Опорные стержневые изоляторы изготавливаются отечественной промышленностью на номинальные напряжения от 10 до 110 кВ в одном элементе (рисунок).
Они представляют собой сплошной фарфоровый стержень цилиндрической или конической формы с ребрами на боковой поверхности и металлическими фланцами на концах. Основными преимуществами их является непробиваемость, малый расход металла, малый диаметр, а следовательно и масса. На более высокие классы напряжений применяются колонки, скомплектованные из единичных изоляторов (рисунок).
Технологический процесс производства не позволяет получить абсолютно точные размеры изолятора. Поэтому в стандартах на существующие типы изоляторов задаются допуски на ответственные размеры, связанные с электрическими и механическими характеристиками. Предельные отклонения от основных размеров, формы и расположения поверхностей опорных стержневых изоляторов не должны превышать следующих значений;
а) по высоте: ± 1,0 мм для изоляторов на 10 кВ; ± 1,5 мм на 20-35 кВ; ± 2,0 мм на 110 кВ; ± 3,0 мм на 150-220 кВ;
б) на непараллельность торцевых поверхностей изоляторов 1 мм;
в) на несоосность отверстий верхнего и нижнего фланцев 3 мм.
Ширина шва армирующей связки должна быть не менее 5 и не более 22 мм. Изогнутость изолятора высотой до 0,5 м не должна превышать 1 % его высоты и 0,8 % для изоляторов высотой более 0,5 м. Швы армирующей связки и арматура должны иметь влагостойкое покрытие.
В обозначении изолятора принято:
ОНСУ — опорный, наружной установки, стержневой, усиленный по длине пути утечки; ИОС — изолятор опорный стержневой; КО — колонковый опорный.
Обозначение ИОС-110-400* расшифровывается следующим образом: изолятор опорный стержневой на номинальное напряжение 110 кВ, с разрушающей нагрузкой на изгиб 4 кН (400 кгс). Технологические трудности производства ограничивают возможность получения опорных стержневых изоляторов с большим диаметром стержня, вылетом ребер и большой высоты.
Достигнутый мировой уровень по этим параметрам для опорных стержневых изоляторов: высота изолятора 2800, максимальный диаметр изоляционной части 360, диаметр стержня 240; вылет ребер 71,5 мм. В связи с этим дальнейшее повышение механической прочности опорных стержневых изоляторов с указанными конструктивными параметрами может осуществляться за счет использования керамических масс с высокими механическими характеристиками. Использование высокопрочного отечественного фарфорового материала с пределом механической прочности на изгиб в изоляторе до 45 МПа, позволило создать опорные стержневые изоляторы на 110 кВ с минимальной разрушающей силой на изгиб 12,5-20 кН (1250-2000 кгс). Эти изоляторы дали возможность разработать одиночные или сдвоенные опорные колонки на 330 и 500 кВ (рис. 5.2,а и б), более компактные и экономичные по сравнению с пространственными конструкциями (треногами). Разработка ряда позволила унифицировать конструкции опорных стержневых изоляторов на номинальные напряжения 110, 150, 220, 330, 500 кВ по их габаритам, механическим и электрическим параметрам с учетом перспективы развития электроизоляционной промышленности для электроаппаратостроения. Экономическая эффективность здесь определяется значительным сокращением металлической арматуры и количества изоляторов в колонках на классы напряжения 220-500 кВ.
Механическая прочность на изгиб для изоляторов всех номинальных напряжений 4; 6; 8; 12,5 кН.
Максимальная высота изоляторов ряда в единичном исполнении 1700 мм, что дает возможность выполнить их на напряжение до 150 кВ в одном элементе.
На напряжения от 220 до 500 кВ скомплектованы колонки одиночного исполнения из двух или трех элементов. В качестве верхних элементов во всех колонках использованы изоляторы на 110 или 150 кВ. Последующими элементами в колонках служат нестандартные изоляторы высотой от 880 до 1700 мм и разрушающим усилием на изгиб от 6,5 до 48 кН.
Весь ряд в спроектированном диапазоне изоляционных уровней, механических прочностей и путей утечки реализован 32 типами единичных изоляторов на 110 и 150 кВ и 68 типами изоляционных колонок на 220-500 кВ, составленных при помощи девяти типов металлической арматуры. В обозначении принято: С -стержневой; первая цифра после буквы означает минимальное разрушающее усилие на изгиб, кН; вторая цифра означает импульсное выдерживаемое напряжение, кВ; I и II — классы по длине пути утечки. Обозначение, например, С4-550 II расшифровывается следующим образом: опорный стержневой изолятор с минимальным разрушающим усилием на изгиб 4 кН, импульсным выдерживаемым напряжением 550 кВ (номинальное напряжение 110 кВ), длиной пути утечки класса II.
Изоляторы ряда должны изготовляться из высокопрочного керамического материала с удельной механической прочностью на изгиб в изоляторах от 45 до 80 МПа, что позволяет получить их габаритные и технические параметры на уровне лучших мировых образцов.
Учебное пособие по опорно стержневым изоляторам в виде чертежа (на картинках выше) в формате А1 можно получить, осуществив взнос на поддержку нашего проекта.
Учебное пособие представлено в .pdf.
В случае, если вам необходимо в редактируемом формате (.vsd), обратитесь к нам через форму обратной связи или через группу в контакте.