроме веса провода и гололеда воспринимают нагрузки, опре- деляемые тяжением провода. Поэтому они располагаются почти горизонтально. При использовании проводов больших сечений при- меняются сдвоенные и строенные гирлянды.

Основными электрическими характеристиками гирлянды явля- ются сухоразрядное и мокроразрядное напряжения перекрытия. Зна- чения этих напряжений зависят от типа и количества используемых изоляторов.

Проведенные исследования и опыт эксплуатации показывают, что величины разрядных напряжений гирлянды не равны сумме

разрядных напряжений отдельных изоляторов. Это объясняется тем, что при перекрытии гирлянды дуга может на отдельных участ- ках отрываться от поверхности изолятора. Кроме того, в процессе эксплуатации имеет место загрязнение поверхности изолятора про- дуктами уноса промышленных предприятий и пылью, что снижает величину поверхностного сопротивления и увеличивает вероят- ность перекрытия.

Поэтому электрическую прочность гирлянды принято оценивать

по величине эффективной длины пути утечки удельной эффективной длины утечки

L

эф

и коэффициенту

lэф = L

эф
U
,

(2.2)

где U

– амплитуда линейного напряжения.

Вероятность перекрытия будет тем меньше, чем больше значе- ние lэф .

Значение

L

эф

зависит от геометрических размеров изолятора H

и D

(см. рис. 2.7) и для внешней изоляции может быть определено по выражению

L

эф =
L K
. (2.3)

Коэффициент K

зависит от отношения
L H
. Значение коэффи-

циента K

лежит в пределах 1,0–1,4. lэф

нормируется и приводится

в таблицах для районов с различной степенью загрязнения.

Для надежной работы изоляции необходимо, чтобы длина утеч- ки была

L

³
K
× lэф
U
рабmax , (2.4)

где U

раб max

ду фазами.

– наибольшее длительно допустимое напряжение меж-

Второй отличительной особенностью работы изоляторов в гир- лянде является неравномерность распределения напряжения по от- дельным элементам гирлянды.

Электрическая схема замещения гирлянды приведена на рис. 2.10, б

.

Здесь С

– собственная емкость изолятора;
С
1 – емкость изолятора

относительно опоры; С

2 – емкость изолятора относительно провода. Для используемых в эксплуатации тарельчатых изоляторов значе-

ния емкостей колеблются в пределах С

= 30–70 пФ;
С
1
С
2 = 0,5–1,0 пФ.

= 4–5 пФ,

Рассмотрим характер изменения напряжения по гирлянде изоля-

торов для случая, когда провод имеет положительный потенциал относительно опоры. Направление токов для этого случая показано на рис. 2.10, б

.

Допустим, что

С

1 > 0 , а

С

2 = 0 . Тогда наибольший ток будет

протекать через первый от провода изолятор (емкость С

). По мере приближения к опоре токи, протекающие через изоляторы, будут

уменьшаться в результате шунтирующего влияния емкостей

С

1 , и

через последний изолятор будет протекать минимальный ток. В этом случае характер распределения по элементам гирлянды будет иметь вид кривой 1

(рис. 2.10,
в
).

Для случая С

1 = 0

и С

2 > 0

наибольший ток будет протекать че-

рез изолятор, расположенный у опоры, а наименьший – через пер-

вый изолятор за счет шунтирующего влияния емкостей

С

2 . Поэто-

му характер распределения напряжения по элементам гирлянды бу- дет иметь вид кривой 2

.

При С

1 > 0

и С

2 > 0

токи, протекающие через изоляторы (емко-

сти С

), будут определяться соотношением токов
i
1 = w
С
1
U
1 и

i

2 = w
С
2
U
2 . Так как

С

1 >
С
2 , то

i

1 >
i
2

и напряжение на первом от

провода изоляторе будет больше, чем на последующих.

При значительном количестве изоляторов ( n

> 6 ) ток, проте- кающий через
n
-й изолятор, может быть больше тока через
n
– 1-й за счет соотношения токов
i
1и
i
2 . В этом случае напряжение на
n
-м изоляторе может быть больше, чем на
n
– 1-м, а характер распреде- ления напряжения по гирлянде будет иметь вид кривой
3
. Таким образом, причиной неравномерного распределения напряжения по изоляторам является влияние емкостей
С
1 и
С
2.

При количестве изоляторов 6 и более на первый изолятор от провода приходится 20–25 % полного фазного напряжения. Нерав-

номерность распределения напряжения не снижает электрическую прочность гирлянды, однако при напряжении 154 кВ и более на первом изоляторе возможно возникновение короны. Корона увели- чивает потери энергии, вызывает коррозию металла и создает зна- чительные радиопомехи. Поэтому требуются специальные меры по выравниванию напряжения на гирлянде изоляторов.

