Решение ТОЭ онлайн
Техника высоких напряжений ТВН
Электротехника, основы электроники
Электрические измерения, электрические материалы

 
» » Диэлектрики для изоляторов
на правах рекламы

Диэлектрики для изоляторов

Диэлектрики для изоляторов

К диэлектрикам, из которых изготавливают изоляторы, предъявляется ряд требований. Прежде всего, они должны иметь высокую механическую прочность, так как нагрузки на изоляторы, например оттяжения проводов или от электродинамических усилий на шины при коротком замыкании, могут быть очень большими.

Эти диэлектрики должны обладать высокой электрической прочностью, малыми диэлектрическими потерями, большим объемным сопротивлением и еще некоторыми свойствами, позволяющими при относительно небольших размерах изоляторов обеспечивать высокое качество их внутренней изоляции.

Здесь лишь отметим, что в проходных изоляторах на напряжения 35 кВ и выше для создания внутренней изоляции используют комбинации из нескольких, в том числе и жидких, диэлектриков; опорные и линейные изоляторы, как правило, изготовляют из одного диэлектрика.

Особые требования предъявляются к диэлектрикам для изоляторов наружной установки. Такие диэлектрики должны выдерживать резкие смены температуры и длительное воздействие солнечной радиации, должны быть стойкими к слабым электролитам, образующимся при увлажнении загрязнений с водорастворимыми примесями, не должны ощутимо увлажняться при смачивании дождем или при длительном пребывании во влажном воздухе. Они должны иметь очень гладкие поверхности, чтобы на них не скапливались загрязнения и происходила «самоочистка» при дожде и ветре.

При дожде и увлажненных загрязнениях на поверхностях изоляторов длительное время могут существовать частичные электрические дуги, под действием которых у нестойких материалов со временем происходит обугливание поверхности и образуются разветвленные, проводящие следы – треки. Поэтому диэлектрики для изоляторов наружной установки должны иметь высокую трекингостойкость.

Наконец, диэлектрики должны быть удобными для массового изготовления изоляторов, т. е. допускать применение высокопроизводительных технологических процессов и иметь невысокую стоимость.

В наилучшей степени этим требованиям удовлетворяют глазурованный электротехнический фарфор и стекла специальных составов. Они пока не имеют себе равных по трекингостойкости, практически не увлажняются, очень стойки к различным атмосферным воздействиям.

Электрическая прочность фарфора в однородном поле при толщине 1,5 мм составляет 30–40 кВ/мм, но уменьшается с ростом толщины; у стекол она несколько ниже.

Механическая прочность фарфора и стекла сильно зависит от вида нагрузки. Так, на сжатие прочность фарфора составляет около 45 кПа, а на растяжение — всего лишь 3 кПа. Примерно в таком же соотношении находятся эти прочности и у стекол. Поэтому изоляторы стремятся конструировать так, чтобы фарфор в них работал в основном на сжатие. Стеклянные изоляторы в процессе изготовления подвергают закалке, т. е. нагревают до температуры около 700°С, а затем обдувают холодным воздухом. Во время закалки наружные слои стекла приобретают остаточное напряжение сжатия, что увеличивает механическую прочность на разрыв, так как часть разрывающего усилия тратится на преодоление остаточного напряжения сжатия. Изоляторы из закаленного стекла по механической прочности не уступают фарфоровым, поэтому они широко применяются во многих странах.


Теги: диэлектрики изоляторов

Комментарии:

Оставить комментарий