Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Техника высоких напряжений

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
32.86 Mб
Скачать

раты, ликвидирующие перекрытия изоляции без отключения линии, но не увеличивать изоляцию.

11-2. ГИРЛЯНДЫ ИЗ ПОДВЕСНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ

Как уже отмечалось в гл. 10,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

крепление проводов к опорам на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

всех линиях с напряжением

110 кв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и выше, а также на большинстве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линий 35 кв выполняется с помощью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подвесных

изоляторов,

собираехмых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в гирлянды.

 

На

промежуточных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

опорах гирлянды,

называемые

под­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

держивающими,

подвешиваются

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вертикально. На

анкерных

опорах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гирлянды

располагаются

почти

го­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ризонтально и воспринимают тяже-

 

 

Рис.

11-2. Основные

раз­

 

ние провода; они называются на­

 

 

меры

гирлянды подвес­

 

тяжными. Механическая

прочность

 

 

ных изоляторов.

 

гирлянд,

очевидно,

определяется

 

 

*р — р а зр я д н о е

р асс т о я н и е

 

прочностью составляющих ее изоля­

 

 

оди н о ч н о го и зо л я то р а ;

/ р —

 

торов. Поэтому их набирают из изо­

 

 

р а зр я д н о е

р а сс т о я н и е

и зо л я ­

 

ляторов того типа, которые способ­

 

 

то р а в ги р л я н д е ; L — р а з р я д ­

 

 

 

н ое

р а с с т о я н и е

ги р л я н д ы ;

 

ны

выдерживать

наибольшие

на­

 

 

с т р о и т е л ь н а я

в ы со т а

и зо л я ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D — д и а м е т р

т а р ел к и ; Я —

 

грузки. При особо больших нагруз­

 

 

т о р а ;

h =

л # — д л и н а

ги р ­

 

ках,

когда

прочность

изоляторов

 

 

 

 

л я н д ы .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сказывается

недостаточной

(длин­

ти

CBD, длина

 

которого

равна

ные пролеты при переходах через

 

широкие реки, районы с сильным

n/р (где п — число изоляторов в гир­

гололедом и т. д.), применяют гир­

лянде); в) по наикратчайшему пу­

лянды, состоящие из двух или бо­

ти EF, длина которого при большом

лее

параллельно

соединяемых

оди­

числе

изоляторов

приблизительно

ночных гирлянд.

прочность

гир­

равна длине гирлянды L = nH. Раз­

Электрическая

рядное напря]жение гирлянды зави­

лянды не может быть достаточно

сит от того, по которохму из этих

точно оценена по разрядному на­

путей развивается разряд.

по пу­

пряжению

отдельного

изолятора и

Электрическая

прочность

числу таких изоляторов в гирлянде.

ти EF практически равна прочности

Это объясняется тем, что разрядное

воздушного

промежутка

между

расстояние,

т.

е. наикратчайший

электродами

стержень — стержень

путь

по воздуху

между

электрода-

длиной L, так как разряд разви­

' ми, для одиночного изолятора /'р

вается почти полностью по воздуху.

(рис. 11-2) отличается от разрядно­

Средние

разрядные

градиенты

го расстояния изолятора /р, находя­

при развитии разряда частично или

щегося в гирлянде. Иначе говоря,

полностью по поверхности изолято­

пути разряда для одиночного изо­

ров ниже, чем при разряде в воз­

лятора и для изолятора в гирлянде

духе, поэтому при обычных разме­

разные.

по

гирлянде

изоляторов

рах

изоляторов

разрядное

напря­

Разряд

жение по пути CBD оказывается

может развиваться по одному из

ниже, чем по пути EFy несмотря на

трех путей: а) целиком вдоль по­

то, что L<nlp. Поэтому для увели­

верхности изоляторов по пути СВА

чения

разрядного

напряжения гир­

или СВАи т. е. так же, как по

лянды стремятся повышать отноше­

одиночному

изолятору;

б)

по

пу-

ние /Р/Я, приближая электрическую

Рис. 11-3. Влияние отношения /р/ / / на средние раз­ рядные градиенты гирлянд из 6—14 изоляторов та­ рельчатого типа (данные ВЭИ).

J — E c p — с р ед н и е с у х о р азр я д н ы е

гр а д и ен т ы ; 2 — /? м р — с р е д ­

 

Рис.

