Aïllants per a pals i casquilles
Estació i maquinari aïllants els dispositius de distribució segons la seva finalitat i disseny es divideixen en suport i a través. Els aïllants de suport s'utilitzen per subjectar barres i barres d'aparells i dispositius oberts i tancats. Casquilles s'utilitzen per fer passar cables de corrent a través de parets o per introduir tensió en dipòsits metàl·lics de transformadors, condensadors, interruptors i altres dispositius.
El principal material aïllant dels aïllants posteriors és la porcellana. Recentment, s'han popularitzat els aïllants de polímers i mànigues. En casquilles per a tensions de 35 kV i superiors, a més de la porcellana, s'utilitzen àmpliament paper d'oli i barrera d'oli.
Els aïllants per a pals interns per a tensions de 3 a 35 kV solen ser de vareta i consisteixen en un cos de porcellana i accessoris metàl·lics. En els aïllants amb una cavitat interna segellada (Fig. 1, a), el reforç en forma de tapa per fixar pneumàtics i una base rodona o ovalada s'uneix a la porcellana amb ciment.
La costella està poc desenvolupada i serveix per augmentar una mica la tensió de descàrrega.La major influència l'exerceix la vora situada a la tapa, que aplana una mica el camp a la regió dels costats més forts, des d'on comença la descàrrega.
Arròs. 1. Suport aïllants tipus OF-6 per a instal·lació interior.
Aquesta vora és la més gran. Els aïllants amb accessoris interns (Fig. 1, b) tenen menys pes, alçada i característiques elèctriques lleugerament millors en comparació amb els aïllants amb cavitat d'aire. Això s'aconsegueix perquè durant la incrustació interna del reforç s'observa la major tensió a la porcellana, no hi ha cavitat d'aire i el reforç fa el paper de pantalla interna.
Els aïllants de suport per a aparells de commutació oberts han desenvolupat aletes per proporcionar les característiques de descàrrega requerides durant la pluja.
Els aïllants de pins de suport del tipus ОНШ es produeixen per a tensions de 6 a 35 kV i consisteixen en un (Fig. 2, a), dos o tres (Fig. 2, b) cossos de porcellana, cimentats entre si i amb reforç. Les barres i els aïllants es fixen amb cargols. Per a 110, 150 i 220 kV, els aïllants de pins es munten en columnes de tres > quatre i cinc aïllants ONSH-35, respectivament.
Arròs. 2. Pins de suport per a instal·lació externa: a-ОНШ-10-500, b-ОШП-35-2000.
Els aïllants de varetes per a muntatge exterior, tipus ONS, s'emeten per a tensions de fins a 110 kV (Fig. 3). El nombre i la mida de les costelles es seleccionen en funció de l'experiència. Quan la relació entre l'eixida de les vores a i l'espai de les vores és d'aproximadament 0,5, les tensions de descàrrega humida per a un espai de descàrrega donat són les més altes.
Arròs. 3. ONS-110-300 Aïllant de vareta de suport de muntatge extern.
També s'utilitzen aïllants de varetes de suport buides. El diàmetre d'aquests aïllants és més gran que el dels aïllants de varetes sòlides, la qual cosa garanteix la seva major resistència mecànica.No obstant això, les descàrregues de la cavitat interna són possibles amb aquests aïllants per evitar que les cavitats internes es segellen amb deflectors de porcellana o s'omplin de compost.
Per a tensions de 330 kV i més, les columnes individuals d'aïllants són molt altes i no proporcionen la resistència a la flexió mecànica necessària, per tant, a aquestes tensions, s'utilitzen més sovint estructures de suport en forma de trípode cònic de tres columnes d'aïllants. Sota les forces de flexió, els aïllants d'aquestes estructures funcionen no només en flexió sinó també en compressió.
Les tensions en els elements de la columna alta dels aïllants de suport, així com a la garlanda penjant, es distribueixen de manera desigual. Per igualar la tensió s'utilitzen pantalles toroidals fixades a l'element superior de la columna.
Arròs. 4. Aïllants de varetes de suport OS
Els buixos per a 6-35 kV solen ser de porcellana. El seu rendiment estructural està determinat per la tensió, el corrent, la càrrega de flexió mecànica admissible i l'entorn.
L'aïllant (Fig. 5) consta d'un cos cilíndric de porcellana 1 fermament fixat mitjançant tapes metàl·liques 2 reforçades amb ciment amb una vareta conductora 3. Una brida 4 s'utilitza per subjectar l'aïllant a la paret de l'edifici o al cos. de l'aparell. Igual que altres tipus d'aïllants, els casquilles es fabriquen de manera que la tensió de ruptura sigui superior a la tensió de solapament a la superfície.
La tensió de ruptura dels buixos de porcellana depèn del gruix de la porcellana. Tanmateix, el disseny d'aquests aïllants està pràcticament determinat per la resistència mecànica requerida, la tensió de solapament de l'estructura i les mesures per eliminar la corona.
Els aïllants per a 3-10 kV es fabriquen amb una cavitat d'aire interna 5.
Arròs. 5. Casquilles de porcellana: a — per a tensions 6-10 kV per a instal·lació interior, b — per a tensió 35 kV de construcció sòlida per a instal·lació exterior.
No cal prendre mesures especials per eliminar la possibilitat de formació de corona a aquests voltatges. A tensions de 20-35 kV, la corona pot aparèixer a la vareta oposada a la brida, on s'observa la força de camp més alta a l'aire. Per evitar la formació d'una corona, els aïllants per a aquests voltatges es produeixen sense una cavitat d'aire (Fig. 5, b). En aquest cas, la superfície exterior de la porcellana està metal·litzada i unida a la vareta.
Per eliminar la possibilitat de caure la brida, la superfície de porcellana que hi ha sota també està metal·litzada i posada a terra. Les tensions de lliscament de la brida a la superfície de porcellana i, per tant, les tensions de superposició superficial es poden augmentar reduint la capacitat superficial. Per a això, o bé s'augmenta el diàmetre de l'aïllant de la brida o la superfície de l'aïllant és nervada, amb costelles més massives a prop de la brida.
Arròs. 6. Màniga de polímer 10 kV
Els aïllants dissenyats per injectar tensió d'un medi a un altre (aire - oli, etc.) són asimètrics respecte a la brida. Per exemple, el camí de superposició en el petroli es pot recórrer 2,5 vegades menys que a l'aire. També s'ha fet asimètric el casquet, un extrem del qual és a l'interior i l'altre a l'exterior, i la part exterior té costelles més desenvolupades per augmentar la tensió de descàrrega humida.