Наиболее эффективным способом выравнивания напряжения явля- ется использование защитной арматуры в виде металлических колец, овалов, восьмерок, укрепленных на обоих концах гирлянды или только на линейном конце. Арматура увеличивает емкость изоляторов отно- сительно провода, что приводит к выравниванию напряжения.

Сравнительно равномерное распределение напряжения имеет место и при использовании расщепленных проводов. При дожде неравномерность распределения напряжения уменьшается за счет увеличения токов утечки по поверхности изоляторов, а при сухой погоде уменьшение неравномерности достигается за счет интенсив- ной ионизации у наиболее загруженного по напряжению изолятора. При использовании более массивных изоляторов или сдвоенных гирлянд неравномерность уменьшается за счет увеличения значения сквозного тока, протекающего через собственные емкости изолято- ров С

. Защитная арматура предохраняет фарфоровую поверхность изолятора от повреждения дугой при перекрытиях, так как разряд отводится от поверхности изолятора и дуга горит на кольцах за- щитной арматуры. Разрядные характеристики гирлянд, снабженных арматурой, практически не отличаются от характеристик гирлянд

без арматуры.

Выбор изоляторов

Выбор изоляторов закрытых установок.Условия работы изо- ляции ЗРУ более благоприятные, т. к. изоляция менее подвержена воздействию различных атмосферных условий. Кроме того, абсо- лютные значения внутренних и атмосферных перенапряжений в сетях до 20 кВ значительно меньше, чем в сетях 35 кВ и выше. По- этому запас электрической прочности изоляторов на напряжение до 20 кВ достаточно высок.

Однако в диапазоне генераторных напряжений значения токов ко- роткого замыкания могут достигать десятков и сотен тысяч ампер.

Поэтому опорные и проходные изоляторы ЗРУ, выбранные по номи- нальным значениям напряжения и тока, обязательно должны прове- ряться на динамическую стойкость при коротких замыканиях (КЗ).

Сущность этого расчета сводится к определению изгибающего момента, действующего на изолятор при максимальном значении ударного тока КЗ для принятого расположения шинопроводов. Иногда расчет сводят к определению критического пролета между изоляторами по каталожному значению изгибающего момента для выбранного изолятора. Подробно эти вопросы рассматриваются в курсе «Электрические станции».

Выбор изоляторов наружной установки.Для обеспечения на- дежной работы выбор типа и количества изоляторов в гирлянде не- обходимо производить с учетом климатических условий и степени загрязнения атмосферы. По степени загрязнения атмосферы районы подразделяются на 6 категорий. К I категории относятся районы, имеющие наименьшую степень загрязнения атмосферы: это сель- скохозяйственные районы, луга, леса, болота, тундра. Ко II катего- рии относятся районы с сильной ветровой эрозией почвы, сельско- хозяйственные районы, где применяются химические удобрения и гербициды, промышленные города. Территория вблизи промыш- ленных предприятий в зависимости от вида и объема производства, а также территории вблизи морей, соленых почв и озер относятся к III–VI зонам загрязнения.

Размеры этих зон – минимальный защитный интервал для раз- личных производств определяется руководящими указаниями по выбору изоляции. Если имеет место наложение зон загрязнения от двух источников, то степень загрязнения определяется по источни- ку, создающему наибольшее загрязнение.

Для конкретных климатических условий с учетом степени за- грязнения атмосферы электрическая прочность гирлянды будет обеспечена, если

nL

1 ³
K
×lэф
U
рабmax , (2.5)

где n

– число изоляторов в гирлянде;

L

1 – длина пути утечки одного изолятора.

Количество изоляторов в гирлянде

n

³
K
×lэф
U
рабmax . (2.6)

L

1

Значения K

=
f
(
L H
) приведены в табл. 2.1.

Значения K

=
f
(
L H
)

Таблица 2.1

Для обеспечения надежной работы гирлянд под дождем при воз- действии внутренних перенапряжений количество элементов в гир- лянде должно удовлетворять условию

n

³
K
р ×
U
раб max , (2.7)

E

м.р
H
где

E

м.р

и H

– соответственно расчетная мокроразрядная напря-

женность и строительная высота принятого изолятора;

K

р

ние K

р

– расчетная кратность внутренних перенапряжений. Значе- принимается 3 для ЛЭП 110–220 кВ; 2,7 – для 330 кВ; 2,5 –

для 500 кВ. E

м.р = 2,0-2,5 кВ/см .

В процессе эксплуатации возможны повреждения отдельных эле- ментов, поэтому правила устройства электроустановок (ПУЭ) реко- мендуют увеличить количество изоляторов, определенных расчет- ным путем, на один – для ВЛ 110–220 кВ и два – для 330 кВ и выше.

