Изоляционные материалы, применяемые для изоляции электрических машин, можно разделить на несколько групп: синтетические; материалы, изготовляемые на основе слюды; стекловолокнистые, т. е. сделанные из стеклянных волокон; и материалы, основой которых служат целлюлоза и хлопчатобумажные волокна. В некоторых конструкциях для изоляции применяются картоны и материалы, получаемые из асбеста; пряжи, ткани, бумаги.
Основными материалами для изоляции обмоток машин низкого (до 660 В) напряжения являются синтетические: различные полиэтилентерафталатные (ПЭТФ) пленки типа лавсан, полиамидные бумаги, картоны и др.
Пленки имеют малую толщину (0,05—0,06 мм) и большую электрическую прочность. Их применяют в сочетании с подложками из бумаги или картона, улучшающими механические свойства изоляции. При этом электрическая прочность и нагревостойкость такого композиционного материала, как, например, пленкоэлектрокартон, определяются свойствами самой пленки и подложки.
Для изоляции обмоток высоковольтных электрических машин с номинальным напряжением 3000В и выше применяют изоляционные материалы на основе слюды.
юда — минерал. Она встречается в природе в виде кристаллов, которые легко расщепляются на пластинки. Тонкие пластинки — лепестки толщиной менее сотой доли миллиметра называют щепаной слюдой. Склеивая лепестки слюды, получают различные электроизоляционные материалы — миканиты.
Для увеличения их механической прочности лепестки слюды в некоторых материалах наклеивают на подложку из бумаги или стеклоткани. Подложки предохраняют слюдяной слой от расслаивания при изгибе материала. В зависимости от сорта слюды, способов изготовления, клеящего лака, наличия или отсутствия подложек различают несколько сортов миканита.
Твердые миканиты изготавливают без подложек, горячим прессованием пластинок слюды с термореактивным связующим. Они применяются для получения плоских, не подвергающихся изгибам изоляционных прокладок и имеют большую механическую прочность. К твердым миканитам относится, например, коллекторный из которого изготавливают прокладки для изоляции коллекторных пластин (ламелей) друг от друга.
Формовочные миканиты в отличие от твердых после изготовления сохраняют способность принимать ту или иную форму при прессовании в нагретом состоянии и сохранять ее после охлаждения. Они применяются в основном для изоляции коллекторов (фигурные коллекторные манжеты), различных втулок, каркасов катушек и других фасонных изоляционных деталей. К особой разновидности формовочного миканита относится микафолий — тонкий листовой материал, состоящий из пластинок слюды, наклеенных на подложку из бумаги или стеклоткани (стекломикафолий). Он используется для изготовления твердой гильзовой изоляции обмоток. Микафолий с бумажной подложкой относится к классу нагревостойкости В. Стекломикафолий в зависимости от связующего состава может быть использован в изоляции классов В, F или Н.
Гибкие миканиты отличаются от твердых и формовочных гибкостью при нормальной температуре, которую сохраняют после нагрева и охлаждения. Они применяются для изоляции различных частей обмоток в пазовой и лобовой частях, прокладок и т. п. Разновидностью гибкого миканита является микалента — ленточный материал из склеенных пластинок слюды с двухсторонней подложкой из микалентной бумаги или стеклоленты (стекломикалента). Толщина микалент 0,13 или 0,17 мм. Их применяют главным образом для изоляции обмоток высоковольтных машин. В зависимости от клеящего состава и материала подложек микаленты относятся к классам нагревостойкости В, F или H. Микалента поступает свернутой в ролики и упакованной в плотно закрытые жестяные коробки. Вынутая из коробки микалента должна быть сразу же использована, так как на воздухе она быстро пересыхает и становится непригодной.
Изготовление материалов на основе щепаной слюды — чрезвычайно трудоемкий процесс и до сих пор не механизированный, так как требуется предварительное расщепление кристаллов слюды на пластинки (отсюда название — щепаная слюда), их калибровка и равномерная наклейка по слоям на подложку.
