Механическая прочность

Типы диэлектриков внешней изоляции.

Общие требования, предъявляемые к диэлектрикам внешней изоляции

Регулирование электрическим полем во внешне изоляции

При резконеоднородных полях во внешней изоляции возможен

коронный разряд у электродов с малым радиусом кривизны. Появление короны вызывает дополнительные потери энергии и интенсивные радиопомехи. В связи с этим большое значение имеют меры по уменьшению степени неоднородности электрических полей, которые позволяют ограничить возможность возникновения короны, а также несколько увеличить разрядные напряжения внешней изоляции.

Регулирование электрических полей во внешней изоляции осуществляется с помощью экранов на арматуре изоляторов, которые увеличивают радиус кривизны электродов, что и повышает разрядные напряжения воздушных промежутков. На воздушных ЛЭП высоких классов напряжений используются расщепленные провода.

Требования, предъявляемые к изоляции в электрооборудовании (ЭО):

1) требуемый ресурс (срок службы) при рабочем напряжении;

2) достаточная электрическая прочность при воздействии внутренних и

грозовых (если это требуется) перенапряжений;

3) достаточная механическая прочность при всех возможных рабочих и

аварийных нагрузках;

На сжатие 450МПА, изгиб 70-80МПА, Растяжение 30МПА

4) требуемая надежность;

5) минимальная стоимость;

6) в ряде случаев — минимальные размеры и масса;

7) технологичность изготовления изоляции и всего оборудования в це-

лом;

8) простота ремонта;

10) безопасность обслуживания;

11) экологическая безопасность. 12) Трекингостойкость. 13) Легкость утилизации. 14) Негидроскопичность.

Всем указанным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют глазурированный электротехнический фарфор и электротехническое стекло, получившие широкое распространение, а также некоторые пластмассы.

Сравнительные характеристики стекла и фарфора можно представить следующим образом.

ФАРФОР СТЕКЛО

Электрическая прочность 30-40 кВ/мм 45 кВ/мм

в однородном поле при

толщине образца 1,5 мм

при сжатии 450 Мпа 400-450 Мпа

при изгибе 70 Мпа 80 Мпа

при растяжении 30 Мпа 25-30 Мпа

Изоляторы из закаленного стекла имеют ряд преимуществ перед фарфоровыми: технологический процесс их изготовления полностью автоматизирован; прозрачность стекла позволяет легко обнаружить при внешнем осмотре мелкие трещины и другие внутренние дефекты; повреждение стекла приводит к разрушению диэлектрической части подвесного изолятора, которое легко обнаружить при осмотре ЛЭП эксплуатационным персоналом. Полимерные изоляторы наружной установки изготовляются из эпоксидных компаундов на основе циклоолифатических смол, из кремнийорганической резины, из полиэфирных смол с минеральным наполнителем и добавкой фторопласта. Такие изоляторы имеют высокую электрическую прочность и достаточную трекингостойкость. Высокая механическая прочность полимерных изоляторов достигается посредством армирования их стеклопластиком. Применение полимерных изоляторов на ЛЭП позволяет существенно уменьшить массу подвесных изоляторов.

7 Типы изоляторов и их назначение. По своему назначению изоляторы делятся на опорные, подвесные и проходные. Опорные изоляторы в свою очередь подразделяются на стержневые и штыревые, а подвесные - на тарельчатые и стержневые. Опорно-стержневые изоляторы применяют в ЗРУ и ОРУ для крепления на них токоведущих шин или контактных деталей. Опорно-стержневые изоляторы наружной установки отличаются большим количеством ребер, чем изоляторы внутренней установки. Ребра служат для увеличения длины пути тока утечки с целью повышения разрядных напряжений изоляторов под дождем и в условиях увлажненных загрязнений. Обозначение, например, ОСН-35-2000 расшифровывается следующим образом: опорный, наружной установки, стержневой на 35 кВ, с минимальной разрушающей силой 2000 даН. Опорно-штыревые изоляторы применяют для наружных установок в тех случаях, когда требуется высокая механическая прочность. В установках напряжением 110 кВ и выше используются колонки, состоящие из нескольких, установленных друг на друга опорно-штыревых изоляторов на напряжение 35 кВ. В обозначение изоляторов введена буква Ш (штыревой). Штыревые линейные изоляторы применяются на напряжения 6-10 кВ. Обозначение ШФ6 означает: штыревой фарфоровый на 6 кВ. Буква С в обозначении (ШС) указывает на то, что изолятор стеклянный. Подвесные изоляторы тарельчатого типа используются на воздушных ЛЭП 35 кВ и выше. Требуемый уровень выдерживаемых напряжений достигается соединением необходимого числа изоляторов в гирлянду. Гирляны благодаря шарнирному соединению изоляторов работают только на растяжение. Однако изоляторы сконструированы так, что внешнее растягивающее усилие создает в изоляционном теле в основном напряжения сжатия. Так используется высокая прочность фарфора и стекла на сжатие. Подвесные стержневые изоляторы, как правило, выполняются из электротехнического фарфора. Однако в настоящее время выпускаются и стержневые полимерные изоляторы. Проходные изоляторы применяются для изоляции токоведущих частей при прохождении их через стены, потолки и другие элементы конструкций РУ и аппаратов. Проходные изоляторы, предназначенные для наружной установки, имеют более развитую поверхность той части изолятора, которая располагается вне помещения. Обозначение проходного изолятора содержит значение номинального тока, например ПНШ-35/3000-2000 означает: проходной, наружной установки, шинный на напряжение 35 кВ и номинальный ток 3 кА с механической прочностью 20 кН.

8 Энергия электрона в электрическом поле и энергетические характеристики газа. Частицы газа находятся в состоянии теплового движения, постоянно взаимодействуя (сталкиваясь) друг с другом.В электрическом поле на заряженные частицы (ионы и электроны) действует сила

F=eE, (2)

где е - заряд частицы; Е - напряженность электрического поля. Энергия, накапливаемая электроном в электрическом поле, равна

(3)

где х - расстояние, пролетаемое электроном в направлении поля. При значительном повышении температуры газа кинетическая энергия нейтральных частиц возрастает настолько, что становится возможной ионизация при их столкновении термоионизация. Газ, в котором значительная часть частиц ионизирована, называется плазмой. Концентрации положительно и отрицательно заряженных частиц в плазме примерно одинаковы. Плазма представляет собой форму существования вещества при высоких температурах.

Дата добавления: 2015-06-27