Эксплуатационная надежность фарфоровых стержневых изоляторов и разработка альтернативной конструкции гибридного изолятора повышенной надежности.

Таран В.Н., инженер, НИИВН, Украина, г. Славянск

Согласно тезисам, изложенным Таран В.Н. - инженером Научно-исследовательского института высоких напряжений г. Славянск, стержневые фарфоровые изоляторы являются одним из основных элементов коммутационных аппаратов и другого электрооборудования распределительных устройств, от надежной работы которого зависит качество и бесперебойность поставок электроэнергии потребителю, а нередко жизнь и здоровье обслуживающего персонала.

Повреждаемость стержневых фарфоровых изоляторов является серьезной отраслевой проблемой. Анализ опыта эксплуатации подстанционного оборудования показывает, что доля выходов из строя электрических аппаратов по причине отказов изоляторов достаточно велика и доходит до 40% от общего числа повреждений. Причем следует отметить, что с ростом класса напряжения этот процент увеличивается.

Наиболее распространенной причиной повреждения электротехнического оборудования является излом фарфоровых изоляторов из-за скрытых заводских дефектов и их развития в процессе эксплуатации.

Опыт применения опорно-стержневых изоляторов отечественного производства показывает, что основными их недостатками являются:

• большая масса;
• хрупкость, возможность боя изоляторов посторонними предметами;
• сложная технология изготовления ввиду развитой формы поверхности изоляционной детали и связанное с этим наличие дефектов технологического характера;
• недостаточная поверхностная электрическая прочность изоляторов в условиях интенсивных загрязнений по причине невозможности технически обеспечить достаточно большую длину пути утечки, а также подверженности фарфора загрязнениям.

Указанных недостатков в значительной степени лишены изоляторы из полимерных материалов. Однако получение стеклопластиковых стержней большого диаметра, применяемых для изготовления изоляторов на класс нагрузки 10000 Н и выше, проблематично ввиду ряда технологических трудностей. Вопрос применения вместо стержней стеклопластиковых труб также пока полностью не решен из-за отсутствия экономичного и эффективного пути предотвращения возможности электрического пробоя изолятора внутри трубы. Кроме того, при больших статических и динамических механических нагрузках у стеклопластика отмечается значительно большая стрела прогиба, чем у фарфора. Это отрицательно сказывается на надежность работы коммутационных аппаратов из-за малой жесткости изолирующих колонок.

В этой связи одним из оптимальных путей решения вопроса обеспечения электроэнергетической отрасли надежными опорно-стержневыми изоляторами является разработка и освоение производства гибридных изоляторов, представляющих собой комбинированную конструкцию из гладкого фарфорового стержня и наружной оболочки из кремнийорганического эластомера. Обладая преимуществами фарфоровых и полимерных изоляторов, гибридные изоляторы, в то же время, в значительной степени лишены основных недостатков как тех, так и других. Применение гладкого фарфорового стержня позволяет значительно упростить процесс оправки и, тем самым снизить вероятность появления скрытых структурных дефектов, снижающих прочность изолятора. Использование полимерной оболочки позволяет намного повысить разрядные характеристики изоляторов как из-за гидрофобных свойств эластомера, так и благодаря технической возможности значительно увеличивать длину пути утечки. При этом жесткость фарфорового стержня достаточна для обеспечения надежной работы электрооборудования.

Все права защищены. Вся информация, размещенная на сайте, является собственностью ЗАО РКЦ "Калугаэнерго-финанс".
Ее использование, копирование, тиражирование - возможны только с разрешения ЗАО РКЦ "Калугаэнерго-финанс".