В настоящее время применяют материалы, в которых используются не пластинки слюды, а ее мелкие чешуйки, полученные механическим раздроблением кристаллов. Из чешуек изготавливают слюдинитовую бумагу, которая служит основой для ряда изоляционных материалов, аналогичных миканитам. С помощью связующих материалов и подложек из стеклоткани получают коллекторный и формовочный слюдиниты, гибкие слюдиниты и стеклослюдиниты, слюдинитофолии и стеклослюдинитофолий, слюдинитовые и стеклослюденитовые ленты и другие материалы, вполне заменяющие миканиты. В то же время они намного дешевле и технологичнее, чем изоляционные материалы на основе щепаной слюды.
Из более крупных чешуек слюды изготавливают слюдопластовые материалы, аналогичные слюдинитовым, но имеющим более высокие механические свойства (коллекторный, формовочный прокладочный слюдопласт, слюдопластофолий, слюдопластовые ленты и т. п.). Эти материалы не уступают по своим электрическим свойствам соответствующим сортам миканитов, но превосходят их по гибкости, поэтому широко используются в современных изоляционных конструкциях.
Изоляционные материалы, изготовленные из стеклянного волокна, — стеклоленты и стеклоткани, обладают высокой нагревостойкостью и большой прочностью на разрыв, но они не стойки к истиранию и повреждаются при многократных изгибах. Их используют как вспомогательные при изолировании обмоток, а также в качестве подложек для изготовления стекломиканитов и композиционных материалов на основе слюдинитов, например стеклослюдинита. Пропитка лаком повышает их механическую прочность, но снижает нагревостойкость, так как сами стекловолокнистые материалы имеют большую нагревостойкость, чем пропитывающие лаки.
Среди стекловолокнистых материалов следует выделить стеклоленты из нетканого стекловолокна, имеющие очень большую прочность на разрыв. Их используют для бандажирования лобовых частей обмоток, расположенных на роторах, вместо ранее применявшейся для этой цели стальной бандажной проволоки.
Из целлюлозы делают различные бумаги и электрокартон, а из хлопчатобумажной пряжи — полотна и ленты. Электрическая прочность этих материалов невелика, но они дешевы, легко изгибаются и имеют сравнительно большую механическую прочность. Их применяют дня механической защиты других, менее прочных изоляционных материалов и в качестве прокладок. По нагревостойкости они относятся к классу Y. Пропитка лаком повышает их нагревостойкость до класса А. Пропитанные лаком хлопчатобумажные ткани носят название лакотканей. Раньше их широко применяли в обмотках классов нагревостойкости изоляции А. В изоляции современных машин вместо хлопчатобумажных лент и тканей почти всегда применяют стеклоленты и стеклоткани.
Изоляционные материалы на основе асбеста обладают высокой нагревостойкостью и механической прочностью, но в электрических машинах находят ограниченное применение из-за их низкой теплопроводности и высокой гигроскопичности.
Источник: В. Л. Лихачев. Справочник обмотчика асинхронных электродвигателей.
electrichelp.ru
Электрическая изоляция необходима для предотвращения коротких замыканий и утечек тока между следующими токоведущими частями:
-анодным и катодным устройствами;
-катодным устройством и землей;
-соседними электролизёрами.
Замыкание между катодом (серией) и землей наиболее опасно, т.к. разность потенциалов между ними может достигать
850-1500 В. Утечки тока между катодом и анодом напрямую, минуя междуполюсное пространство, также крайне нежелательны, т.к. приводят к непродуктивному расходованию электроэнергии. Во избежание этого между металлическими конструкциями анодного и катодного узлов помещается изоляционный разрыв. Он выполнен в виде прокладок и втулок из миканита, текстолита, диабаза, паранита или других изоляционных материалов.
Утечки тока и короткие замыкания электролизера с землей могут происходить через катодную ошиновку и через катодный кожух. Поэтому кожух и ошиновка должны быть тщательно изолированы соответственно от фундамента и опор. На электролизерах с днищем кожух изолируется от железобетонных стоек с помощью изоляционных плит.
На электролизерах без днища кожух изолирован от фундамента в соединении верхней и нижней частей анкерных лап. Изоляция состоит из текстолитовой втулки и шайбы из того же материала.
Сопротивление изоляции по отношению к земле всех постоянно находящихся или потенциально возможных оказаться под напряжением частей электролизера должно составлять не менее
0.5 мкОм.
