Общая характеристика внешней изоляции
К внешней изоляции установок высокого напряжения относят изоляционные промежутки между электродами (проводами линий электропередачи (ЛЭП), шинами распределительных устройств (РУ), наружными токоведущими частями электрических аппаратов и т.д.), в которых роль основного диэлектрика выполняет атмосферный воздух. Изолируемые электроды располагаются на определенных расстояниях друг от друга и от земли (или заземленных частей электроустановок) и укрепляются в заданном положении с помощью изоляторов.
При нормальных атмосферных условиях электрическая прочность воздушных промежутков относительно невелика (в однородном поле при межэлектродных расстояниях около 1 см £ 30 кВ/см). В большинстве изоляционных конструкций при приложении высокого напряжения создается резконеоднородное электрическое поле.
Целесообразность использования диэлектрических свойств воздуха в энергетических установках разных классов напряжения объясняется меньшей стоимостью и сравнительной простотой создания изоляции, а также способностью воздушной изоляции полностью восстанавливать электрическую прочность после устранения причины пробоя разрядного промежутка.
Для внешней изоляции характерна зависимость электрической прочности от метеорологических условий (давления P, температуры Т, абсолютной влажности Н воздуха, вида и интенсивности атмосферных осадков), а также от состояния поверхностей изоляторов, т.е. количества и свойства загрязнений на них. В связи с этим воздушные изоляционные промежутки выбирают так, чтобы они имели требуемую электрическую прочность при неблагоприятных сочетаниях давления, температуры и влажности воздуха.
Электрическую прочность вдоль изоляторов наружной установки измеряют в условиях, соответствующих разным механизмам разрядных процессов, а именно, когда поверхности изоляторов чистые и сухие, чистые и смачиваются дождем, загрязнены и увлажнены. Разрядные напряжения, измеренные при указанных состояниях, называю соответственно сухоразрядными, мокроразрядными и грязе- или влагоразрядными.
Основной диэлектрик внешней изоляции - атмосферный воздух - не подвержен старению, т.е. независимо от воздействующих на изоляцию напряжений и режимов работы оборудования его средние характеристики остаются неизменными во времени.
2. Внешняя Изоляция – виды и условия исследования.
Внешняя изоляция - часть изолирующего устройства ( конструкции), где изолирующей средой является атмосферный воздух и электрическая прочность, которая определяется пробоем воздушных промежутков или перекрытием в воздухе по изолирующим поверхностям.Внешняя изоляция, как правило, обладает способностью быстро восстанавливать свою электрическую прочность до исходного уровня после пробоя и отключения ее от источника напряжения.
Внешняя изоляция в виде чисто воздушных промежутков испытывается напряжением промышленной частоты только в сухом состоянии, а внешняя изоляция изоляторов испытывается В сухом состоянии и под дождем. В испытании под дождем чисто воздушных промежутков нет необходимости, так как нормированные испытательные напряжения промышленной частоты для внешней изоляции в сухом состоянии значительно выше нормированных для испытания под дождем; это превышение перекрывает снижение разрядного напряжения чисто воздушных промежутков, вызываемое дождем.
Основным признаком внешней изоляции является зависимость ее электрической прочности от атмосферных условий.
Внешняя изоляция, предназначенная для установки на открытом воздухе, должна надежно работать при дожде, снеге, гололеде, различных загрязнениях и др. Внутренняя изоляция по сравнению с изоляцией на открытом воздухе, как правило, имеет лучшие условия работы.
Внешняя изоляция между токоведущими заземленными частями определяется расстоянием по воздуху.
Испытания внешней изоляции электрооборудования производятся как в сухом состоянии, так и под дождем стандартных параметров
Эксплуатация внешней изоляции электрооборудования и РУ в целом существенно усложняется в условиях загрязнения.
Выбор внешней изоляции электрооборудования РУ в районах с загрязненной атмосферой, а также РУ, расположенных на высоте более 2000 м над уровнем моря, должен производиться в соответствии с действующими нормативными документами.
К внешней изоляции масляных трансформаторов относятся: внешняя изоляция вводов, воздушные промежутки на крышке между вводами и от вводов до заземленных частей. Электрическая прочность воздушной изоляции зависит от атмосферных условий; она пропорциональна относительной плотности воздуха и поэтому снижается с уменьшением барометрического давления и с повышением температуры.
Под внешней изоляцией понимают часть конструкции, где изолирующей средой является атмосферный воздух.