книги / Техника высоких напряжений
..pdfczî»
to to
изоляторы Проходные
ях, а следовательно, и на уступах |
Наиболее |
|
просто |
регулирование |
|||||||||||||||||||||||
будут |
одинаковыми. |
|
Поскольку |
поля с помощью |
обкладок |
осуще |
|||||||||||||||||||||
уступы имеют одну и ту же длину, |
ствляется в слоистой изоляции из |
||||||||||||||||||||||||||
то и средние напряженности по по |
бакелизированной |
или |
|
пропитан |
|||||||||||||||||||||||
верхности изолятора |
будут одина |
ной маслом бумаги. В этом случае |
|||||||||||||||||||||||||
ковыми на |
всех |
участках. |
|
|
|
обкладки |
|
закладываются |
в |
изоля |
|||||||||||||||||
Изолятор с такой системой об |
ционное |
тело |
|
через |
определенные |
||||||||||||||||||||||
кладок |
показан |
на |
рис. |
12-15,6. |
числа витков в процессе намотки. |
||||||||||||||||||||||
В нем средние радиальные напря |
Длительно |
допускаемые |
напря |
||||||||||||||||||||||||
женности в слоях будут разными. |
женности |
|
в |
|
бумажно-бакелитовом |
||||||||||||||||||||||
Однако все же поле в радиальном |
и бумажно-масляном изоляторах |
||||||||||||||||||||||||||
направлении |
получается |
более |
од |
ограничиваются |
появлением |
|
иони |
||||||||||||||||||||
нородным, чем при отсутствии об |
зации, |
разрушающе |
|
воздействую |
|||||||||||||||||||||||
кладок. |
|
|
|
при |
большем |
числе |
щей на изоляцию. |
обстоятельство, |
|||||||||||||||||||
Очевидно, |
|
Учитывая |
|
э т о |
|||||||||||||||||||||||
обкладок |
отклонения |
действитель |
радиальные |
|
напряженности |
|
выби |
||||||||||||||||||||
ных |
напряженностей |
от |
средних |
рают такими, чтобы при наиболь |
|||||||||||||||||||||||
значений |
будут еще меньшими. |
шем рабочем напряжении на краях |
|||||||||||||||||||||||||
Регулирование |
электрического |
обкладок |
|
не |
|
возникала |
ионизация, |
||||||||||||||||||||
поля с помощью обкладок позво |
а |
при |
испытательном |
|
напряже |
||||||||||||||||||||||
ляет |
устранить |
резкое уменьшение |
нии— скользящие разряды. |
|
|
||||||||||||||||||||||
пробивного |
и |
|
разрядного |
напряже |
В бумажно-бакелитовой изоля |
||||||||||||||||||||||
ний изоляции с ростом ее толщины. |
ции ионизация возникает в газовых |
||||||||||||||||||||||||||
На рис, 9-2 была показана зависи |
включениях, |
|
устранить |
|
которые |
||||||||||||||||||||||
мость |
пробивного напряжения |
фар |
практически |
|
невозможно, |
особенно |
|||||||||||||||||||||
фора от толщины образца. Анало |
в |
наиболее |
|
опасных |
|
местах — у |
|||||||||||||||||||||
гичные |
зависимости |
имеют |
место |
краев обкладок. В этих местах из-за |
|||||||||||||||||||||||
и для изоляции из бакелизирован- |
конечной |
толщины обкладки, |
даже |
||||||||||||||||||||||||
ной или пропитанной маслом бу |
при |
самом |
тщательном |
|
изготовле |
||||||||||||||||||||||
маги и других изоляционных ма |
нии, остаются так называемые газо |
||||||||||||||||||||||||||
териалов. |
Резкое |
снижение |
элек |
вые (воздушные) клинья. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
трической |
прочности |
изоляции |
при |
Чтобы |
повысить |
|
допускаемые |
||||||||||||||||||||
увеличении |
ее |
толщины, |
связанное |
радиальные |
|
напряженности |
|
и та |
|||||||||||||||||||
в известной мере с ростом нерав |
ким |
образом |
сократить |
диаметр |
|||||||||||||||||||||||
номерности |
|
электрического |
поля, |
изолятора, иногда в бумажно-баке |
|||||||||||||||||||||||
является |
основной |
причиной, |
за |
литовой |
изоляции |
заменяют |
|
метал |
|||||||||||||||||||
труднившей |
создание |
изоляторов |
лические |
|
обкладки |
|
полупроводя- |
||||||||||||||||||||
со сплошным |
|
изоляционным |
телом |
щим |
покрытием, |
наносимым |
|
непо |
|||||||||||||||||||
относительно |
|
малых |
размеров. |
|
средственно |
на |
бумагу. |
При |
этом |
||||||||||||||||||
Применение обкладок |
позволяет |
значительно |
|
уменьшается |
|
число |
|||||||||||||||||||||
наилучшим |
образом |
использовать |
воздушных |
включений |
|
(полностью |
|||||||||||||||||||||
изоляционный |
материал. |
В |
|
этом |
все-таки |
не |
устраняются) |
и |
|
одно* |
|||||||||||||||||
случае вся толща диэлектрика раз |
временно |
|
повышаются |
напряжения |
|||||||||||||||||||||||
бивается на ряд отдельных тонких |
появления |
ионизации |
и скользящих |
||||||||||||||||||||||||
слоев, обладающих |
более |
высокой |
разрядов (примерно на 30%). |
||||||||||||||||||||||||