Подключение электродвигателей, установленных на конструкциях электролизера, включая механизмы подъема анода, анодных рам и штор, производят через два последовательно установленных разделительных трансформатора, у которых не заземлена вторичная обмотка. Это исключает попадание постоянного тока в сеть переменного тока, что могло бы вызвать нарушение работы питающих трансформаторов.
В корпусах электролиза предусмотрены также и другие мероприятия по предотвращению замыкания серии на землю. Строительные конструкции в современных корпусах электролиза изготовляют из железобетона и на высоту 3,5 м от пола рабочей площадки покрывают изолирующим слоем бетона толщиной не менее 30 мм. Железобетонные перекрытия полов покрывают асфальтом, а в отдельных точках – плитками из каменного литья. Металлические рифленые плиты, опирающиеся одним концом на катодный кожух и имеющие потенциал электролизера, изолируются в другой точке опоры от строительных конструкций.
Грузоподъемные механизмы мостовых кранов должны иметь изоляцию от моста крана. Механизмы, установленные на тележке, изолируются от её корпуса, а крюк изолируется от обоймы. Каждая ступень изоляции должна иметь сопротивление не менее
1,5 мкОм. Подкрановые пути не изолируются и имеют потенциал земли.
В процессе эксплуатации изоляцию обдувают, очищают от пыли и грязи, периодически замеряют электрическое сопротивление.
poznayka.org
Изоляция электронных установок делится на внешнюю и внутреннюю.
К наружной изоляции установок высочайшего напряжения относят изоляционные промежутки меж электродами (проводами линий электропередачи (ЛЭП), шинами распределительных устройств (РУ), внешними токоведущими частями электронных аппаратов и т.д.), в каких роль основного диэлектрика делает атмосферный воздух. Изолируемые электроды размещаются на определенных расстояниях друг от друга и от земли (либо заземленных частей электроустановок) и укрепляются в данном положении при помощи изоляторов.
К внутренней изоляции относится изоляция обмоток трансформаторов и электронных машин, изоляция кабелей, конденсаторов, герметизированная изоляция вводов, изоляция меж контактами выключателя в отключенном состоянии, т.е. изоляция герметически изолированная от воздействия среды корпусом, оболочкой, баком и т.д. Внутренняя изоляция обычно представляет собой комбинацию разных диэлектриков (водянистых и жестких, газообразных и жестких).
Принципиальной особенностью наружной изоляции является ее способность восстанавливать свою электронную крепкость после устранения предпосылки пробоя.
Но электронная крепкость наружной изоляции находится в зависимости от атмосферных критерий: давления, температуры и влажности воздуха. На электронную крепкость изоляторов внешней установки оказывают влияние также загрязнения их поверхности и осадки.
Особенностью внутренней изоляции электрического оборудования является старение, т.е. ухудшение электронных черт в процессе использования. Вследствие диэлектрических утрат изоляция греется. Может произойти лишний нагрев изоляции, который приведет к ее термическому пробою. Под действием частичных разрядов, возникающих в газовых включениях, изоляция разрушается и загрязняется продуктами разложения.
Пробой жесткой и комбинированной изоляции — явление необратимое, приводящее к выходу из строя электрического оборудования. Водянистая и внутренняя газовая изоляция самовосстанавливается, но ее свойства ухудшаются. Нужно повсевременно держать под контролем состояние внутренней изоляции в процессе ее эксплуатации, чтоб выявить развивающийся в ней недостатки и предупредить аварийный отказ электрического оборудования.
Наружняя изоляция электроустановок
При обычных атмосферных критериях электронная крепкость воздушных промежутков относительно невелика (в однородном поле при межэлектродных расстояниях около 1 см
≤ 30 кВ/см). В большинстве изоляционных конструкций при приложении высочайшего напряжения создается резконеоднородное электронное поле. Электронная крепкость в таких полях при расстоянии меж электродами 1-2 м составляет примерно 5 кВ/см, а при расстояниях 10-20 м понижается до 2,5-1,5 кВ/см. В связи с этим габариты воздушных ЛЭП и РУ при увеличении номинального напряжения стремительно растут.