11-4. Схема

 

 

 

замещения

гир­

 

ние м о к р о р а зр я д н ы е

гр а д и е н т ы ;

3 —’£ и м п — ср ед н и е

р а зр я д ­

 

 

 

 

лянды изоляторов.

 

ны е гр а д и ен т ы

при

полной волн е

п о л о ж и тел ь н о й

п о л яр н о сти ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 — £ n M n — ср ед н и е

р азр я д н ы е

г р а д и ен т ы

при

полной волн е

На рис. 11-3

приведены

 

 

о т р и ц а те л ь н о й п о ляр н о сти .

 

 

 

прочность по пути CBD к прочности

 

 

в зависимости от /Р/Я сред­

ние разрядные

градиенты гирлянд

по пути EF. Опыт показывает, что

из 6-14 изоляторов при переменном

при отношении /р/#, равном 1,3, раз­

напряжении

и импульсах.

 

 

ряд развивается по пути EF, а су­

 

На путь разряда, а следователь­

хоразрядные

градиенты

достигают

но, и величину разрядного напря­

максимально

возможных

величин,

жения гирлянды оказывает влияние

равных средним

разрядным

гради­

также и так называемая защитная

ентам воздушного промежутка стер­

арматура, используемая для вырав­

жень— стержень. Увеличение отно­

нивания распределения напряжения

шения /Р/Я свыше 1,3 оказывается

по

изоляторам.

Дело

в

том, что

нецелесообразным.

/Р/Я

увеличи­

в

гирлянде

изоляторы

 

находятся

Для повышения

в разных условиях, поскольку на­

вают диаметр тарелки или сокра­

пряжение между

ними распределя­

щают

строительную

высоту

изоля­

ется неравномерно. Для

выяснения

тора, уменьшая размеры шапок и

причин

такой

неравномерности об­

длину стержня. Первый путь менее

ратимся к схеме замещения гир­

целесообразен,

так

как

приводит

лянды, представленной на рис. 11-4,

к увеличению размеров и веса изо­

На этой схеме: С — собственная ем­

лятора.

 

 

 

 

 

 

проч­

кость изолятора, составляющая для

Повышение механической

изоляторов

тарельчатого

типа

50—

ности

изоляторов неизбежно

вызы­

70

мкмкф;

С! — емкость

изолятора

вает

увеличение

размеров головки.

по

отношению к земле;

С2— ем­

Поэтому приходится

одновременно

кость

изолятора

по

отношению

увеличивать

и

диаметр

тарелки,

к проводу. Величина емкостей Ci и

чтобы сохранить оптимальное отно­

С2 зависит от положения изолятора

шение /Р/Я.

 

 

дождя

напряжение

в

гирлянде,

в

среднем

Ci = 4—

В

условиях

5 мкмкф, С2=0,5—1 мкмкф.

С2 и

почти полностью ложится на ниж­

 

Наличие

емкостей

Сх и

ние

мало

смоченные

поверхности

обусловливает

неравномерное

рас­

изоляторов,

 

поэтому

увеличение

пределение

напряжения

по элемен­

/Р/Я приводит также и к повыше­

там гирлянды. Рассмотрим вначале

нию

мокроразрядного

напряжения

влияние только емкостей на землю

гирлянды.

 

 

 

 

 

 

 

 

С]. Очевидно,

вследствие

ответвле­

ния тока в эти емкости токи, прохо­

провода изолятор независимо от ко­

дящие

через собственные емкости

личества элементов в гирлянде при­

изоляторов, а следовательно, и па­

ходится всегда около 20% полного

дения

напряжения

на

изоляторах

напряжения. Это означает, что при

будут тем меньше, чем дальше от

номинальных

напряжениях

150 кв

провода

находится

изолятор. Если

и выше на ближайшие к проводу

теперь

рассмотреть

влияние

только

изоляторы

будут

ложиться

напря­

емкостей по отношению к проводу,

жения, достаточные

для появления

то картина изменится: токи через

короны. В этих случаях необходимо

емкости С и соответственно падения

принимать

меры

по

выравниванию

напряжения будут меньше на тех

распределения

напряжения

вдоль

изоляторах,

которые

находятся

гирлянды. Такой мерой и является

дальше от заземленного конца гир­

защитная арматура: металлические

лянды. Емкости на землю имеют

кольца,

восьмерки или овалы, укреп­

значительно большую величину, чем

ляемые на конце гирлянды со сто­

емкости по отношению к проводу,

роны провода.