электрической |
|
прочностью. |
Кроме |
|
В бумажно-масляной изоляции |
||||||||||||||||||||||
того, |
соответствующим |
|
выбором |
ионизация |
и |
скользящие |
разряды |
||||||||||||||||||||
размеров |
обкладок |
создаются та |
на краях обкладок возникают при |
||||||||||||||||||||||||
кие условия, что все слои работают |
более |
высоких |
напряженностях. |
||||||||||||||||||||||||
при |
одинаковых |
напряженностях. |
Объясняется это тем, что в такой |
||||||||||||||||||||||||
Проходные |
изоляторы, |
в |
|
кото |
изоляции |
края |
обкладок |
|
находятся |
||||||||||||||||||
рых |
осуществляется |
регулирование |
в масле. Однако, для того чтобы |
||||||||||||||||||||||||
электрического |
поля |
с |
|
помощью |
это |
преимущество |
было |
|
использо |
||||||||||||||||||
обкладок, |
получили |
название |
кон |
вано, |
бумажный сердечник должен |
||||||||||||||||||||||
денсаторных. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
перед |
пропиткой |
маслом |
пройти |
очень тщательную сушку и вакуу |
Я^ЗейстВ/М м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
мирование. |
В |
противном |
случае |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
в |
толще |
изоляции |
могут |
остаться |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
воздушные |
включения, |
в |
которых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
разряды будут возникать при отно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
сительно |
|
низких |
|
напряжениях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Иногда, |
чтобы |
избежать |
этого, |
|
бу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
мажный |
сердечник обтачивают так, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
чтобы края обкладок были откры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
тыми |
и |
заведомо |
находились |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
в |
масле. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
На рис. 12-16 показаны зависи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
мости |
радиальных |
напряженностей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
от толщины слоя диэлектриков, при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
которых |
в |
бумажно-бакелитовой |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
бумажно-масляной изоляции воз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
никают |
ионизационные |
процессы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Как видно, для бумажно-масляной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
изоляции |
|
допустимы |
значительно |
Рис. 12-16. Зависимость напряженности по |
|||||||||||||||||||||
более |
высокие |
напряженности |
|
и, |
явления |
ионизации |
от |
толщины |
изоляции. |
||||||||||||||||
следовательно, |
размеры |
изолятора |
/ — бумажно-бакелитовая |
изоляция |
(данные за |
||||||||||||||||||||
вода |
«Электроаппарат»); |
2 — бумажно-масляная |
|||||||||||||||||||||||
могут быть существенно меньше. |
|
|
|
изоляция |
(данные |
ЛПИ). |
|
|
|
||||||||||||||||
|
По этой причине бумажно-ма |
тия |
позволяют |
получить необходи |
|||||||||||||||||||||
сляные |
конденсаторные |
изоляторы |
|||||||||||||||||||||||
рассматриваются |
в |
настоящее |
вре |
мые |
пробивные |
и |
сухоразрядные |
||||||||||||||||||
мя |
как |
наиболее |
|
перспективные |
напряжения, |
импульсные |
|
и |
при |
||||||||||||||||
для |
напряжений |
110 кв и более. |
|
50 гц. Однако они практически не |
|||||||||||||||||||||
|
Ранее |
|
бумажно-масляные |
изо |
влияют |
на величину |
мокроразряд |
||||||||||||||||||
|
|
ного напряжения. Последнее, как и |
|||||||||||||||||||||||
ляторы не получили широкого |
рас |
||||||||||||||||||||||||
в случае опорных изоляторов, опре |
|||||||||||||||||||||||||
пространения в силу сложности их |
|||||||||||||||||||||||||
деляется главным |
образом |
числом |
|||||||||||||||||||||||
изготовления, |
обусловленной жест |
||||||||||||||||||||||||
кими требованиями к качеству на |
и размерами |
ребер |
(см. § |
12-1). |
|||||||||||||||||||||
мотки, |
сушки, |
|
вакуумирования |
и |
|
б) |
Конструкция проходных |
||||||||||||||||||
сборки. |
|
Вторым |
|
затруднением |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
изоляторов |
|
|
|
|||||||||||||||||
явились |
повышенные |
требования |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
к |
|
изоляционным |
|
материалам, |
Станционные и аппаратные |
про |
