Isolering af elektriske installationer

Isolering af elektriske installationer er opdelt i udvendig og indvendig.

Til ekstern isolering omfatter højspændingsinstallationer isolerende mellemrum mellem elektroderne (ledninger elledninger (strømledninger), timing dæk (RU), eksterne strømførende dele elektriske apparater osv.), hvor hovedrollen dielektrisk udfører atmosfærisk luft. Isolerede elektroder er placeret i visse afstande fra hinanden og fra jorden (eller jordede dele af elektriske installationer) og er fastgjort i en bestemt position ved hjælp af isolatorer.

Til intern isolering omfatter isolering af viklinger af transformere og elektriske maskiner, isolering af kabler, kondensatorer, komprimeret isolering af bøsninger, isolering mellem kontakterne på kontakten i slukket tilstand, dvs. isolering, hermetisk forseglet fra miljøet af en kappe, kappe, tank osv. Den indvendige isolering er normalt en kombination af forskellige dielektrika (flydende og fast, gasformig og fast).

En vigtig egenskab ved ekstern isolering er dens evne til at genoprette dens elektriske styrke efter fjernelse af årsagen til skaden. Den ydre isolerings dielektriske styrke afhænger dog af de atmosfæriske forhold: tryk, temperatur og fugtighed. Den dielektriske styrke af eksterne isolatorer påvirkes også af overfladeforurening og nedbør.

Det særlige ved den indre isolering af elektrisk udstyr er ældning, dvs. forringelse af elektriske egenskaber under drift. Dielektriske tab opvarmer isoleringen. Overdreven opvarmning af isoleringen kan forekomme, hvilket fører til termisk nedbrud. Under påvirkning af delvise udledninger, der forekommer i gasindeslutninger, ødelægges isoleringen og forurenes med nedbrydningsprodukter.

Nedbrud af solid og sammensat isolering — et irreversibelt fænomen, der fører til skader på elektrisk udstyr. Væske- og indvendig gasisolering er selvhelbredende, men dens egenskaber forringes. Det er nødvendigt konstant at overvåge tilstanden af ​​den interne isolering under dens drift for at identificere de defekter, der udvikler sig i den, og for at forhindre nødskader på det elektriske udstyr.

Udvendig isolering af elektriske installationer

Under normale atmosfæriske forhold er den dielektriske styrke af luftspalter relativt lav (i et ensartet felt med interelektrodeafstande på ca. 1 cm ≤ 30 kV/cm). I de fleste isoleringskonstruktioner, når højspænding påføres, meget inhomogen elektrisk felt… Den elektriske styrke i sådanne felter i en afstand mellem elektroderne på 1–2 m er cirka 5 kV/cm, og ved afstande på 10–20 m falder den til 2,5–1,5 kV/cm.I denne henseende øges størrelsen af ​​overliggende transmissionsledninger og koblingsudstyr hurtigt, efterhånden som den nominelle spænding stiger.

Hensigtsmæssigheden ved at bruge luftens dielektriske egenskaber i kraftværker med forskellige spændingsklasser forklares af de lavere omkostninger og den relative enkelhed ved at skabe isolering samt luftisoleringens evne til fuldt ud at genoprette den dielektriske styrke efter at have fjernet årsagen til udledningen gap fiasko.

Udvendig isolering er kendetegnet ved afhængigheden af ​​den dielektriske styrke af vejrforhold (tryk p, temperatur T, luftens absolutte fugtighed H, nedbørstype og -intensitet), samt af tilstanden af ​​isolatorernes overflader, dvs. mængde og egenskaber af urenheder på dem. I denne henseende er luftspalterne udvalgt til at have den nødvendige dielektriske styrke under ugunstige kombinationer af tryk, temperatur og fugtighed.

Den elektriske styrke på den udendørs installations isolatorer måles under forhold svarende til forskellige mekanismer i udledningsprocesserne, nemlig når overfladerne isolatorer rent og tørt, rent og vådt med regn, snavset og fugtigt. Afladningsspændinger målt under de specificerede forhold kaldes henholdsvis tør afladning, våd afladning og snavs eller fugtafladningsspændinger.

Hoveddielektrikumet i den eksterne isolering er atmosfærisk luft - den er ikke genstand for ældning, dvs. uanset de spændinger, der virker på isoleringen og udstyrets driftstilstande, forbliver dets gennemsnitlige egenskaber uændrede over tid.