 

 

 

 

емкость

поэтому они оказывают

преоблада­

Арматура

увеличивает

 

ющее влияние на характер распре­

изоляторов по отношению к прово­

деления напряжения по изоляторам

ду, благодаря чему падение напря­

гирлянды. Наибольшее напряжение

жения на ближних к проводу изо­

ложится на изоляторы, расположен­

ляторах уменьшается. На рис. 11-5

ные

около

провода,

наименьшее —

приведены

кривые

распределения

на изоляторы, находящиеся в сере­

напряжения по гирлянде без арма­

дине гирлянды, и несколько повы­

туры и с арматурой в виде кольца

шенное

напряжение

приходится

на

и в виде восьмерки. Выравниваю­

изоляторы, расположенные у зазем­

щее действие восьмерочной армату­

ленного

конца

гирлянды. Степень

ры при вдвое меньшем размере в на­

неравномерности распределения на­

правлении,

перпендикулярном

про­

пряжения возрастает с увеличением

воду, лишь немногим меньше, чем

длины

гирлянды,

поскольку

при

при

кольцевой

арматуре.

Вместе

этом

увеличивается

суммарная

ем­

с тем применение арматуры в виде

кость

 

гирлянды

по

отношению

восьмерки

позволяет

сократить

к земле.

 

 

 

 

 

 

междуфазовые расстояния и разме­

 

Эти

рассуждения

относятся

ры опор.

 

 

 

 

 

 

 

 

к

гирляндам,

изоляторы

которых

Более

благоприятные

 

условия

имеют сухие и чистые поверхности.

имеют место при расщеплении фаз

При смачивании изоляторов вовре­

на

несколько

проводов,

поскольку

мя дождя, а также при загрязне­

в этом случае емкость изоляторов

нии поверхности проводящими осад­

относительно

проводов значительно

ками

 

распределение

напряжения

больше. Провода

расщепленной фа­

определяется главным образом про­

зы сами как бы выполняют роль за­

водимостями и чаще всего имеет бо­

щитной

арматуры,

 

поэтому

кон­

лее равномерный характер.

 

 

струкция

последней

здесь

может

 

Неравномерное

распределение

быть упрощена.

 

 

 

 

 

 

напряжения по изоляторам гирлян­

До недавнего времени на защит­

ды приводит к тому, что на бли­

ную арматуру, кроме выравнивания

жайших к проводу изоляторах уже

напряжения,

возлагалась

защита

при

рабочем

напряжении

может

изоляторов от разрушения при пере­

возникать

корона,

создающая

ин­

крытии гирлянды. Если гирлянда не

тенсивные радиопомехи и вызываю­

снабжена арматурой, то канал раз­

щая

коррозию

металлических

ча­

ряда плотнее прилегает к поверх­

стей. Корона на изоляторе появля­

ности

изоляторов,

а

возникающая

ется при напряжении на нем поряд­

вслед за разрядом дуга рабочего

ка 20—25 кв. Из-за неравномерно­

напряжения

при

длительном

горе­

сти

распределения на

первый от

нии

сильно

разогревает

изолятор

верхности изоляторов вызывает резкое изменение распределения на­ пряжения, делая его более равно­ мерным. Поэтому защитная арма­ тура мало способствует увеличению сухоразрядного напряжения.

Величина сухоразрядного напря­ жения гирлянд не зависит от типа изоляторов и определяется для гир­ лянд с арматурой минимальным расстоянием в свету между армату­ рой и шапкой верхнего изолятора. Сухоразрядные напряжения гир­ лянд с арматурой приведены на рис. 11-7. Для гирлянд без армату­ ры сухоразрядиые напряжения на 10% ниже.

На рис. 11-8 даны мокроразряд­ ные напряжения гирлянд из изоля­ торов различных типов. Как видно, мокроразрядное напряжение гир­ лянды UMр практически линейно за­ висит от числа изоляторов п и мо­ жет быть представлено в виде:

Um = nEMpH,

(11-1)

где Емр — средняя

мокроразрядная

напряженность, для

изо­

ляторов

типа П-4,5; П-7

и П-8,5 она равна 2,15

кв/см,

для ПМ-4,5

2,70

Кв/СМ]

К Ь м а к с .

то

1200

1000

750

500

Рис. 11-7. Сухоразрядные напряжения гир­ лянд изоляторов с арматурой (данные НИИПТ).

Н — строительная длина одно­ го изолятора (см. табл. 10-2) .