|||||||||||||||||||
используемым |
для |
изготовления |
ходные |
изоляторы |
принципиально |
||||||||||||||||||||
таких |
изоляторов. Объясняется |
|
это |
устроены одинаково. |
Однако |
неко |
|||||||||||||||||||
тем, что в бумажно-масляных изо |
торые различия в условиях их ра |
||||||||||||||||||||||||
ляторах |
|
относительно |
|
неблаго |
боты обусловливают и конструктив |
||||||||||||||||||||
приятные условия для отвода теп |
ные |
отличия. |
|
Например, |
|
баки |
|||||||||||||||||||
ла, выделяющегося в толще изоля |
трансформаторов |
высокого |
напря |
||||||||||||||||||||||
ции из-за диэлектрических потерь. |
жения и многих аппаратов запол |
||||||||||||||||||||||||
Поэтому для сохранения на необ |
няются |
изоляционным |
маслом. При |
||||||||||||||||||||||
ходимом уровне напряжения тепло- |
этом |
проходные |
|
изоляторы |
одним |
||||||||||||||||||||
вогр |
пробоя приходится |
использо |
концом, входящим внутрь бака, по |
||||||||||||||||||||||
вать масло и бумагу с малым tgô, |
гружаются в масло. Средняя раз |
||||||||||||||||||||||||
а |
также |
предусматривать |
сложные |
рядная |
напряженность по |
|
поверх |
||||||||||||||||||
мероприятия |
против |
увлажнения |
ности изолятора в масле выше, чем |
||||||||||||||||||||||
изоляции |
|
во |
время |
эксплуатации. |
в воздухе. |
Поэтому |
оказывается |
||||||||||||||||||
|
Для напряжений 35 кв и ниже |
возможным |
уменьшить длину |
этой |
|||||||||||||||||||||
бумажно-масляные изоляторы в си |
части |
изолятора |
|
приблизительно |
|||||||||||||||||||||
лу отмеченных трудностей вряд ли |
в 2 раза. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
целесообразны. |
|
выше |
мероприя- |
Проходные изоляторы трансфор |
|||||||||||||||||||||
|
Рассмотренные |
маторов |
(в |
литературе часто |
име |
нуемые |
вводами) |
испытывают |
до |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
полнительный нагрев, так как при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
работе |
трансформатора |
|
темпера |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
тура |
масла |
|
может |
подниматься |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
до 70° С. Это обстоятельство оказы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
вает большое влияние на термиче |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
скую устойчивость изолятора, т. е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
на |
напряжение |
|
теплового |
пробоя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Проходные |
изоляторы |
выключа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
телей |
подвергаются |
значительным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
механическим |
ударным |
нагрузкам. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Поэтому |
|
к |
|
ним |
предъявляются |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
более высокие требования в отно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
шении |
механической |
|
прочности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Для изоляторов на напряжение 3— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
10 кв эти требования имеют решаю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
щее значение при выборе конст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
рукции, основных размеров и изо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ляционных материалов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Токи, |
проходящие |
по |
токоведу |
Рис. |
12*17. |
Проходной |
фарфоровый изоля |
|||||||||||||||
щему |
стержню |
|
станционных |
|
про |
||||||||||||||||||
ходных |
изоляторов, |
|
могут |
дости |
|
|
|
|
тор на 6 кв. |
|
|
||||||||||||
|
а — для |
внутренней установки; |
б — для |
наружной |
|||||||||||||||||||
гать нескольких тысяч ампер. В та |
|
|
|
|
установки. |
|
|
|
|||||||||||||||
ких |
случаях |
|
роль |
|
токоведущего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
стержня |
|
выполняет |
пакет |
|
шин |
тем — выбором |
соответствующей |
||||||||||||||||
большого сечения, который и опре |
толщины фарфора (рис. 9-2). |
||||||||||||||||||||||
деляет |
основные |
радиальные |
раз |
Изолятор |
подобной конструкции |
||||||||||||||||||
меры |
изолятора. Однако, |
несмотря |
на напряжение 35 кв показан на |
||||||||||||||||||||
на эти и другие особенности, основ |
рис. |
12-18. |
Помимо рассмотренных |
||||||||||||||||||||
ные принципы |
|
построения |
