Isolatorer til pæle og bøsninger
Station og hardware isolatorer fordelingsanordninger i henhold til deres formål og design er opdelt i støttende og gennemgående. Støtteisolatorer bruges til at fastgøre samleskinner og samleskinner i åbne og lukkede koblingsanlæg og enheder. Bøsninger de bruges, når de passerer strømledninger gennem vægge eller til at indføre spænding i metaltanke af transformere, kondensatorer, afbrydere og andre enheder.
Det vigtigste isoleringsmateriale af stolpeisolatorer er porcelæn. For nylig er polymerstolpe- og ærmeisolatorer blevet populære. I bøsninger til spændinger på 35 kV og derover anvendes udover porcelæn i vid udstrækning oliepapir og oliespærre.
Isolatorer til indvendige poler til spændinger på 3 - 35 kV er normalt lavet af stang og består af en porcelænskrop og metalbeslag. I isolatorer med et indvendigt forseglet hulrum (fig. 1, a) er forstærkningen i form af en hætte til fastgørelse af dæk og en rund eller oval base fastgjort til porcelæn ved hjælp af cement.
Ribben er dårligt udviklet og tjener til at øge afladningsspændingen noget.Størst indflydelse udøves af kanten placeret på hætten, som noget udjævner feltet i området af de stærkeste sider, hvorfra udledningen begynder.
Ris. 1. Støtteisolatorer type OF-6 til indendørs installation.
Denne kant er den største. Isolatorer med indvendige beslag (fig. 1, b) har lavere vægt, højde og lidt bedre elektriske egenskaber sammenlignet med isolatorer med lufthulrum. Dette opnås, fordi der under den indvendige indstøbning af armeringen observeres den største spænding i porcelænet, der er ingen lufthulrum, og armeringen spiller rollen som en indvendig skærm.
Støtteisolatorer til åbne koblingsanlæg har udviklet finner for at give de nødvendige udledningsegenskaber under regn.
Støttestiftsisolatorer af typen ОНШ fremstilles til spændinger på 6 — 35 kV og består af en (fig. 2, a), to eller tre (fig. 2, b) porcelænslegemer, cementeret til hinanden og med forstærkning. Samleskinner og isolatorer fastgøres med bolte. For 110, 150 og 220 kV er stiftisolatorer samlet i søjler med henholdsvis tre > fire og fem ONSH-35 isolatorer.
Ris. 2. Støttestifter til ekstern installation: a-ОНШ-10-500, b-ОШП-35-2000.
Stangisolatorer til udvendig montering, type ONS udstedes til spændinger op til 110 kV (fig. 3). Antallet og størrelsen af ribben vælges ud fra erfaring. Når forholdet mellem kantoverhæng a og kantafstand er ca. 0,5, er vådudladningsspændingerne for en given udladningsafstand højest.
Ris. 3. ONS-110-300 eksternt monteret støttestangsisolator.
Hule støttestangsisolatorer anvendes også. Diameteren af sådanne isolatorer er større end den af solide stangisolatorer, hvilket garanterer deres større mekaniske styrke.Imidlertid er interne hulrumsudledninger mulige med sådanne isolatorer for at forhindre de indre hulrum i at blive forseglet med porcelænsplader eller fyldt med forbindelse.
For spændinger på 330 kV og mere er enkelte søjler af isolatorer meget høje og giver ikke den nødvendige mekaniske bøjningsstyrke.Derfor anvendes ved disse spændinger oftest støttestrukturer i form af et konisk stativ af tre søjler af isolatorer. Under bøjningskræfter fungerer isolatorer i sådanne strukturer ikke kun i bøjning, men også i kompression.
Spændingerne i elementerne i den høje søjle af understøttende isolatorer såvel som i den hængende guirlande er ujævnt fordelt. For at udligne spændingen bruges toroidale skærme fastgjort på det øverste element af søjlen.
Ris. 4. Støttestangsisolatorer OS
Bøsninger til 6 — 35 kV er oftest lavet af porcelæn. Deres strukturelle ydeevne er bestemt af spænding, strøm, tilladt mekanisk bøjningsbelastning og miljøet.
Isolatoren (fig. 5) består af et cylindrisk porcelænslegeme 1, der er solidt fastgjort ved hjælp af cementforstærkede metalendekapper 2 med en ledende stang 3. En flange 4 bruges til at fastgøre isolatoren til bygningens væg eller kroppen af apparatet. Som andre typer isolatorer er bøsninger udført på en sådan måde, at gennemslagsspændingen er højere end overlapningsspændingen over overfladen.
Nedbrydningsspændingen af porcelænsbøsninger afhænger af porcelænets tykkelse. Imidlertid er udformningen af sådanne isolatorer praktisk talt bestemt af den nødvendige mekaniske styrke, overlapningsspændingen af strukturen og foranstaltninger til at eliminere korona.
Isolatorer til 3-10 kV er lavet med et internt lufthulrum 5.
Ris. 5. Porcelænsbøsninger: a — for spændinger 6-10 kV for intern installation, b — for spænding 35 kV af solid konstruktion til ekstern installation.
Der skal ikke træffes særlige foranstaltninger for at eliminere muligheden for koronadannelse ved sådanne spændinger. Ved spændinger på 20-35 kV kan der forekomme korona på stangen modsat flangen, hvor den højeste feltstyrke observeres i luft. For at forhindre dannelsen af en korona produceres isolatorer til sådanne spændinger uden et lufthulrum (fig. 5, b). I dette tilfælde er den ydre overflade af porcelænet metalliseret og bundet til stangen.
For at eliminere muligheden for at tabe flangen er porcelænsoverfladen under den også metalliseret og jordet. Glidspændingerne fra flangen på porcelænsoverfladen og derfor kan overfladeoverlapningsspændingerne øges ved at reducere overfladekapaciteten. Til dette øges enten diameteren af flangeisolatoren, eller overfladen af isolatoren er ribbet med mere massive ribber nær flangen.
Ris. 6. Polymermuffe 10 kV
Isolatorer designet til at injicere spænding fra et medium til et andet (luft - olie osv.) er asymmetriske i forhold til flangen. For eksempel kan overlapningsvejen i olie tilbagelægges 2,5 gange mindre end i luft. Bøsningen, hvoraf den ene ende er indendørs og den anden udendørs, er også gjort asymmetrisk, hvor den ydre del har mere udviklede ribber for at øge vådudledningsbelastningen.