Таблица U-1

Импульсные разрядные напряжения гирлянд изоляторов (данные НИИПТ)

 

03

 

И м п у л ьс н ы е р а зр я д н ы е

 

 

 

а

 

н а п р я ж е н и я . к«мак0

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A3

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

н

 

50% -ное

 

 

 

при 3 м к с е к

с:

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

S S

« №

• W

 

 

 

Я

м

 

 

 

%5

 

 

5* <0

А

|

 

я я ,

 

 

 

м

Я

 

g

 

 

=1

я

о. л

 

 

 

 

АЯ»

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

ï

Л 5 г*

g Ч g ü

Q.g g О

я !■

си я я

а. с; ч о

Н

s* с

ОНЙя

я

 

H с я

о н я я

 

6

 

570

 

 

570

 

 

 

790

 

780

 

7

G65

 

 

645

 

 

 

905

1

880

П-4,5

10

 

930

 

 

860

 

1250

160

12

1 000

 

1 000

 

1 450

1 340

 

14

1 270

 

1

140

 

1 630

1

490

 

18

1 600

 

1 400

 

1 940

1 750

 

6

 

510

 

 

560

 

 

 

660

 

630

 

7

 

595

 

 

645

 

 

 

770

 

735

П-7

10

 

850

 

 

870

 

1 100

1 040

12

1 020

 

1000

 

1 320

1235

 

14

1

190

 

1

130

 

1 54о

1 425

 

18

1 500

 

1370

 

 

1980

1 795

 

20

1640

 

1485

 

2 200

1980

 

6

 

610

 

 

660

 

 

 

800

 

 

780

 

7

 

710

 

 

745

 

1

930

 

 

885

П-8,5

10

1 000

 

1000

 

300

1 170

12

1 200

 

1

130

 

 

1540

1 320

 

 

 

 

 

14

1 400

 

1230

 

 

1770

1460

 

18

1 750

 

1 400

 

 

2 230

1 720

 

6

 

510

 

 

525

 

 

 

690

 

 

690

 

7

 

600

 

 

600

 

 

1

800

 

 

785

 

10

 

870

 

 

830

 

 

130

1050

ПМ-4,5

12

1 040

 

 

980

 

 

1 340

1

 

200

14

1 210

 

1

120

 

 

1550

1 350

 

 

 

 

 

18

1 530

 

1 390

 

 

1 970

1 670

 

20

1 690

 

1520

 

 

2170

1 820

 

22

1850

 

1 650

 

 

2370

1 960

 

6

 

480

 

 

490

 

 

 

510

 

 

580

 

7

 

555

 

 

560

 

 

 

635

 

 

665

 

10

 

770

 

 

750

 

 

 

940

 

 

900

ПС-4,5*

12

 

900

 

 

865

 

 

1 п о

1 040

14

1 030

 

 

980

 

 

1 260

1 170

 

18

1 290

 

1 200

 

 

1 550

1 420

 

20

1420

 

1 310

 

 

1 680

1 540

 

22

1 550

 

1410

 

 

1810

1 660

 

6

 

480

 

 

500

 

 

 

650

 

 

640

 

7

 

565

 

 

570

 

 

 

760

 

 

730

ПС-8,5*

10

 

820

 

 

780

 

 

 

1060

 

 

990

12

1

990

 

 

920

 

 

 

1 260

 

1 140

 

14

150

 

1050

 

 

 

1 430

1

280

 

18

1 470

 

1 300

 

 

 

1740

 

1 530

s м и н и м ал ьн о е р а сс т о я н и е в

свету м еж д у

а р м а ­

ту р о й и тр ав ер со й

оп оры . Д л я

ги р л я н д б ез

а р м а ­

ту р ы

U р на 10%

м еньш е.

♦ И з щ е л о ч н о го зак а л ен н о го с тек л а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее

 

с помощью

коэф­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фициента

 

k

 

учитывается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

возможное

снижение

 

раз­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рядных напряжений при не­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

благоприятных

 

сочетаниях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

температуры,

давления

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

влажности

воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 11-9 представле­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны усредненные

 

кривые

 

ве­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

роятности

 

снижения

элек­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трической

 

прочности

и

воз­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

душных

промежутков

мо­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кроразрядных

 

напряжений

Рис. 11-8. Мокроразрядные напряжения гирлянд изо­

изоляторов,

построенные

по

 

ляторов

(данные НИИПТ).

 

 

 

результатам

большого

чис­

Импульсные

разрядные

напря­

страций

ла

одновременных

 

реги­

температуры,

давления

и

жения гирлянд приведены в табл.