электри |
уже |
мероприятий, |
для |
повышения |
||||||||||||||||
чески |
прочных |
проходных |
изолято |
разрядного |
напряжения |
на |
поверх |
||||||||||||||||
ров остаются во всех случаях об |
ность изолятора нанесено полупро- |
||||||||||||||||||||||
щими. |
|
|
|
|
|
|
предъявляемые |
водящее |
покрытие, |
которое |
умень |
||||||||||||
|
Требования, |
|
|
шает |
напряженность |
электрическо |
|||||||||||||||||
к изоляторам в отношении их элек |
го поля непосредственно у фланца. |
||||||||||||||||||||||
трической |
прочности, |
регламенти |
В силу этого скользящие разряды |
||||||||||||||||||||
руются ГОСТ 1516-60, в котором |
начинают развиваться не от края |
||||||||||||||||||||||
нормированы величины испытатель |
фланца, а от - края покрытия, на |
||||||||||||||||||||||
ных напряжений |
для |
оборудования |
участке, |
где |
поверхностная |
емкость |
|||||||||||||||||
высокого |
напряжения. |
|
|
фарфоро |
меньше за счет ребра. |
|
|
|
|||||||||||||||
|
Устройство |
|
и |
размеры |
Более компактны и более удоб |
||||||||||||||||||
вых |
станционных |
проходных |
изо |
ны |
в |
технологическом |
отношении |
||||||||||||||||
ляторов с воздушной полостью на |
изоляторы без воздушной |
полости |
|||||||||||||||||||||
напряжение |
6—10 кв |
показаны на |
на рис. 12-19. В этих |
изоляторах |
|||||||||||||||||||
рис. 12-17. Изолятор, |
предназна |
уменьшение |
диаметра |
фланца до |
|||||||||||||||||||
ченный |
|
для |
наружной |
|
установки |
стигнуто за счет увеличения толщи |
|||||||||||||||||
(рис. 12-17,6), имеет более разви |
ны фарфора в средней части изоля |
||||||||||||||||||||||
тую ребристую поверхность в той |
тора, а также увеличения размеров |
||||||||||||||||||||||
части, которая |
|
располагается |
вне |
(в основном толщины) |
ближайшего |
||||||||||||||||||
помещения. В остальном |
конструк |
к фланцу ребра. Для предотвраще |
|||||||||||||||||||||
ции изоляторов для наружной и |
ния короны на токоведущем стерж |
||||||||||||||||||||||
внутренней |
установок |
схожи. Необ |
не |
(с тем, чтобы не допустить уско |
|||||||||||||||||||
ходимая |
электрическая |
|
прочность |
ренную |
коррозию |
металлических |
|||||||||||||||||
в |
радиальном |
|
направлении |
дости |
частей) |
внутреннюю |
|
поверхность |
|||||||||||||||
гается |
в |
этом |
случае |
простым пу- |
изолятора |
металлизируют |
или по- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мотки |
цилиндр |
|
обжи |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мается |
горячими |
валь |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цами |
(температура |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
около |
160° С), |
|
вслед |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ствие |
чего |
смола |
пла |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вится и склеивает слои |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бумаги. Затем цилиндр |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проходит |
термическую |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обработку, |
|
в процессе |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
которой смола |
полиме- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ризуется. |
После |
этого |
|||||
Рис. 12-18. |
|
Проходной |
фарфоровый изолятор на |
35 |
кв |
у цилиндра |
обтачива |
||||||||||||||||
|
ют |
концы, |
|
накладыва |
|||||||||||||||||||
с воздушной полостью и покрытием стержня слоем бумаги. |
ют |
на него |
бандаж |
||||||||||||||||||||
крывают |
|
подупроводящей |
краской |
|
|
|
|
под фланец |
и |
лакиру |
|||||||||||||
|
ют поверхность для повышения вла |
||||||||||||||||||||||
и сообщают ей потенциал стержня. |
гостойкости. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
При |
оценке |
разрядных |
напря |
Недостатком |
|
бумажно-бакели |
|||||||||||||||||
жений |
проходных |
фарфоровых изо |
товых |
изоляторов |
является |
малая |
|||||||||||||||||
ляторов |
можно |
ориентироваться |
на |
влагостойкость, |
обусловленная |
их |
|||||||||||||||||
следующие |
средние |
разрядные |
на |
слоистым строением. Поэтому изоля |
|||||||||||||||||||
пряженности: |
|
|
при |
50 |
гц |
4— |
торы, |
предназначенные |
|
для |
наруж |
||||||||||||
сухоразрядные |
|
ной |
установки, |
по |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
5 /Свдейств/С-И) |
|
|
|
|
|
|
|
мещают |
в |
фарфоро |
|
|
|
|
|
||||||||
мокроразрядные при 50 гц 2,5— |
вые |
|
покрышки, |
