Что такое столбовой изолятор? Каковы функции изоляторов?

Опорный изолятор

Опорный изолятор представляет собой особый изоляционный контрольный материал, который может играть важную роль в воздушных линиях электропередачи. В первые годы опорные изоляторы в основном использовались для электрических столбов, а позже они постепенно превратились в опоры для подключения высоковольтных линий электропередач. Многие подвесные изоляторы подвешиваются на одном конце для увеличения пути утечки. Они обычно изготавливаются из силикона или керамики и называются изоляторами. Изоляторы играют две основные роли в воздушных линиях электропередачи, а именно поддерживают проводники и предотвращают возврат тока в землю. Эти две роли требуют гарантии. Изоляторы не должны выходить из строя из-за пробоя, вызванного изменением условий окружающей среды и электрической нагрузки, иначе они потеряют свою функцию и сократят срок службы всей линии.

2. функция изолятора

Ряд дискообразных изоляторов свисает с одного конца опоры высоковольтной линии электропередачи для увеличения пути утечки. Они обычно изготавливаются из стекла, керамики или резины и называются изоляторами. Чтобы предотвратить прилипание плавающей пыли и другой грязи к поверхности изолятора, образованный путь разрывается пробоями на обоих концах изолятора, то есть путем утечки. Поэтому поверхностное расстояние, то есть путь утечки, увеличивается. Расстояние вдоль поверхности изоляции, то есть путь утечки, называется путем утечки. Расстояние набора высоты=Расстояние до поверхности/высокое напряжение предела системы. В зависимости от степени загрязнения длина пути утечки в сильно загрязненных районах обычно составляет 31 мм/кВ. Изолятор гладкий, что может уменьшить емкостное реактивное сопротивление между проводами, чтобы уменьшить потери тока.

3, существующие проблемы

Со строительством линии сверхвысокого напряжения переменного/постоянного тока и постоянным улучшением требований к механической прочности в нашей стране проблема опорного изолятора из чистого фарфора становится все более и более заметной, особенно на преобразовательной станции сверхвысокого напряжения постоянного тока, что в основном отражается в:

1. Проблемы с внешней изоляцией. При ухудшении условий эксплуатации способность изоляторов из фарфоровых столбов к защите от загрязнения становится недостаточной. Для сверхвысокого напряжения постоянного тока опорные изоляторы из чистого фарфора требуют большой длины пути утечки и конструкции, но у изоляторов с высокими опорами трудно достичь сильной изгиба и сейсмостойкости.

2. Землетрясение. Трудно решить проблему сейсмостойкости высоковольтного оборудования с изолятором из электрофарфоровой колонны, которая называется высоковольтным оборудованием фарфорового типа. Для систем сверхвысокого напряжения постоянного тока габаритная высота опорных изоляторов, используемых в плосковолновых реакторах, должна составлять 12 метров, а вес опор должен достигать норматива 40 тонн. Очевидно, что фарфоровые столбчатые изоляторы плохо отвечают требованиям сейсмостойкости.

3. Проблемы с качеством изготовления. Фарфоровые опорные изоляторы сложны в производстве из-за их сложной технологии, состояния оборудования, проблем с качеством сырья и других причин. На основании большого количества расследований бригадой по расследованию аварий высоковольтного опорного фарфорового ИЗОЛЯТОРА УЭЭ проведена статистика аварий опорного фарфорового изолятора по техническим причинам и сделан вывод о том, что обрыв опорного фарфоровый изолятор был вызван качеством продукции.

Как могут быть сконфигурированы опорные изоляторы подстанции?

Чтобы добиться хорошего выбора опорных изоляторов для различных применений подстанций, таких как разъединители AIS, необходимо учитывать различные технические параметры. В частности, важными факторами, которые следует учитывать при оптимизации размера изолятора, являются механические, электрические, экологические, функциональные и экономические.

В зависимости от области применения на подстанциях и подстанциях можно использовать множество различных типов опорных изоляторов, таких как опоры шин, опоры плосковолновых реакторов, распределительные устройства и т. д. Опорные изоляторы можно разделить на три основные категории:

1. Функциональные и электрические требования

Основная роль разъединителя заключается в обеспечении безопасности: в отключенном состоянии он должен обеспечивать видимый и надежный разрыв отключения, а в замкнутом состоянии он должен выдерживать протекание нормальных и аварийных токов без прерывания или нештатных небезопасных условий. . Фактически, разъединители должны избегать разряда через открытые воздушные зазоры и землю.