Необходимость использования диэлектрических параметров воздуха в энергетических установках различных классов напряжения разъясняется наименьшей ценой и сравнительной простотой сотворения изоляции, также способностью воздушной изоляции стопроцентно восстанавливать электронную крепкость после устранения предпосылки пробоя разрядного промежутка.
Для наружной изоляции свойственна зависимость электронной прочности от метеорологических критерий (давления p, температуры Т , абсолютной влажности Н воздуха, вида и интенсивности осадков), также от состояния поверхностей изоляторов, т.е. количества и характеристики загрязнений на их. В связи с этим воздушные изоляционные промежутки выбирают так, чтоб они имели требуемую электронную крепкость при неблагоприятных сочетаниях давления, температуры и влажности воздуха.
Электронную крепкость повдоль изоляторов внешней установки определяют в критериях, соответственных различным механизмам разрядных процессов, а конкретно, когда поверхности изоляторов незапятнанные и сухие, незапятнанные и смачиваются дождиком, загрязнены и увлажнены. Разрядные напряжения, измеренные при обозначенных состояниях, называю соответственно сухоразрядными, мокроразрядными и грязе- либо влагоразрядными.
Основной диэлектрик наружной изоляции — атмосферный воздух — не подвержен старению, т.е. независимо от воздействующих на изоляцию напряжений и режимов работы оборудования его средние свойства остаются постоянными во времени.
Регулирование электронных полей во наружной изоляции
При резконеоднородных полях во наружной изоляции вероятен
коронный разряд у электродов с малым радиусом кривизны. Возникновение короны вызывает дополнительные энергопотери и насыщенные радиопомехи. В связи с этим огромное значение имеют меры по уменьшению степени неоднородности электронных полей, которые позволяют ограничить возможность появления короны, также несколько прирастить разрядные напряжения наружной изоляции.
Регулирование электронных полей во наружной изоляции осуществляется при помощи экранов на арматуре изоляторов, которые наращивают радиус кривизны электродов, что и увеличивает разрядные напряжения воздушных промежутков. На воздушных ЛЭП больших классов напряжений употребляются расщепленные провода.
Внутренняя изоляция электроустановок
Внутренней изоляцией именуются части изоляционной конструкции, в каких изолирующей средой являются водянистые, твердые либо газообразные диэлектрики либо их композиции, не имеющие прямых контактов с атмосферным воздухом.
Необходимость либо необходимость внедрения внутренней изоляции, а не окружающего нас воздуха обоснована рядом обстоятельств. Во-1-х, материалы для внутренней изоляции владеют существенно более высочайшей электронной прочностью (в 5-10 раз и поболее), что позволяет резко уменьшить изоляционные расстояния меж проводниками и уменьшить габариты оборудования. Это принципиально с экономической точки зрения. Во-2-х, отдельные элементы внутренней изоляции делают функцию механического крепления проводников, водянистые диэлектрики в ряде случает существенно делают лучше условия остывания всей конструкции.
Элементы внутренней изоляции в высоковольтных конструкциях в процессе использования подвергаются сильным электронным, термическим и механическим воздействиям. Под воздействием этих воздействий диэлектрические характеристики изоляции ухудшаются, изоляция “стареет” и утрачивает свою электронную крепкость.
Механические нагрузки небезопасны для внутренней изоляции тем, что в жестких диэлектриках, входящих в ее состав, могут показаться микротрещины, в каких потом под действие сильного электронного поля возникнут частичные разряды и ускорится старение изоляции.
Особенная форма наружного воздействия на внутреннюю изоляцию обоснована контактами с окружающей средой и возможностью загрязнения и увлажнения изоляции при нарушении плотности установки. Увлажнение изоляции ведет к резкому уменьшению сопротивления утечки и росту диэлектрических утрат.
внутренняя изоляция должна владеть более высочайшим уровнем электронной прочности, чем наружняя изоляция, т.е. таким уровнем, при котором пробой стопроцентно исключаются в течение всего срока службы.
Необратимость повреждения внутренней изоляции очень осложняет скопление экспериментальных данных для новых видов внутренней изоляции и для вновь разрабатываемых больших изоляционных конструкций оборудования высочайшего и сверхвысокого напряжения. Ведь каждый экземпляр большой дорогостоящей изоляции можно испытать на пробой только один раз.