а |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2,7 /СбдействЛ'-М» |
минимальные |
6— |
пространство между |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
импульсные |
покрышкой |
и |
бу |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
8 кв/см |
|
и |
при |
времени |
разряда |
мажно-бакелитовым |
|
|
|
|
|
||||||||||||
2 мксек 7—10 кв/см. |
|
|
|
|
сердечником |
зали |
|
|
|
|
|
||||||||||||
Для напряжения 35 кв из фар |
вают |
|
изоляционной |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
фора |
изготовляются, |
как правило, |
мастикой. Примером |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
только |
|
|
станционные |
проходные |
может |
служить |
изо |
|
|
|
|
|
|||||||||||
изоляторы. Для аппаратов и транс |
лятор |
|
для |
выклю |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
форматоров 35 кв они оказываются |
чателя МКП-76, по |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
слишком громоздкими. |
|
|
|
казанный |
на |
рис. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
В качестве аппаратных и транс |
12-20. Размеры изо |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
форматорных вводов |
на напряже |
лятора |
в этОхМ слу |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
ние 35 кв широкое распространение |
чае |
естественно воз |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
получили |
|
бумажно-бакелитовые |
растают, однако ос |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
конденсаторные |
|
изоляторы, |
пред |
таются вполне прием |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ставляющие |
собой |
компактные |
и |
лемыми. Без фарфо |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
в то же время электрически и ме |
ровых покрышек бу |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
ханически |
прочные |
конструкции. |
|
мажно - бакелитовые |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Проходные изоляторы из баке- |
изоляторы |
пригодны |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
лизированной |
бумаги |
наиболее |
для |
установки |
толь |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
просты по конструкции. Они изго |
ко в |
сухих |
помеще |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
товляются путем намотки на токо |
ниях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ведущий |
|
стержень |
|
цилиндра |
из |
Бумажно-бакели |
|
|
|
|
|
||||||||||||
лакированной |
бумаги, |
смазанной |
товые изоляторы ис |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
бакелитовой |
смолой. Периодически |
пользуются |
и |
при |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
через |
определенные |
числа |
витков |
других |
|
напряжениях |
|
|
|
|
|
||||||||||||
в цилиндр закладываются обкладки |
3—220 |
|
кву особенно |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
из фольги для регулирования элек |
в лабораторных ус |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
трического поля в радиальном и |
тановках |
высокого |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
осевом |
направлениях. Во время |
на |
напряжения, |
рабо- |
Рис. |
12-19. |
&
Z620±50■
Рис. 12-21. Маслобарьерный проходной изо лятор на напряжение ПО кв<
/ — ф а р ф о р о в ая |
п о кр ы ш ка; 2 — м асл о ; 5 — сер |
||
дечник; 4 — т о к о в е д у щ а я |
т р у б к а ; 5 — м ас л о о тб о р |
||
ное у стр о й ство ; |
6 — и зо л я ц и о н н ая |
тр у б к а; 7 — |
|
ф л ан ец ; 8 — ш ай б а у п о р а; |
9 — за ж и м ; /0 — м асл о - |
||
р асш и р и тел ь; |
U — м а с л о у к а зат е л ь ; |
12 — в л а го |
|
|
п оглотитель. |
|
10*
7.0 кв/см, |
при |
времени |
разряда |
рукциям, а именно бумажно-масля |
|||||||||
2.0 мксек — 9,4—11,0 кв!см. |
|
ным |
конденсаторным |
изоляторам. |
|||||||||
Большие значения напряженно |
Конструкция |
бумажно-масляно |
|||||||||||
стей относятся к изоляторам на на |
го |
изолятора |
показана |
на |
|||||||||
пряжение |
ПО кв, меньшие — к изо |
рис. |
12-22. |
Основной |
изоляцией |
||||||||
ляторам на напряжение 400 кв. |
в нем служит пропитанный транс |
||||||||||||
Маслобарьерные |
изоляторы по |
форматорным |
маслом |
бумажный |
|||||||||
лучили |
широкое |
распространение |
сердечник. Он располагается внутри |
||||||||||
при напряжениях |
ПО кв |
и выше |
фарфоровых |
покрышек, |
которые |
||||||||
в силу относительной простоты кон |
образуют |
резервуар, |
заполняемый |
||||||||||
струкции, не требующей при изго |