влажности воздуха,

проводившихся

11- 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в течение ряда лет в

 

нескольких

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пунктах, расположенных

на

терри­

11-3. ВЫБОР ЧИСЛА ИЗОЛЯТОРОВ

 

тории СССР. При построении этих

В ГИРЛЯНДАХ И МИНИМАЛЬНЫХ

 

кривых

влияние

метеорологических

ИЗОЛЯЦИОННЫХ

РАССТОЯНИЙ

 

условий

на

разрядные

напряжения

Число изоляторов

в гирлянде

п

определялось

по

(9-1)— для

воз­

душных

промежутков и по

(9-2) —

должно быть

таким,

чтобы

мокро­

для гирлянд изоляторов

(мокрораз­

разрядное

напряжение

гирлянды

рядное

напряжение).

 

Из

кривых

£/мр превышало

расчетный

уровень

 

рис. 11-9 видно,

 

что

в

местностях,

внутренних

перенапряжений,

т.

е.

 

лежащих на высоте до 1000 м над

 

 

£/мр^ kUBK.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровнем моря,

необходимо

считать­

Воспользовавшись

 

формулой

ся

с возможностью

снижения

элек­

 

трической

прочности

 

воздушных

(11-1),

выражающей

зависимость

 

промежутков

примерно

на

20%,

мокроразрядного

напряжения

гир­

а мокроразрядных напряжений гир­

лянды

UMр от числа изоляторов, по­

лянд изоляторов — на 7%.

 

 

 

 

лучим:*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кроме этого, при выборе числа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* > к т & -

 

 

{11'2)

изоляторов

учитывают

отличие

 

ре­

 

 

 

 

альных

условий

эксплуатации

 

от

Коэффициент

k

учитывает

воз­

тех условий, в которых проводят

можность того, что в момент воз­

измерение

мокроразрядных

 

напря­

никновения

внутреннего

перенапря­

жений UMр. Дело в том, что для

жения э. д. с. источников системы

измерения

(Умр

нормированы

более

могут иметь повышенные значения.

тяжелые

условия

 

(сила

 

дождя

Для регулирования

напряжения

на

3 мм/мин, сопротивление дождевой

шинах

удаленных

потребителей

во

воды 10 000 ом

см, плавный

подъ­

время перегрузки в сетях с номи­

ем напряжения), чем те, которые

нальным напряжением 330 кв и ни­

реально могут возникать при рабо­

же допускается

длительное

повы­

те линии (сила дождя обычно не

шение напряжения на 15% сверх

более 2 мм/мин, сопротивление дож­

номинального. В силу этого ампли­

девой

воды

20 000

ом смt

время

туда

внутреннего

перенапряжения

воздействия перенапряжения поряд­

может быть соответственно на 15%

ка 0,05 сек). В силу этого в усло­

выше той, которая вычислена по

виях эксплуатации [Умр будет при­

номинальному

фазовому

напряже­

мерно на 20% больше измеренного

нию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

лаборатории.

 

Коэффициент

k

 

 

 

 

 

 

 

 

чина

k

получается здесь пе­

 

 

 

 

 

 

 

 

ремножением

всех

попра­

 

 

 

 

 

 

 

 

вочных коэффициентов, учи­

 

 

 

 

 

 

 

 

тывающих

влияние

отдель­

 

 

 

 

 

 

 

 

ных факторов.

 

 

условие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким

образом,

 

 

 

 

 

 

 

 

для

выбора

числа изолято­

 

 

 

 

 

 

 

 

ров

в

гирлянде

принимает

 

 

 

 

 

 

 

 

вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л:

1,Швн

 

(11-3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обычно к числу изолято­

 

 

 

 

 

 

 

 

ров,

найденному

по

(11-3),

 

 

 

 

 

 

 

 

прибавляют еще один, пред­

 

 

 

 

 

 

 

 

полагая, что в эксплуатации

 

 

 

 

 

 

 

 

один из

изоляторов

может

 

 

 

 

б)

 

 

 

быть поврежден.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

определения чис­

Рис. 11-9. Усредненные кривые распределения ве­

 

ла изоляторов в поддержи­

роятности снижения разрядного напряжения в возду­

 

вающих

гирляндах

воздуш­

хе Uп (а) и мокроразрядного напряжения

изолято-

 

ров u UÜ

(б) для

разных высот

над уровнем моря

 

ных

линий

электропередачи

 

 

(по данным ВНИИЭ).

