Матеріали для ізоляторів - студопедія

Ізолятором називають електро-технічний пристрій, призначений для електричної з-ляции і механічного кріплення електроустановок або їх окремих-них частин, що знаходяться під різними електричними потенціалами. З визначення випливає, що діелектрики, з яких виготов-тавліваются ізолятори, повинні мати високу міцність, оскільки ізолятори несуть значну механічну навантаженням-ку. Діелектрики повинні мати і високу електричну ін-ність, що дозволяє створювати економічні і надійні конст-рукції ізоляторів. Пробій тіла діелектрика виводить ізолятор з ладу, а розряд по поверхні за умови швидкого відключити-ня напруги не заподіює ізолятора ніяких пошкоджень. Тому пробивна напруга твердого діелектрика в ізолятів-ре повинно бути приблизно в 1,5 рази вище, ніж напруга пере-криття по поверхні, яке і визначає електричну ін-ність ізолятора.

Діелектрик повинен бути негигроскопичен і не змінювати сво-їх властивостей під дією метеорологічних факторів. При зволоженні і забрудненні поверхні ізоляторів, встанов-ваних на відкритому повітрі, можуть виникнути часткові електрич-етичні дуги. Під їх дією поверхню може обвуглюватися, і на ній з'являються проводять сліди - треки, що знижують елект-рическую міцність ізоляторів. Пошкодження поверхні твер-дого діелектрика внаслідок поверхневого пробою, зухвало-го утворення провідних слідів, називається трекингом діелектрика. Тому діелектрики для ізоляторів, призначених для роботи на відкритому повітрі, повинні мати високу трекінг-стойкост' або ерозійну стійкість.

Всім зазначеним вимогам найбільшою мірою удов-летворяет глазурований електротехнічний фарфор і скло, а також деякі полімери. Електрична міцність порцеляни в однорідному полі при товщині 1,5 мм складає 30-40 кВ / мм і зменшується при збільшенні товщини. Електрична міцність скла при тих же умовах становить 45 кВ / мм. Механічна міцність порцеляни і скла залежить від виду навантаження. Наприклад, межа міцності обпаленого фарфору становить: при стисканні -450 МПа, при вигині - 70 МПа, а при розтягуванні - 30 МПа. Та-ким чином, найбільш високу механічну міцність обла-дають ізолятори, в яких фарфор працює на стиск.

Скло по механічної міцності не поступається фарфору і також краще працює на стиск. Ізолятори з загартованого скла мають ряд переваг перед фарфоровими. Технологічний процес їх виготовлення повністю автоматизований. Прозрач-ність скла дозволяє візуально виявити внутрішні дефек-ти. Пошкодження скла призводить до руйнування діелектричної частини ізолятора, яке легко виявляється при огляді ЛЕП експлуатаційним персоналом. Скло більш технологічний ма-теріал в порівнянні з порцеляною. Тому скляним ізолятів-рам можна надати більш раціональну форму в порівнянні з фарфоровими ізоляторами і отримати менші габарити при збереженні необхідних електричних характеристик.

Ще більшими перевагами в порівнянні з ізоляту-рами зі скла та порцеляни володіють полімерні ізолятори. При-сування полімерних матеріалів в пристроях контактної мережі електрифікованих залізниць є одним з на-правлінь технічного прогресу на залізничному транс-порте. Полімерні ізолятори мають наступні переваги: ​​технологічність, мала маса, компактність, простота монта-жа, висока механічна міцність до ударних впливів, велика довговічність, надійність і економічність. Незамая-німимі виявляються полімерні ізолюючі матеріали при монтажі контактних підвісок в штучних спорудах з обмеженими габаритами.

Полімерна ізоляція контактної мережі в більшості слу-чаїв виготовляється комбінованої: одні матеріали, напри-заходів склопластикові стрижні, сприймають механічні на-вантаження, а інші, у вигляді захисної оболонки, забезпечують елект-рическую міцність.

Склопластики складаються зі скляної арматури (ниток, стрічок або тканин) і полімерного сполучного на основі поліефірних, епоксидних, кремнійорганічних та інших синтетичних смол. Полімерні зв'язуючі в стеклопластиках виконують роль клею-щей середовища, що об'єднує скляні волокна в монолітне через Деліє. На електрифікованих залізницях в полімерних ізоляторах і ізолюючих елементах використовуються стеклоплас-тиків стрижні діаметром 14-55 мм.

Матеріал захисної оболонки полімерних стрижневих ізоляторів повинен володіти високою трекінгоерозіонной стійкістю, дугостійкості, стійкістю до гідролізу, агрессив-ним середах і ультрафіолетового опромінення. Цим показниками задовольняє політетрафторетілен (фторопласт-4), кремнійорганічні гуми (еластомери) і етиленпропіленового ма-ли. У застосовуваних на електрифікованих залізницях полімерних ізоляторах захисні оболонки в основному вико-ються з кремнийорганической гуми.

Для надійного захисту склопластику від проникнення вла-ги оболонка не повинна втрачати герметичність протягом всього терміну служби ізолятора. Захисна оболонка повинна мати гарну адгезію до стрижня. Для захисту склопластику від проникнення вологи і виключення часткових розрядів в пустотах, що утворюються між складовими частинами ізолятора при складанні, використовують раз-особисті герметизирующие і клейові матеріали: епоксидні когось Паунд, кремнійорганічні пасти, вазеліни, силіконові когось Паунд холодного затвердіння. Застосування полімерних ізоляторів на ЛЕП дозволяє істотно зменшити масу підвісних ізоляторів і замінити гірлянду ізоляторів одним.

Імовірність безвідмовної роботи полімерних ізоляторів повинна бути не менше значення, що визначається з виразу:

де - час з початку експлуатації, роки; 0,0003 - коефіцієнт, характери-зующий річну повреждаемость.

Термін служби полімерних ізоляторів контактної мережі елект-ріфіцірованних залізниць повинен бути не менше 25 років.

Незалежно від застосованого матеріалу ізолятори за своїм призначенням поділяються на лінійні і апаратні.

Схожі статті