маслом. Бумажный сердечник, |
как |
|||||||||||
товлении |
|
сложных |
технологических |
и в бакелитовом изоляторе, обра |
|||||||||
операций. Их недостаток — относи |
зуется |
путем |
наматывания большо |
||||||||||
тельно большие радиальные разме |
го числа витков бумаги на токове |
||||||||||||
ры—стал особенно ощутимым при |
дущий стержень. В процессе намот |
||||||||||||
переходе к более высоким напря |
ки в него, как и в бумажно-баке |
||||||||||||
жениям порядка 400—500 кв. В свя |
литовый |
цилиндр, |
закладывают |
об |
|||||||||
зи с этим имеется тенденция пере |
кладки определенных |
размеров |
для |
||||||||||
хода к |
более |
совершенным конст |
регулирования электрического поля. |
ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ
ИЗОЛЯЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
|
13-1. |
ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ |
дух и электрическая прочность ко |
|||||||||||||
|
|
НАПРЯЖЕНИЯ |
|
торой |
определяется |
пробоем |
воз |
|||||||||
|
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ |
душных промежутков или перекры |
||||||||||||||
Изоляция |
электрооборудования |
тием в воздухе по изолирующим по- |
||||||||||||||
может быть разделена на две час |
поверхностям, |
называется |
внешней |
|||||||||||||
ти. Та часть ее, где изолирующей |
изоляцией. К внешней изоляции от |
|||||||||||||||
средой является жидкий или твер |
носятся, |
например, |
находящиеся |
|||||||||||||
дый |
диэлектрик |
и |
электрическая |
в |
воздухе |
поверхности |
вводов |
|||||||||
прочность |
которой |
определяется |
в |
трансформаторы или выключате |
||||||||||||
пробоем промежутков в этой среде |
ли, |
воздушные |
промежутки между |
|||||||||||||
или перекрытием в жидком диэлек |
разноименными |
фазами |
трансфор |
|||||||||||||
трике по изолирующим |
плоскостям, |
матора |
или аппарата. Отличитель |
|||||||||||||
называется |
внутренней |
изоляцией. |
ным |
признаком |
внешней |
изоляции |
||||||||||
К внутренней |
изоляции |
относятся, |
является |
зависимость |
ее электриче |
|||||||||||
например, |
изоляция обмоток транс |
ской |
|
прочности |
от |
атмосферных |
||||||||||
форматора от бака и магнитопро- |
условий: от атмосферного давления, |
|||||||||||||||
вода, |
изоляция |
между |
обмотками |
от температуры и влажности воз |
||||||||||||
разного напряжения, |
изоляция ка |
духа. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
тушек и витков обмоток, изоляция |
|
Из-за разного характера изоля |
||||||||||||||
токоведущих |
частей |
масляного вы |
ции и различного влияния на ее |
|||||||||||||
ключателя от стенок бака и т. д. |
электрическую прочность атмосфер |
|||||||||||||||
Основным |
признаком |
внутренней |
ных |
условий |
испытательные напря |
|||||||||||
изоляции |
является |
практическая |
жения |
нормируются |
отдельно |
для |
||||||||||
независимость |
|
ее |
электрической |
внутренней и для внешней изоля |
||||||||||||
прочности от внешних атмосферных |
ции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
условий |
(подробному |
рассмотре |
|
В табл. 13-1 приведены импульс |
||||||||||||
нию |
внутренней |
изоляции электро |
ные |
испытательные |
напряжения |
|||||||||||
оборудования посвящен раздел 3). |
электрооборудования |
с |
нормаль |
|||||||||||||
Другая |
часть, где |
изолирующей |
ной изоляцией по ГОСТ 1516-60. |
|||||||||||||
средой является |
атмосферный воз |
Испытания производятся по так |
на- |
Таблица 13-1
Импульсные испытательные напряжения электрооборудования с нормальной изоляцией (ГОСТ 1516-60)
^вдедств |
р я ж ен и е, |
|
и е, |
н ап |
|
ап р я ж ен |
рабочее |
|
н |
е |
|
Н о м и н ал ьн о е |
М ак си м ал ьн о |
^ д е й с т в |
И с п ы т а т е л ь н ы е н ап р я ж ен и я в н у т ренней и зо л я ц и и . к в м&ко
пАемтрвырти пторыеыанеу арссфию тоонщ ,атыакмр рапеи возбя ртиатожр наи дуж ыр иенеак сспенято фыисир олиы ртыемо мав:уш ан
П о л н ая
И сп ы ты ваем ы е б ез воз б у ж д е н и я : т р а н с ф о р м а то р ы си л о в ы е и н ап р я ж ен и я и ш у н ти р у ю щ и е р е а к то р ы |
Т р ан сф о р м ато р ы и ап п а р а т ы |
|
волн а |
С р езан |
|
н ая волн а |
||
|
И с п ы т а т е л ь н ы е н ап р я ж е н и я внеш ней и зо л я ц и и . к в м ак0
П о л н о стью со б ран н ы е а п п а р ат ы и тр а н с ф о р м а то р ы
П о л н ая |
С ре |
за н н а я |
|
волн а |
волн а |
|
И зо л я т о р ы , и сп ы ты в ае мые
о т д е л ь н о
П о л н ая |
С ре |
за н н а я |