2. Механические требования

С механической точки зрения, помимо собственной рабочей нагрузки, разъединитель также должен нести внешнюю нагрузку. Например, одним из наиболее критических условий для оборудования сверхвысокого напряжения является риск землетрясений, поэтому требуется очень точный расчет, если необходимо выполнить все сейсмические требования. Другими нагрузками, которые следует учитывать, являются короткие замыкания, высокоскоростные ветры и терминальные нагрузки.

3. Экологические требования

Разъединитель полностью подвергается воздействию окружающей среды и должен выдерживать факторы окружающей среды, такие как сильное обледенение или сильный дождь, которые увеличивают риск разряда. Важно, чтобы загрязнение было основным фактором при определении размера, так как нарушение изоляции может привести к разряду на землю.

Все эти требования в значительной степени связаны с характеристиками опорного изолятора, что делает задний изолятор одним из важных компонентов разъединителей и многих других применений на подстанциях. Учитывая другие требования, связанные с перемещением под нагрузкой во время использования, разъединители фактически имеют еще одну критическую проблему, с которой не сталкиваются другие типы устройств, а именно движение механических компонентов, необходимых для размыкания и замыкания устройства. Поэтому для того, чтобы подобное оборудование работало нормально, необходимо иметь определенную заданную жесткость.

В дополнение к вышеуказанным ограничениям существует потребность в компактном и экономичном решении для большинства современных подстанций под открытым небом. Разработка опорных изоляторов может в значительной степени способствовать достижению этой цели за счет ограничения необходимых дуговых расстояний для шин, разъединителей и другого заводского оборудования. Этого можно достичь за счет оптимизации конструкции опорных изоляторов, например, за счет выбора более подходящих материалов, повышения механической прочности и жесткости, уменьшения количества многослойных/промежуточных фланцев и оптимизации профилей каркасов и коэффициентов утечки.

Каковы характеристики опорных изоляторов?

В прошлом в сельской местности для поддержки электрических проводов использовались электрические столбы, а в электрических столбах в основном использовались изоляторы, которые постепенно развивались. Ряд дискообразных изоляторов подвешен к одному концу соединительной башни высоковольтных линий электропередач для увеличения пути утечки.

1. В настоящее время обычно используются следующие изоляторы: керамические изоляторы, изоляторы из стеклопластика, композитные изоляторы и полупроводниковые изоляторы.

Во-вторых, изоляторы, используемые в воздушных линиях, обычно включают штыревые изоляторы, изоляторы-бабочки, подвесные изоляторы, фарфоровые траверсы, стержневые изоляторы и изоляторы, устойчивые к растяжению.

Три, в зависимости от цели, можно разделить на линейный изолятор, электростанцию и электрическую изоляцию. Среди них уязвимые изоляторы для использования на линиях — это игольчатые изоляторы, бабочки и дисковые изоляторы, неуязвимые изоляторы — это горизонтальные стержневые и стержневые подвесные изоляторы, уязвимые изоляторы для электростанций и электроприборов — штыревые изоляторы опорного типа, полые опорные изоляторы и втулки, а неуязвимые изоляторы представляют собой опорные изоляторы стержневого типа и контейнерные фарфоровые втулки.

Четыре, в зависимости от структуры, можно разделить на изолятор колонны (столба), подвесной изолятор, необрастающий изолятор и изолятор корпуса.

Изоляторы принято делить на разрушаемые и неразрушаемые.

CПо сравнению со стеклянным изолятором, изолятор на столбе имеет преимущество фарфоровой вазы на столбе, главным образом, в том, что оба они используются уже более нескольких лет.

Из-за высокой механической прочности материала фарфоровой вазы на колонне ее нелегко расколоть, даже если внешняя поверхность оболочки подвергается воздействию внешних сил. Электрическая прочность керамики очень стабильна и может сохранять определенное состояние при использовании. И поскольку скорость старения керамики медленнее, чем у стекла, стеклянные изоляторы часто становятся керамическими из-за собственных повреждений, а фарфоровые колонны могут работать непрерывно в течение длительного времени.

При повреждении фарфора опоры крышка цилиндра и осколки керамики застревают, но оставшаяся неповрежденной часть фарфора опоры может удерживать внутреннюю струну изолятора благодаря своей высокой механической прочности. Это связь, которую многие инженеры-схемотехники должны изучить при рассмотрении таких продуктов, а также скорость саморазрушения крупных изоляционных изделий.