 

 

напряжением

35—330

кв

включает

также

некоторый запас

 

 

приведен в табл. 11-3.

 

В натяжных гирляндах на анкер­

порядка 10%, необходимый для то­

ных и угловых опорах число изо­

го, чтобы перейти от разрядных на­

ляторов

обычно

увеличивают

еще

пряжений к выдерживаемым и по­

на один для линий напряжением

крыть неподдающиедя учету обстоя­

35—150

кв

и

на

два — для линий

тельства.

 

 

 

 

 

напряжением 220 кв и более. Де­

Для

наглядности все сказанное

лается

это

для

увеличения

запаса

выше о коэффициенте k представле­

в связи с тем, что в натяжных гир­

но в виде сводной табл. 11-2. Вели-

ляндах

изоляторы

работают

при

 

 

 

 

 

 

 

значительно больших

механических

Факторы,

 

учитывающие

Таблица 11-2

нагрузках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

выборе

Опыт эксплуатации показывает,

числа изоляторов в гирлянде по (11-2)

что гирлянды

с числом

изоляторов

с помощью коэффициента k

по табл. 11-3 имеют достаточную

 

 

 

 

 

 

П о п равоч ­

электрическую

прочность и обеспе­

В ли яю щ и й ф а к т о р

 

ный КОЭ fï-

чивают

надежную

работу

воздуш­

 

ф и ц и е н т

 

 

 

 

 

 

 

ных линий. При таких гирляндах

Повышение фазового напряже­

 

длительное

воздействие

рабочего

ния сверх

номинального . .

1,15

напряжения на изоляторы не вызы­

Неблагоприятное

изменение

 

вает

 

сколько-нибудь

заметного

атмосферных условий , . .

1,07

ухудшения их изоляционных харак­

Отличие

условий

эксплуата­

 

теристик, хотя после нескольких лет

ции от условий измерения:

0,95

а) сила

дож дя.....................

эксплуатации

отмечаются

некото­

б) сопротивление

дожде­

 

рые признаки

старения

изоляторов

вой

воды .

* .................

0,90

(рост

tgô).

При

указанном

числе

в) время воздействия

на­

0,95

изоляторов в гирляндах токи утеч­

пряжения .....................

Запас для перехода от раз­

 

ки (при отсутствии полупроводя-

рядного

напряжения к

вы­

 

щих

загрязнений)

получаются не­

держиваемому

 

 

 

1,10

большими и, следовательно, в слу­

коэффициент k в формуле (,11-2)

1.1

чае деревянных опор не возникает

опасность их

возгорания.

 

 

 

Число изоляторов в поддерживающих гирляндах

Таблица 11-3

 

 

 

 

Н о м и н ал ьн о е н ап р я ж е н и е , к в

 

35

110

150

220

330

Расчетное

значение внутренних

перенапряжений, кв

77

204

200

381

510

Кратность фазовому

 

 

3,8

3,2

3,0

3,0

2,7

Количество

изоляторов в гир­

По (11-3)

П-4,5

2.3

6,1

7,8

11,5

15,3

лянде

 

 

П-7

5,6

7,2

10,6

14,1

 

 

Рекомен­

П-4,5

3

7

9

13

16

 

 

дуется ПУЭ

П-7

7

9

12

15

В рассмотренной нами методике

работа таких линий обычно обеспе­

выбора числа изоляторов совершен­

чивается одним из следующих ме­

но не учитывалась возможность сни­

роприятий:

гирляндах

жения разрядного напряжения при

а) применением в

загрязнении

поверхности

изолято­

специальных изоляторов,

имеющих

ров. Загрязнение поверхности изо­

очень развитую поверхность и, сле­

ляторов обычной пылью не приво­

довательно, большую длину утечки

дит к заметному снижению сухораз­

(см. гл. 14);

 

рядного

напряжения.

Во

всяком

б) применением гирлянд с боль­

случае

оно

остается

значительно

шим числом изоляторов нормально­

выше мокроразрядного,

по которо­

го исполнения;

 

периодической

му и ведется определение числа

в)

проведением

изоляторов в гирлянде. В свою оче­

чистки поверхности изоляторов.

редь

мокроразрядное

напряжение

Конкретный

выбор

мероприятий

практически не меняется при за­

определяется в зависимости от мест­

грязнении, так как уже в самом на­

ных условий, однако в любом слу­

чале дождя пыль смывается и раз­

чае сооружение и эксплуатация ли­

ряд затем происходит по чистой

ний, проходящих в районах с силь­

поверхности.