Диэлектрические материалы должны также:
-
владеть неплохими технологическими качествами, т.е. должны быть применимыми для высокопроизводительных процессов производства внутренней изоляции;
-
удовлетворять экологическим требованиям, т.е. не должны содержать либо создавать в процессе использования ядовитые продукты, а после отработки всего ресурса они должны поддаваться переработке либо уничтожению без загрязнения окружающей
среды; -
не быть дефицитными и иметь такую цена, при которой изоляционная конструкция выходит экономически целесообразной.
В ряде всевозможных случаев к обозначенным выше требованиям могут добавляться и другие, обусловленные специфичностью того либо другого вида оборудования. К примеру материалы для силовых конденсаторов обязаны иметь завышенную диэлектрическую проницаемость, материалы для камер выключателей — высшую стойкость к термоударам и воздействиям электронной дуги.
Долгая практика сотворения и эксплуатации различного высоковольтного оборудования указывает, что в почти всех случаях весь комплекс требований лучшим образом удовлетворяется при использовании в составе внутренней изоляции композиции из нескольких материалов, дополняющих друг дружку и выполняющих несколько разные функции.
Так, только твердые диэлектрические материалы обеспечивают механическую крепкость изоляционной конструкции. Обычно они имеют и более высшую электронную крепкость. Детали из твердого диэлектрика, владеющего высочайшей механической прочностью, могут делать функцию механического крепления проводников.
Внедрение водянистых диэлектриков позволяет в ряде всевозможных случаев существенно сделать лучше условия остывания за счет естественной либо принудительной циркуляции изоляционной воды.
elektrica.info
Электрическая изоляция необходима для предотвращения коротких замыканий и утечек тока между следующими токоведущими частями:
-анодным и катодным устройствами;
-катодным устройством и землей;
-соседними электролизёрами.
Замыкание между катодом (серией) и землей наиболее опасно, т.к. разность потенциалов между ними может достигать 850-1500 В. Утечки тока между катодом и анодом напрямую, минуя междуполюсное пространство, также крайне нежелательны, т.к. приводят к непродуктивному расходованию электроэнергии. Во избежание этого между металлическими конструкциями анодного и катодного узлов помещается изоляционный разрыв. Он выполнен в виде прокладок и втулок из миканита, текстолита, диабаза, паранита или других изоляционных материалов.
Утечки тока и короткие замыкания электролизера с землей могут происходить через катодную ошиновку и через катодный кожух. Поэтому кожух и ошиновка должны быть тщательно изолированы соответственно от фундамента и опор. На электролизерах с днищем кожух изолируется от железобетонных стоек с помощью изоляционных плит.
На электролизерах без днища кожух изолирован от фундамента в соединении верхней и нижней частей анкерных лап. Изоляция состоит из текстолитовой втулки и шайбы из того же материала.
Сопротивление изоляции по отношению к земле всех постоянно находящихся или потенциально возможных оказаться под напряжением частей электролизера должно составлять не менее 0.5 мкОм.
Подключение электродвигателей, установленных на конструкциях электролизера, включая механизмы подъема анода, анодных рам и штор, производят через два последовательно установленных разделительных трансформатора, у которых не заземлена вторичная обмотка. Это исключает попадание постоянного тока в сеть переменного тока, что могло бы вызвать нарушение работы питающих трансформаторов.
В корпусах электролиза предусмотрены также и другие мероприятия по предотвращению замыкания серии на землю. Строительные конструкции в современных корпусах электролиза изготовляют из железобетона и на высоту 3,5 м от пола рабочей площадки покрывают изолирующим слоем бетона толщиной не менее 30 мм. Железобетонные перекрытия полов покрывают асфальтом, а в отдельных точках – плитками из каменного литья. Металлические рифленые плиты, опирающиеся одним концом на катодный кожух и имеющие потенциал электролизера, изолируются в другой точке опоры от строительных конструкций.
Грузоподъемные механизмы мостовых кранов должны иметь изоляцию от моста крана. Механизмы, установленные на тележке, изолируются от её корпуса, а крюк изолируется от обоймы. Каждая ступень изоляции должна иметь сопротивление не менее 1,5 мкОм. Подкрановые пути не изолируются и имеют потенциал земли.