|
волн а |
волн а |
|
Пр о м еж у тки
ме ж д у к о н так
там и |
о д н о го я |
||
то го |
ж е полю |
||
са разъ ед и н и |
|||
телей , |
вы клю |
||
ча тел ей |
на |
||
гр у зк и |
в |
р а |
|
зо м к н у то м |
по |
||
л о ж ен и и |
и |
м е ж д у к о н т ак там и п р ед о х р а
ни телей при вы н утом
патр о н е
П о л н ая волна
3 |
3,6 |
|
|
42 |
|
|
43,5 |
|
|
50 |
|
42 |
|
|
50 |
|
|
44 |
|
|
52 |
|
50 |
|
||
6 |
6,9 |
|
|
57 |
|
|
60 |
|
|
70 |
|
57 |
|
|
70 |
|
|
60 |
|
|
73 |
|
65 |
|
||
10 |
11,5 |
|
|
75 |
|
|
80 |
|
|
90 |
|
75 |
|
|
90 |
|
|
80 |
|
100 |
|
90 |
|
|||
15 |
17,5 |
|
100 |
|
|
108 |
|
|
120 |
|
100 |
|
120 |
|
|
105 |
|
125 |
|
115 |
|
|||||
20 |
23 |
|
120 |
|
|
130 |
|
|
150 |
|
120 |
|
150 |
|
|
125 |
|
158 |
|
140 |
|
|||||
35 |
40,5 |
|
180 |
|
|
200 |
|
|
225 |
|
185 |
|
230 |
|
|
195 |
|
240 |
|
220 |
|
|||||
110 |
126 |
|
425 |
|
|
480 |
|
|
550 |
|
460 |
|
570 |
|
|
480 |
|
600 |
|
570 |
|
|||||
150 |
172 |
|
585 |
|
|
660 |
|
|
760 |
|
630 |
1 |
785 |
|
|
660 |
|
825 |
|
790 |
|
|||||
220 |
252 |
|
835 |
|
|
945 |
|
1 090 |
1 |
900 |
130 |
|
|
950 |
|
1 |
190 |
1 |
100 |
|||||||
330* |
363 |
|
1 |
100 |
1 200/1 050** |
1 |
300 |
150 |
1 |
350 |
|
|
1 200 |
1 |
400 |
1 |
450 |
|||||||||
|
1 |
150** |
1 000** |
1 250** |
|
|||||||||||||||||||||
500* |
|
|
|
|
|
|
1 675** |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
525 |
|
1 500 |
|
1 800 |
|
1 500 |
|
1 800 |
| |
1 500 |
1 800 1 |
1 900 |
||||||||||||||
|
# Проект ГОСТ для электрооборудования, защищаемого вентильными разрядниками с магнитным |
|||||||||||||||||||||||||
гашением. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
•# Для силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
зываемому |
трехударному |
методу. |
рантированная |
импульсная |
|
проч |
||||||||||||||||||||
Сначала |
к испытуемому |
объекту |
ность изоляции, т. е. амплитуда им |
|||||||||||||||||||||||
прикладывается 3 раза полная вол |
пульса, |
|
которую |
изоляция |
|
может |
||||||||||||||||||||
на с амплитудой, указанной в таб |
многократно выдерживать во время |
|||||||||||||||||||||||||
лице, затем — 3 раза срезанная вол |
эксплуатации, |
устанавливается |
вы |
|||||||||||||||||||||||
на. Испытания |
внутренней |
|
изоля |
ше |
остающегося |
напряжения |
вен |
|||||||||||||||||||
ции проводятся при обеих полярно |
тильного разрядника: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
стях напряжения. Испытания внеш |
|
|
|
|
(1,1 |
|
^0.5+15) |
/се, |
|
|
|
|||||||||||||||
ней |
изоляции |
рекомендуется |
прово |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
где |
Uо,5 — остающееся |
напряжение |
||||||||||||||||||||||||
дить лишь при волнах отрицатель |
||||||||||||||||||||||||||
ной полярности. Если во время ис |
разрядника |
|
при |
импульсном |
токе |
|||||||||||||||||||||
пытаний не произойдет пробоя или |
5 |
/СЯмакс |
|
(для |
|
разрядников |
до |
|||||||||||||||||||
повреждения |
изоляции, то |
послед |
330 кв). |
|
определении |
импульсного |
||||||||||||||||||||
няя |
считается |
выдержавшей |
испы |
|
При |
|
||||||||||||||||||||
тания. |
|
|
|
изоляция |
должна |
испытательного |
напряжения |
для |
||||||||||||||||||
Поскольку |
|
внутренней |
|
изоляции |
учитывается |
|||||||||||||||||||||
выдерживать |
|
воздействие |
|
атмо |
возможность |
|
накопления скрытых |
|||||||||||||||||||
сферных |
|
перенапряжений, |
ограни |
дефектов в изоляции при воздейст |
||||||||||||||||||||||
ченных |
вентильным |
разрядником, |
вии на нее полными волнами, т. е. |
|||||||||||||||||||||||
то |
при |
|
определении |
требований |
так |
называемый |
кумулятивный |
эф |
||||||||||||||||||
к изоляции за основу берется оста |
фект. Для |
этого |
|
гарантированное |
||||||||||||||||||||||
ющееся напряжение разрядника со |
напряжение |
увеличивается |
на |
10%• |
||||||||||||||||||||||
ответствующего |
номинального |
на |
Таким |
образом, |
импульсное |
испы |
||||||||||||||||||||
пряжения |
(гл. |
33, |
табл. 33-4). |
Га |
тательное |
напряжение |
внутренней |
изоляции |
аппаратов |
оказывается |
760 мм рт. ст., температуре 20еС/и |
||||||||||||||||||
равным: |
|
|
|
|
|
|
|
|
абсолютной влажности 11 г/м3. При |
||||||||||||
|
1,1 (1,1 Uо,5 “Ь15) |
кв. |
|
отклонении |
условий |
испытания |
от |
||||||||||||||
|
|
нормальных необходимо |
внести |
по |
|||||||||||||||||
При |
испытании |
трансформаторов |
правки |
в |
величину |
испытательных |
|||||||||||||||