Существенное сниже­

но загрязненной

атмосферой,

обхо­

ние

электрической

прочности

про­

дится значительно дороже.

 

 

исходит лишь при загрязнении изо­

Помимо

выбора

числа изолято­

ляторов

полупроводящими

осадка­

ров, необходимо определять и раз­

ми. Такие загрязнения

изоляторов

меры

минимальных

допустимых

обычно имеют место на линиях,

воздушных

промежутков

между

проходящих в промышленных райо­

проводами

и заземленными

кон­

нах вблизи от химических и метал­

струкциями.

Очевидно,

эти

проме­

лургических

предприятий,

на

мор­

жутки

должны

иметь

электриче­

ских

побережьях

и в

местностях

скую прочность, по крайней мере не

с солончаковыми почвами. Создание

меньшую, чем изоляторы. Если воз­

надежной изоляции в этих случаях

душная линия проходит в местности

представляет весьма трудную зада­

с очень низкой грозовой актив­

чу. Характер и интенсивность за­

ностью и редко подвергается атмо­

грязнений, а следовательно, и их

сферным

перенапряжениям,

то

влияние

на

поведение

изоляции

импульсная

прочность

ее изоляции

очень разнообразны. Поэтому общих

не имеет значения. В таких случаях

рекомендаций по

выбору

изолято­

минимально допустимые изоляцион­

ров для воздушных линий, проходя­

ные расстояния выбирают так, что­

щих в районах с загрязненной

бы их электрическая прочность не

атмосферой,

установить

нельзя.

была

ниже

мокроразрядных

напря­

Можно лишь указать, что надежная

жений

гирлянд

изоляторов

 

или,

Таблица 11-4

Минимальные изоляционные расстояния, выбранные по уровню внутренних перенапряжений

Н о м и н ал ьн о е н ап р я ж ен и е, к в

$

35

110

150

220

330

 

 

 

 

 

 

Число изоляторов П-4,5 в гирлянде

 

3

7

9

13

16

Мокроразрядное напряжение гирлянды

изоляторов

110

256

330

475

585

П-4,5 кв .

 

Воздушный промежуток, эквивалентный

по прочности

27

72

93

135

175

гирлянде изоляторов (по рис. 6-9), см

 

Минимальное допустимое расстояние по ПУЭ, см

| 30

80

^ 105

170

220

другими славами, по уровню вну­

виях может снижаться сильнее (на

тренних перенапряжений. Ориенти­

10—15%), чем

мокроразрядные на­

ровочно эти расстояния можно оце­

пряжения гирлянд (рис. 11-9).

 

нить,

пользуясь

приведенной

на

На

линиях

 

электропередачи,

рис. 6-9 зависимостью разрядного

подверженных

 

атмосферным

пере­

напряжения

от

расстояния

между

напряжениям,

 

воздушные

проме­

электродами для воздушного проме­

жутки

должны

 

иметь

 

и

импульс­

жутка

стержень — плоскость.

 

При­

ную прочность не меньшую, чем

меры приведены в табл. 11-4.

мини­

прочность

изоляторов.

 

Данные об

Из табл. 11-4 видно, что

импульсных разрядных

 

напряже­

мальные изоляционные расстояния,

ниях

гирлянд

с

различным

чис­

допускаемые

ПУЭ,

несколько

 

уве­

лом

изоляторов

были

 

приведены

личены (примерно на 10—15%) по

в табл. 11-1. Пользуясь этими дан­

сравнению с

расстояниями,

имею­

ными

и зависимостью

импульсного

щими

разрядные напряжения,

рав­

(50%)

разрядного

напряжения от

ные мокроразрядным

напряжениям

расстояния

между

электродами

гирлянд изоляторов. Необходимость

для

воздушного

промежутка

стер­

такого

увеличения

 

изоляционных

жень— плоскость

(рис.

 

6-10),

мож­

промежутков

вызывается

тем, что

но установить

 

минимальные разме­

их электрическая прочность при не­

ры

воздушных

 

изоляционных

рас­

благоприятных

атмосферных

 

усло­

стояний

(табл.