В процессе эксплуатации изоляцию обдувают, очищают от пыли и грязи, периодически замеряют электрическое сопротивление.
Алюминиевый электролизер – это сложный и дорогой агрегат. Продолжительность работы его от пуска до отключения на капитальный ремонт называется сроком службы.
По опубликованным в печати данным, срок службы отдельных алюминиевых электролизеров на предприятиях передовых алюминиевых фирм достигает 10 лет и более. Однако разброс продолжительности срока службы весьма существенный. На многих предприятиях даже 60 мес. непрерывной эксплуатации считается вполне удовлетворительным результатом.
Что же определяет срок службы электролизера в наибольшей степени? Прежде всего, это устойчивость против разрушения футеровки катодной части и катодного кожуха. Условия обжига и пуска электролизёров могут либо усилить, либо ослабить эти тенденции. Другие причины, в том числе поломки механического обо-
рудования, разрушение анодов и др., оказывают несравнимо меньшее влияние на срок службы электролизёров.
studopedia.ru
Положительные качества жидкой изоленты
Важно! Перед применением жидкой изоляции для электрической проводки стоит обесточить линию.
Материал стал очень востребован людьми из-за массы положительных качеств, о которых мы и поговорим прямо сейчас.
- Первое, за что предпочитают данный материал—это его устойчивость к воздействию внешних неблагоприятных факторов.
- Он имеет свойство образовывать диалектное покрытие на электрических кабелях.
- Отлично держится на любой поверхности, не сползает в момент вибраций.
- Устойчив к ультрафиолетовому излучению.
Изоляционные материалы для электропроводки прекрасно справляются с задачами при использовании в резиновых лодках, моторах автомобилей, машинной электрике, насосах и других механизмах.
Особенности жидкой изоляции для проводов
Каждый материал, применяемый для монтажа электрических проводников имеет определенные свойства, без учета которых прокладку кабелей, можно считать неправильной. Итак, рассмотрим особенные черты изоленты в жидкой консистенции.
Данный материал имеет высокий срок службы, так как изготовлен в соответствии с нужными стандартами на производстве. Часто используется такой тип изоляции в районах с повышенной влажностью, где установлен высокий риск выхода электрических сетей из строя.
Важно! Применение жидкой изоляции—это залог нормальной работы проводников.
Что относят к жидким диэлектрикам?
К жидким средствам, играющим роль изоляторов можно отнести сжиженные газы, парафиновое либо вазелиновое масло. В свойства таких составов относят диэлектрическую проницаемость, электрическую прочность и электропроводность. Жидкий изоляционный состав принято разделять на три класса:
- нефтяное масло;
- растительное масло;
- синтетическая жидкость;
Очень часто в производстве электрических приборов таких, как трансформаторы и электрощитки применяется первый класс изоляции. Второй вариант разрешается использовать для пропитки бумажных контактов и проводников. В этой сфере они осуществляют полноценную защиту.
prokommunikacii.ru
2.1.1. Основные виды изоляции
Изоляция высоковольтных конструкций подразделяется на внешнюю и внутреннюю.
Внешней изоляциейназываются части изоляционной конструкции, в которых изолирующей средой является атмосферный воздух, в том числе у поверхности твердого диэлектрика. Электрическая прочность внешней изоляции зависит от атмосферных и других внешних условий. Несмотря на его сравнительно низкую электрическую прочность всего Епр=1−30 кВ/см, воздушная изоляция имеет ряд достоинств: малая стоимость, отсутствие старения, способность восстанавливать свои изолирующие свойства после погасания разряда.
Внутренней изоляциейназываются части изоляционной конструкции, в которых изолирующей средой являются жидкие, твердые или газообразные диэлектрики или их комбинации, не имеющие прямых контактов с атмосферным воздухом.
Длительная практика создания и эксплуатации различного высоковольтного оборудования показывает, что во многих случаях весь комплекс требований наилучшим образом удовлетворяется при использовании в составе внутренней изоляциикомбинации из нескольких материалов, дополняющих друг друга и выполняющих несколько различные функции. Так только твердые диэлектрические материалы обеспечивают механическую прочность изоляционной конструкции; обычно они имеют и наиболее высокую электрическую прочность. Высокопрочные газы и жидкие диэлектрики легко заполняют изоляционные промежутки любой конфигурации, в том числе тончайшие зазоры, поры и щели, чем существенно повышают электрическую прочность, особенно длительную.
Наиболее широкое распространение получили следующие виды изоляции.
Бумажно-пропитанная изоляция.Исходными материалами для изготовления бумажно-пропитанной изоляции (БПИ) служат специальные электроизоляционные бумаги и минеральные (нефтяные) масла (бумажно-масляная изоляция) или синтетические жидкие диэлектрики.
Бумажно-пленочная изоляция обладает более высокой кратковременной и длительной электрической прочность. Недостатками БПИ являются невысокая допустимая рабочая температура (не более 90 °С) и горючесть.
Маслобарьерная изоляция (МБИ).Основу этой изоляции составляет минеральное трансформаторное масло, которое надежно заполняет изоляционные промежутки между электродами любой сложной формы и обеспечивает хорошее охлаждение конструкции за счет конвективного или принудительного движения.
Достоинствами МБИ являются относительная простота конструкции и технологии, интенсивное охлаждение активных частей оборудования, а также возможность восстановления качества изоляции в эксплуатации путем сушки и замены масла.
Основные недостатки МБИ − меньшая, чем у бумажно-масляной изоляции, электрическая прочность, пожаро-и взрывоопасность конструкции. Маслобарьерная изоляция используется в качестве главной в силовых трансформаторах от 10 до 1150 кВ, в автотрансформаторах и реакторах высших классов напряжения.
Изоляция на основе слюды.На основе слюды выполняется высоковольтная изоляция класса нагревостойкости В с допустимой рабочей температурой 130 °С для статорных обмоток крупных электрических машин. Основными исходными материалами служат микалента или стеклослюдинитовая лента.
Пластмассовая изоляция в промышленных масштабах используется пока только в силовых кабелях на напряжения до 220 кВ и в импульсных кабелях. Основным диэлектрическим материалом в этих случаях является полиэтилен низкой и высокой плотности.
Газовая изоляция.Для выполнения газовой изоляции в высоковольтных конструкциях используются азот, двуокись углерода и элегаз. Наиболее перспективным является элегаз. Он имеет наибольшую среди указанных газов электрическую прочность, высокие дугогасящие свойства и является хорошей теплоотводящей средой. Основной областью применения элегазовой изоляции являются герметизированные распределительные устройств (ГРУ) на напряжения 110 кВ и выше.
На оборудование, работающее в электрических сетях, воздействуют следующие виды напряжения: рабочее напряжение; внутренние перенапряжения; грозовые перенапряжения.
Рабочее напряжение.В России электрические сети подразделяются на классы напряжения, которые совпадают с номинальным линейным напряжением сетиUном. ГОСТ 1516.3-96 устанавливает для каждого класса напряжения наибольшее рабочее напряжение (линейное)Uраб.наиб, которое равноUраб.наиб =kp∙Uном, причем значениеkp принимается 1,05−1,2.
Внутренние перенапряжения.Наиболее важной характеристикой перенапряжения является максимальное значениеUmaxили кратностьknпо отношению к амплитуде наибольшего рабочего фазного напряженияUраб.наиб
Для оборудования подстанций вводится понятие о расчетной кратности внутренних перенапряжений kpк., для которой появление перенапряжений с большей кратностью маловероятно (1 раз в 50−100 лет). Значение расчетной кратности внутренних перенапряжений выбирается из технико-экономических соображений с учетом характеристик защитных устройств.
Грозовые перенапряжения.При ударе молнии в провод линии электропередачи или при ударе молнии в грозозащитный трос или опору и перекрытии гирлянды изоляторов с опоры на провод по проводу начинает распространяться волна, набегающая на подстанцию. Расчетные значения напряжений, воздействующих на изоляцию оборудования при грозовых перенапряженияхUвозд. гроз=kгроз∙Uост. разр, гдеUост. разр− остаюшееся напряжение на разряднике при токах координации;kгроз− коэффициент, учитывающий перепад напряжения между разрядником (ОПН) и защищенным объектом.
studfiles.net
