Конструкція ізоляторів, їх характеристики

Ізолятор електричний - це пристрій для електричної ізоляції механічного зв'язку частин електричного пристрою, що знаходяться під різними електричними потенціалами. Він складається з діелектрика і деталей для його кріплення (арматури). Найбільш часто ізолятори виготовляють з порцеляни і скла. У радіотехнічних пристроях і інших високочастотних установках їх виконують з стеатита, ультрафарфору та інших матеріалів з малими діелектричними втратами.

Конструкція і розміри ізоляторів визначаються прикладаються до них механічними навантаженнями, електричною напругою установок і умовами їх експлуатації. Ізолятори ліній електропередачі і відкритих розподільних пристроїв електричних станцій і підстанцій піддаються впливу атмосферних опадів, які особливо небезпечні при сильному забрудненні навколишнього повітря. У таких ізоляторах для збільшення напруги перекриття (електричного розряду по поверхні) зовнішня поверхня робиться складної форми, яка подовжує шлях перекриття. На лініях електропередачі напругою від 6 до 35 кв застосовують так звані штирьові ізолятори, на лініях більш високої напруги - гірлянди з підвісних ізоляторів, число яких в гірлянді визначається номінальною напругою лінії. У відкритих розподільних пристроях для кріплення ошиновок або установки апаратів, що знаходяться під напругою, зазвичай використовують опорні ізолятори штирьового типу, які при дуже високій напрузі (до 220 кв) збирають в колонки, встановлюючи один на інший. Для виведення високого потенціалу через заземлену поверхню (наприклад, кришку бака трансформатора) служать прохідні ізолятори.

На підстанціях застосовуються підвісні і опорні ізолятори. Кожен ізолятор складається з ізолюючої частини, виготовленої з електротехнічного фарфору або лужного скла спеціальною технологією, і металевої арматури, що служить для кріплення ізолятора до заземленої металевої або залізобетонної конструкції, з одного боку, і для кріплення до ізолятора струмопровідних частин - з іншого боку. Ізолюючі частини з'єднуються з арматурою за допомогою цементно-піщаних зв'язок з портландцементу.

Ізолятори, виготовлені з порцеляни, мають високу електричної і механічної міцністю, а також стійкістю до атмосферних впливів і хімічно агресивних середовищ. Зовнішня поверхня фарфорових ізоляторів захищається глазур'ю, що зменшує загрязняемость поверхні, полегшує її самоочісткуі підвищує електричні і механічні характеристики порцеляни. Недоліками фарфорових ізоляторів є їх крихкість і низька ударна в'язкість.

Ізолятори з лужного скла також мають високі електричні і механічні характеристики, хорошу стійкість до перепадів температури і до впливу хімічно агресивних середовищ. В процесі виготовлення ізоляторів деталі зі скла для них піддають гарту, тобто нагріванню в печах і подальшого охолодження поверхні холодним повітрям. В результаті такої термообробки зовнішній шар скла стискається, а внутрішні шари залишаються розтягнутими - в склі виникає рівновага напружень стиску і розтягування. Напруга стиснення досить велике. Щоб зруйнувати ізолятор з загартованого скла, необхідно перш за подолати сили цієї напруги. Саме цим і пояснюються підвищені механічні властивості і термостійкість ізоляторів зі скла. Однак при сильних концентрованих ударах (наприклад, каменем) механічна міцність скляних ізоляторів виявляється нижче, ніж порцелянових: загартоване скло розсипається на дрібні шматочки.

Зруйновані скляні ізолятори виявляються візуально при оглядах. Вони підлягають заміні, так як електрична міцність залишків різко знижується, хоча механічна міцність їх зберігається деякий час на досить високому рівні.

Схожі статті