11-5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11-5

Минимальные

изоляционные

 

расстояния,

эквивалентные

по

импульсной

 

 

 

 

 

прочности гирлянде

изоляторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н о м и н альн ое

н ап р я ж ен и е, к в

 

 

 

35

 

100

150

 

220

330

Число изоляторов П-4,5 в гирлянде

 

 

 

 

 

3

 

 

7

9

 

 

13

16

Импульсное 50%-ное разрядное

напряжение

гирлянды

380

 

660

840

 

1 140

1 440

изоляторов, кв

.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воздушный промежуток,

эквивалентный по импульс­

 

 

 

 

 

 

 

180

230

ной прочности гирлянде изоляторов, см

 

 

 

 

90

130

 

Минимальное допустимое

расстояние по ПУЭ, см .

 

45

 

115

150

 

.210

255

 

 

11-4.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДРЕВЕСИНЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Существенное

увеличение

 

им­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пульсной

прочности

 

изоляции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дает

 

использование

изоляционных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

свойств

деревянных

опор.

 

Хорошо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высушенная

древесина

ведет

 

себя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

как диэлектрик,

обладающий отно­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сительно

высокой

 

электрической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прочностью. Однако

вследствие

по­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ристости

и

 

высокой

 

гигроско­

Рис. 11-10. Схема замещения комбиниро­

пичности

она

всегда

содержит

ванной

 

изоляции:

гирлянда изоляторов —

значительное

 

количество

 

влаги

 

 

деревянная траверса.

 

 

(15—40%).

 

Увлажненность

древе­

1 — д е р е в я н н а я

т р а в е р са ;

2 — за зем л е н н ы й

спуск.

сины сильно зависит от атмосфер­

много больше, чем RTy поэтому мы

ных

 

условий

и

может

изменяться

в значительных пределах. При этом

им вправе пренебречь. Можно пре­

в широком диапазоне изменяется и

небречь также и емкостями изоля­

ее электрическое сопротивление. По­

торов

относительно

земли. Просле­

ведение

деревянных

 

конструкций

дим

теперь,

как

 

распределяется

зависит не только от их электриче­

импульсное

напряжение

Un между

ского сопротивления, но и от вида

двумя

участками

изоляции — гир­

воздействующего напряжения. При

ляндой и траверсой. Для простоты

напряжении

промышленной

часто­

будем считать, что импульс напря­

ты

или

внутренних

перенапряже­

жения

имеет

абсолютно

крутой

ниях деревянные конструкции чаще

фронт

(тф = 0).

 

 

 

времени,

всего

следует

рассматривать

 

как

Для

любого момента

сопротивление, а не как изоляцию.

очевидно, имеет место

 

 

 

По

отношению

к

импульсным

на­

 

 

и а= и г + и т.

 

 

 

пряжениям

древесина

ведет

себя

Распределение напряжения

 

в на­

иначе. Даже в увлажненном состоя­

 

нии

 

она

может

 

перекрываться

чальный момент (/= 0 ) определяется

импульсными

напряжениями,

т. е.

только емкостями и поэтому

 

 

вести себя

как

изолятор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В реальных

конструкциях дере­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вянные

элементы

(траверсы

опор)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

всегда

оказываются

включенными

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

последовательно с фарфоровой изо­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ляцией. Однако их общая импульс­

Оно сохранится и далее лишь при

ная

прочность

получается

заметно

RT = oo. Поскольку,

однако,

всегда

ниже

арифметической суммы

проч­

/?т=5£ оо, происходит

перераспреде­

ностей

изоляторов

и соответствую­

ление

 

напряжения,

 

причем

таким

щего

участка

деревянной

конструк­

образом, что доля напряжения, при­

ции опоры, так как напряжение

ходящегося на гирлянду изоляторов

распределяется между ними не про­

(рис. 11-11), увеличивается. Пере­

порционально

их

 

электрической

распределение

происходит

с

по­

прочности, а более сложным обра­

стоянной времени,

приблизительно

зом. Поясним это с помощью упро­

равной

 

 

 

 

 

 

 

 

щенной схемы замещения,

показан­

 

 

T = RTг +

Ст).

 

 

 

ной на рис. 11-10. На этой схеме Сг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

емкость

гирлянды,

а

Ст и /?т — со­

Чем меньше Т, тем быстрее устрем­

ответственно

емкость и сопротивле­

ляется к нулю напряжение £/т и тем

ние

утечки

траверсы.

Сопротивле­

больше

получается

 

максимум

Ur.

ние

утечки

по

изоляторам

обычно

При

очень

малых

 

значениях

Rt,

Соседние файлы в папке книги