без |
возбуждения |
импульсное |
испы |
напряжений. |
|
|
|
|
|
|
|
про |
|||||||||
тательное |
напряжение |
повышается |
|
Испытательные напряжения |
|
||||||||||||||||
на 0,5 t/номИспытательные напря |
мышленной |
частоты |
по |
|
ГОСТ |
||||||||||||||||
жения при срезанной волне прини |
1516-60 |
для |
электрооборудования |
||||||||||||||||||
маются на 20% больше, чем при |
с нормальной |
изоляцией |
приведены |
||||||||||||||||||
полной волне. Эта величина оказы |
в табл. 13-2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
вается |
достаточной для |
правиль |
|
Испытания внешней изоляции при |
|||||||||||||||||
ной |
координации |
|
изоляции |
транс |
промышленной |
частоте |
производят |
||||||||||||||
форматоров и аппаратов с вольт- |
ся |
плавным |
подъемом |
напряжения |
|||||||||||||||||
секундной |
характеристикой |
вен |
до указанной в таблице величины |
||||||||||||||||||
тильных |
|
разрядников |
при |
малых |
(приведенной |
к атмосферным |
усло |
||||||||||||||
временах |
воздействия. |
импульсного |
виям во |
время |
испытания) |
без |
по |
||||||||||||||
При |
|
определении |
следующей |
выдержки |
по |
времени. |
|||||||||||||||
испытательного |
напряжения |
для |
Испытания |
под дождем |
проводятся |
||||||||||||||||
внешней |
изоляции |
принимается во |
при силе дождя 3 мм/мин, удель |
||||||||||||||||||
внимание, что оборудование с номи |
ном сопротивлении воды в преде |
||||||||||||||||||||
нальным напряжением |
до 330 кв мо |
лах 9 500—10 500 ом-см |
при |
|
угле |
||||||||||||||||
жет работать на высоте до 1000 м |
падения |
струй воды |
к |
горизонтали |
|||||||||||||||||
над уровнем моря и при температу |
в |
45°. |
определении |
величины |
ис |
||||||||||||||||
ре окружающего |
воздуха |
до |
35° С. |
|
При |
||||||||||||||||
Каждые |
|
3° |
увеличения температу |
пытательных |
напряжений |
в |
этом |
||||||||||||||
ры еверх нормальной, за которую |
случае берется за основу величина |
||||||||||||||||||||
принимается |
20° С, |
дают |
снижение |
внутренних перенапряжений в уста |
|||||||||||||||||
прочности на 1%. При 35°С проч |
новках |
данного |
номинального |
на |
|||||||||||||||||
ность оказывается на 5% меньше. |
пряжения, поскольку изоляция долж |
||||||||||||||||||||
Увеличение высоты из-за падения |
на |
эти перенапряжения |
безусловно |
||||||||||||||||||
барометрического |
давления |
также |
выдерживать. При переходе от рас |
||||||||||||||||||
приводит |
к |
снижению |
прочности |
четного |
уровня |
внутренних |
перена |
||||||||||||||
внешней изоляции. Каждые 100 м |
пряжений к испытательному напря |
||||||||||||||||||||
высоты |
дают снижение |
прочности |
жению под дождем делается по |
||||||||||||||||||
примерно на 1%. С учетом возмож |
правка |
на |
несоответствие |
условий |
|||||||||||||||||
ных |
изменений атмосферных |
усло |
испытания |
эксплуатационным |
усло |
||||||||||||||||
вий в указанных пределах импульс |
виям. |
определении |
испытатель |
||||||||||||||||||
ное |
испытательное |
напряжение |
|
При |
|||||||||||||||||
внешней |
изоляции |
определяется че |
ных напряжений в сухом состоянии |
||||||||||||||||||
рез |
гарантированную |
|
прочность |
учитывается |
возможное |
снижение |
|||||||||||||||
следующим |
образом: |
|
|
|
прочности из-за атмосферных усло |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вий. В |
результате |
испытательные |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
напряжения в сухом состоянии ока |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зываются на 20—30% больше, чем |
|||||||||||
Испытательные |
напряжения |
внеш |
испытательные |
напряжения |
|
под |
|||||||||||||||
ней изоляции при срезанной волне |
дождем. |
Испытательное |
напряже |
||||||||||||||||||
принимаются на 25% больше, чем |
ние в сухом состоянии является ос |
||||||||||||||||||||
при |
полной |
волне. |
|
напряжения |
новной характеристикой |
оборудова |
|||||||||||||||
Испытательные |
|
ния, предназначенного для установ |
|||||||||||||||||||
внешней |
|
изоляции, |
|
указанные |
ки в закрытых помещениях. |
|
|
||||||||||||||
в табл. |
13-1, так же, как и в после |
го |
При |
определении |
испытательно |
||||||||||||||||
дующих табл. 13-2 и 13-3, приведе |
напряжения |
для |
|
промежутков |
|||||||||||||||||
ны |
к |
нормальным |
атмосферным |
между контактами одного и того же |
|||||||||||||||||
условиям: атмосферному |
давлению |
полюса |
аппаратов, |
|
находящихся |