Regulering af elektriske felter i udvendig isolering

Ved meget inhomogene felter i den udvendige isolering er koronaudladning mulig ved elektroder med en lille krumningsradius. Coronaens udseende forårsager yderligere energitab og intens radiointerferens. I denne henseende er foranstaltninger til at reducere graden af ​​inhomogenitet af elektriske felter af stor betydning, hvilket gør det muligt at begrænse muligheden for koronadannelse, samt at øge udladningsspændingerne af den eksterne isolation en smule.

Regulering af de elektriske felter i den ydre isolering udføres ved hjælp af skærme på forstærkningen af ​​isolatorerne, som øger elektrodernes krumningsradius, hvilket øger udladningsspændingerne i luftspalterne. Splittede ledere bruges på overliggende transmissionsledninger af højspændingsklasser.

Indvendig isolering af elektriske installationer

Indvendig isolering refererer til dele af en isolerende struktur, hvor isoleringsmediet er et flydende, fast eller gasformigt dielektrikum, eller kombinationer heraf, som ikke har direkte kontakt med atmosfærisk luft.

Ønskeligheden eller nødvendigheden af ​​at bruge indvendig isolering frem for luften omkring os skyldes en række årsager. For det første har de indvendige isoleringsmaterialer en væsentlig højere elektrisk styrke (5-10 gange eller mere), hvilket kraftigt kan reducere isoleringsafstandene mellem ledningerne og reducere udstyrets størrelse. Dette er vigtigt ud fra et økonomisk synspunkt. For det andet udfører de individuelle elementer i den indre isolering funktionen af ​​mekanisk fastgørelse af ledninger; flydende dielektrika forbedrer i nogle tilfælde væsentligt køleforholdene for hele strukturen.

Indvendige isoleringselementer i højspændingskonstruktioner udsættes for stærke elektriske, termiske og mekaniske belastninger under drift. Under påvirkning af disse påvirkninger forringes isoleringens dielektriske egenskaber, isoleringen "ældes" og mister sin dielektriske styrke.

Mekaniske belastninger er farlige for den indvendige isolering, fordi der kan opstå mikrorevner i de faste dielektrikum, der udgør den, hvor der så under påvirkning af et stærkt elektrisk felt vil ske delvise udladninger, og ældningen af ​​isoleringen vil accelerere.

En særlig form for ekstern påvirkning af den indvendige isolering er forårsaget af kontakterne med miljøet og muligheden for forurening og fugt af isoleringen i tilfælde af at installationens hermeticitet brydes. Befugtning af isoleringen fører til et kraftigt fald i lækagemodstanden og en stigning i dielektriske tab.

Den indre isolering skal have en højere dielektrisk styrke end den ydre isolering, det vil sige et niveau, hvor nedbrud er fuldstændig udelukket i hele levetiden.

Den irreversibilitet af interne isoleringsskader komplicerer i høj grad akkumuleringen af ​​eksperimentelle data for nye typer intern isolering og for nyudviklede store isoleringsstrukturer af høj- og ultrahøjspændingsudstyr. Når alt kommer til alt, kan hvert stykke stor, dyr isolering kun testes for fejl én gang.

Dielektriske materialer skal også:

• have gode teknologiske egenskaber, dvs. skal være egnet til interne isolationsprocesser med høj gennemstrømning;

• opfylde miljøkrav, dvs.de må ikke indeholde eller danne giftige produkter under drift, og efter at hele ressourcen er opbrugt, skal de undergå forarbejdning eller destruktion uden at forurene miljøet;

• ikke at være knappe og have en sådan pris, at isolationsstrukturen er økonomisk rentabel.

I nogle tilfælde kan der tilføjes andre krav til ovenstående krav på grund af de særlige forhold ved en bestemt type udstyr. For eksempel skal materialer til strømkondensatorer have en øget dielektricitetskonstant, materialer til at skifte kamre — høj modstand mod termiske stød og elektriske lysbuer.

Mange års praksis i oprettelse og drift af div højspændingsudstyr viser, at i mange tilfælde er hele kravsættet bedst opfyldt, når en kombination af flere materialer anvendes i sammensætningen af ​​den indvendige isolering, der komplementerer hinanden og udfører lidt forskellige funktioner.

Det er således kun faste dielektriske materialer, der giver den mekaniske styrke af den isolerende struktur. De har normalt den højeste dielektriske styrke. Dele lavet af et solidt dielektrikum med høj mekanisk styrke kan fungere som et mekanisk anker for ledninger.

Brug flydende dielektrikum giver i nogle tilfælde mulighed for væsentligt at forbedre køleforholdene på grund af den naturlige eller tvungne cirkulation af den isolerende væske.