Рекомендуемое количество элементов наиболее распространенных типов изоляторов в поддерживающих гирляндах ВЛ 110–500 кВ на металлических и железобетонных опорах при высоте до 1000 м над уровнем моря приведено в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Количество элементов наиболее распространенных типов изоляторов в гирлянде, шт.

Количество подвесных изоляторов в натяжных гирляндах увели- чивается на один по сравнению с рекомендуемым для поддержи- вающих гирлянд. На переходных опорах высотой более 40 м коли- чество изоляторов в гирлянде следует увеличивать по сравнению с принятыми для всех остальных опор этой ВЛ на один изолятор на каждые 10 м высоты опоры сверх 40 м. Для ВЛ, проходящих на вы- соте более 1000 м над уровнем моря, количество элементов в гир- лянде увеличивается на один.

Количество изоляторов на ВЛ, проходящих в местах с сильным загрязнением атмосферы, должно выбираться с учетом местных ус- ловий. При этом для районов IV–VI следует рассматривать возмож- ность использования специальных изоляторов.

Выбор типа и числа подвесных и опорных изоляторов для ОРУ производится аналогичным образом, как и для ВЛ. Однако следует учитывать, что к изоляции ОРУ предъявляются более высокие тре- бования, так как повреждение изоляции ОРУ может привести к тя- желым авариям и повреждению дорогостоящего оборудования. По- этому для оборудования, предназначенного для установки в ОРУ,

значение эффективной длины утечки

lэф

устанавливается в зави-

симости от категории исполнения А, Б или В (табл. 2.3). Оборудо- вание категории А предназначено для районов со степенью загряз- нения I–II. Оборудование категории Б имеет усиленное исполнение и предназначено для районов III–IV категории. При степени загряз- нения VI используется оборудование категории В.

При степени загрязнения III–VI рекомендуют выносить ОРУ из зоны повышенных загрязнений, а размещение ОРУ 500–750 кВ в районах IV–VI вообще не допускается.

Таблица 2.3

Эффективная длина утечки lэф

для категорий оборудования

Для увеличения разрядных напряжений в условиях загрязненной атмосферы применяют изоляторы с поверхностью, покрытой полупро- водниковой глазурью или водоотталкивающей смазкой. В условиях эксплуатации применяется также периодическая обмывка изоляции.

Коэффициент запаса механической прочности принятых изоля- торов согласно ПУЭ должен составлять: для ВЛ в нормальном ре- жиме – не менее 2,7; при среднегодовой температуре, отсутствии гололеда и ветра – не менее 5,0; в аварийном режиме для ВЛ 500 кВ – не менее 2,0; а на напряжения 330 кВ и ниже – не менее 1,8.

⇐ Предыдущая7Следующая ⇒

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между…

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)…

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право…

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор…

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Преимущества подвесной гирлянды изоляторов

• увеличенная стойкость к механическим воздействиям;
• высокие влагоразрядные качества в условиях возможного загрязнения;
• удобный и рациональный монтаж;
• способность не раскалываться при транспортировке;
• низкий вес;
• высокая стойкость к перенапряжениям;
• гарантирован низкий уровень радиопомех.

Используемая двухцепная изолирующая подвеска останется в работоспособном состоянии даже в случае полного разрушения одного из изоляторов!

Что мы предлагаем?

У нас представлены варианты арматуры в соответствии с типом применяемых проводов. Вы можете выбрать из следующих позиций изолирующей линейной арматуры с полимерными изоляторами ряда 100кН:

• одноцепные поддерживающие;
• двухцепные поддерживающие;
• натяжные одноцепные;
• натяжные одноцепные;
• поддерживающие двухцепные (с полимерными изоляторами с усиленным поддерживающим спиральным зажимом).

Каждая предлагаемая нами подвеска натяжная изолирующая аттестована и допущена к применению во всех энергетических системах в соответствии с требованиями ОАО «ФСК ЕЭС». Она отличается прочностью, надежностью, долговечностью, долгим сроком службы.

Идеальная современная подвесная гирлянда изоляторов, предназначенных для монтажа токоведущих шин распределительных устройств электрических станций, это конструкиця из композитных полимеров.

Обеспечиваем надежность

Каждая подвеска поддерживающая изолирующая изготовлена из современных технологичных компонентов, проходит тестирование на выявление скрытых дефектов нновационным научно-техническим предприятием «ИпримЭнергия». В том числе проводится искусственное старение стеклопластика по зарубежным технологиям. Это гарантирует нашим покупателям износостойкую продукцию высокого качества. Все подробности касательно различных типов продукции можно посмотреть в нашем каталоге или узнать при обращении к консультантам.