Классификация видов электрической изоляции высоковольтных установок
Электрическая изоляция — это элемент электрооборудования, который препятствует прохождению через него электрического тока.
Изоляция высоковольтных установок делится на:
- Внешнюю, которая представляет собой твердую изоляцию, подвергающуюся значительному атмосферному воздействию.
- Внутреннюю, которая представляет собой жидкую, твердую и газообразную изоляцию внутренних частей высоковольтных установок, непосредственно не подвергающуюся воздействию атмосферы.
Электрические установки, которые работают в электрических сетях, делятся по классам напряжения.
Класс напряжения — это номинальное линейное напряжение электросети, для работы в которой предназначено оборудование.
Каждый класс напряжения характеризуется собственным уровнем изоляции, представляющим собой совокупность испытательных напряжений, которые предусмотрены ГОСТом или техническими условиями для внутренней и внешней изоляции. Электрическая изоляция может нормально работать как в однородном, так и в неоднородном электрическом поле. В неоднородном поле вектор напряженности вдоль силовой линии изменяется, а в однородном нет. Силовые линии в однородном электрическом поле параллельны, а в неоднородном нет.
Наружная высоковольтная изоляция
Внешняя высоковольтная изоляция функционирует в непосредственном контакте с атмосферным воздухом, поэтому она подвергается влиянию электрического поля, вибраций, механических усилий и атмосферных факторов. Основным элементов наружной изоляции являются изоляторы, которые по своему назначению делятся на стационарно-аппаратные и линейные. В свою очередь, последние подразделяются на проходные и опорные. Стационарно-аппаратные изоляторы также используются и для внешней изоляции высоковольтных установок, работающих в закрытых помещениях. Для внешней изоляции они изготавливаются с нормальной внешней изоляцией и с усиленной (с увеличенной длиной пути утечки электрического тока по поверхности изолятора).
Изолятор состоит из диэлектрика, это может быть стекло, фарфор, ситалл, стеатит, и металлической арматуры, предназначенной для его крепления. В настоящее время все чаще применяются полимерные изоляторы. Они изготавливаются на основе кремнийорганических или полиэфирных смол с минеральными наполнителями, а также компаундов. Данные изоляторы обладают малым весом, хорошей трекингостойкостью и высокой электрической прочностью. Для увеличения механической прочности делается армирование изоляторов стекловолокном. На энергетических объектах самыми распространенными являются стеклянные и фарфоровые изоляторы.
Внутренняя изоляция высоковольтных установок
Внутренняя изоляция является частью изоляционной конструкции, в которой изолирующей средой являются твердые, жидкие, газообразные диэлектрики или их комбинации, не контактирующие с атмосферным воздухом. Необходимость использования внутренней изоляции в высоковольтных установках, а не окружающего воздуха, обусловлена двумя основными причинами. Во-первых, отдельные составляющие внутренней изоляции выполняют функцию крепления проводников, жидкие диэлектрики могут улучшать условия охлаждения все конструкции. Во-вторых, материалы внутренней изоляции обладают высокой электрической прочностью, что способствует сокращению изоляционного расстояния между проводниками и уменьшению размеров установки. Самыми распространенными видами внутренней изоляции для высоковольтных установок являются:
- Бумажно-пропитанная изоляция. Основу данной изоляции составляют слои бумаг. Рулонная бумажно-пропитанная изоляция используется в силовых конденсаторах, а ленточная в конструкциях, в состав которых входят электроды со сложной конфигурацией.
- Маслонаполненная изоляция. Основу данной изоляции составляет трансформаторное масло, обеспечивающее охлаждении конструкции благодаря принудительной или самопроизвольной циркуляции. Также в ее состав входят кабельная бумага, электрокартон и т.п. Благодаря им обеспечивается механическая прочность и увеличение электрической. К достоинствам маслонаполненной изоляции относятся простота конструкции, интенсивное охлаждение частей оборудования и возможность восстановления, а к минусам ¬– меньшая, по сравнению с бумажно-пропитанной, электрическая прочность и и взрыво-, пожаробезопасность.
- Изоляция из слюды. Основу данной изоляции составляет слюда. Она имеет В класс нагревостойкости, высокую электрическую прочность и высокую стойкость по отношению к воздействию частичных разрядов.
- Пластмассовая изоляция. Основу данной изоляции составляет полиэтилен высокой или низкой плотности.
- Газовая изоляция. Основу данной изоляции составляет шестифтористая сера или элегаз. Газовая изоляция используется в кабелях, выключателях и герметизированных распределительных устройствах.
