Характеристика отдельных видов изоляции

Воздушная изоляция

Основным диэлектрическим «материалом» для создания внешней изоляции электроустановок служит атмосферный воздух. Изолируемые электроды (шины распределительных устройств, провода линий электропередачи, наружные токоведущие части электрических аппаратов) располагаются на определенных расстояниях друг от друга и от земли (или заземленных частей установок) и укрепляются в заданном положении с помощью изоляторов. Изоляционные расстояния по воздуху зависят от значения напряжения, воздействию которого подвергается установка, и от электрической прочности воздуха.

При нормальных атмосферных условиях электрическая прочность воздушных промежутков относительно невелика и в однородном поле при межэлектродных расстояниях более 1 см имеет значение, не превышающее 30 кВ/см. В большинстве изоляционных конструкций при приложении высокого напряжения создается резко неоднородное электрическое поле. Электрическая прочность воздуха в таком поле еще меньше и при расстояниях между электродами порядка 1—2 м составляет приблизительно 5 кВ/см. При расстояниях 10—20 м она снижается соответственно до 2,5—1,5 кВ/см. Поэтому габариты воздушных линий электропередачи и распределительных устройств в значительной мере определяются электрической прочностью воздуха и при увеличении номинального напряжения очень быстро возрастают.

Выбор изоляционных расстояний для реальных конструкций аппаратов осуществляется по зависимостям электрической прочности (пробивного напряжения) от расстояния между электродами I для типовых промежутков. Промежуток стержень — плоскость наилучшим образом соответствует промежуткам реальных конструкций подстанций. А для реальных конструкций линий электропередачи типовыми промежутками являются промежутки провод — стойка опоры и провод — провод. Разрядные напряжения Ь’р типовых промежутков приведены на рис. 15.3.

Так как для появления начального электрона, образования лавины электронов и ее развития в полный пробой промежутка требуется определенное время, то электрическая прочность изоляции должна зависеть от времени приложения напряжения. Эта зависимость называется вольт- секундной характеристикой. Характерными точками на ней являются пробивные напряжения при стандартизированных воздействиях — грозовом и коммутационном импульсах (см. ниже) и переменном (50 Гц) напряжении. Зависимости электрической прочности для стандартизированных воздействий экспериментально получены для всех типовых промежутков. В качестве примера они даны на рис. 15.4.

Разрядные напряжения Г воздушных промежутков при переменном напряжении частотой 50 Гц

Рис. 15.3. Разрядные напряжения Гр воздушных промежутков при переменном напряжении частотой 50 Гц:

/ — стержень—плоскость; 2 — провод (арматура гирлянды) — стойка опоры; 3 — провод—провод

Разрядные напряжения V воздушных промежутков

Рис. 15.4. Разрядные напряжения V воздушных промежутков:

1 — стержень—плоскость, наименьшие значения разрядных напряжений при воздействии коммутационных импульсов положительной полярности; 2 — стержень— плоскость, грозовые импульсы 1,2/50 мкс положительной полярности; 3 — переменное напряжение 50 Гц

Отношение электрической прочности при импульсном воздействии к напряжению пробоя при частоте 50 Гц называется коэффициентом импульса. Обычно коэффициент импульса больше единицы. Но для длинных воздушных промежутков, как видно из рис. 15.4, из-за специфики развития разряда в них мри воздействии коммутационных импульсов положительной полярности он может снизиться до 0,8.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >