Изолација електричних инсталација

Изолација електричних инсталација се дели на спољашњу и унутрашњу.

За спољну изолацију, високонапонске инсталације укључују изолационе празнине између електрода (жица далеководи (електроводи), временске гуме (РУ), спољни делови под напоном електрични уређаји итд.), у којој је улога главног диелектрик врши атмосферски ваздух. Изоловане електроде се налазе на одређеним растојањима једна од друге и од земље (или уземљених делова електричних инсталација) и фиксирају се у одређеном положају уз помоћ изолатора.

У унутрашњу изолацију спада изолација намотаја трансформатора и електричних машина, изолација каблова, кондензатора, збијена изолација чаура, изолација између контаката прекидача у искљученом стању, тј. изолација, херметички затворена од околине кућиштем, кућиштем, резервоаром итд. Унутрашња изолација је обично комбинација различитих диелектрика (течни и чврсти, гасовити и чврсти).

Важна карактеристика спољне изолације је њена способност да обнови своју електричну снагу након уклањања узрока оштећења. Међутим, диелектрична чврстоћа спољашње изолације зависи од атмосферских услова: притиска, температуре и влажности. На диелектричну чврстоћу спољашњих изолатора утичу и површинска контаминација и падавине.

Посебност унутрашње изолације електричне опреме је старење, тј. погоршање електричних карактеристика током рада. Диелектрични губици загревају изолацију. Може доћи до прекомерног загревања изолације, што доводи до топлотног слома. Под утицајем делимичних пражњења која се јављају у гасним инклузијама, изолација се уништава и контаминира продуктима распадања.

Слом чврсте и композитне изолације — неповратан феномен који доводи до оштећења електричне опреме. Изолација течности и унутрашњег гаса је само-лечива, али се њене карактеристике погоршавају. Неопходно је стално пратити стање унутрашње изолације током њеног рада како би се идентификовали недостаци који се у њему развијају и спречило хитно оштећење електричне опреме.

Спољна изолација електричних инсталација

У нормалним атмосферским условима, диелектрична чврстоћа ваздушних празнина је релативно ниска (у униформном пољу са међуелектродним растојањима од око 1 цм ≤ 30 кВ / цм). У већини изолационих конструкција, када се примењује високи напон, веома је нехомогена електрично поље… Електрична снага у таквим пољима на растојању између електрода од 1–2 м износи приближно 5 кВ/цм, а на растојањима од 10–20 м опада на 2,5–1,5 кВ/цм.С тим у вези, величине надземних далековода и разводних уређаја се брзо повећавају како се повећава називни напон.

Сврсисходност коришћења диелектричних својстава ваздуха у електранама са различитим класама напона објашњава се нижом ценом и релативном једноставношћу стварања изолације, као и способношћу ваздушне изолације да у потпуности поврати диелектричну чврстоћу након уклањања узрока пражњења. неуспех јаза.

Спољну изолацију карактерише зависност диелектричне чврстоће од временских услова (притисак п, температура Т, апсолутна влажност ваздуха Х, врста и интензитет падавина), као и од стања површина изолатора, тј. количина и својства нечистоћа на њима. У том смислу, ваздушни отвори су одабрани тако да имају потребну диелектричну чврстоћу под неповољним комбинацијама притиска, температуре и влаге.

Електрична чврстоћа на изолаторима спољне инсталације се мери у условима који одговарају различитим механизмима процеса пражњења, односно када површине изолатори чисто и суво, чисто и мокро од кише, прљаво и влажно. Напони пражњења измерени под одређеним условима називају се сувим пражњењем, влажним пражњењем и напони пражњења прљавштине, односно напони пражњења влаге.

Главни диелектрик спољашње изолације је атмосферски ваздух — није подложан старењу, тј. без обзира на напоне који делују на изолацију и режиме рада опреме, њене просечне карактеристике остају непромењене током времена.

Регулација електричних поља у спољашњој изолацији

Са веома нехомогеним пољима у спољашњој изолацији, коронско пражњење је могуће на електродама са малим радијусом закривљености. Појава короне изазива додатне губитке енергије и интензивне радио сметње. С тим у вези, од великог значаја су мере за смањење степена нехомогености електричних поља, које омогућавају да се ограничи могућност настанка короне, као и да се незнатно повећају напони пражњења спољашње изолације.

Регулација електричних поља у спољној изолацији врши се помоћу екрана на арматури изолатора, који повећавају радијус закривљености електрода, чиме се повећавају напони пражњења ваздушних распора. Раздвојени проводници се користе на надземним далеководима високонапонских класа.

Унутрашња изолација електричних инсталација

Унутрашња изолација се односи на делове изолационе структуре у којима је изолациони медијум течни, чврсти или гасовити диелектрик, или њихове комбинације, који немају директан контакт са атмосферским ваздухом.

Пожељност или неопходност коришћења унутрашње изолације уместо ваздуха око нас је због више разлога. Прво, материјали унутрашње изолације имају знатно већу електричну снагу (5-10 пута или више), што може нагло смањити изолациона растојања између жица и смањити величину опреме. Ово је важно са економске тачке гледишта. Друго, појединачни елементи унутрашње изолације врше функцију механичког причвршћивања жица; течни диелектрици у неким случајевима значајно побољшавају услове хлађења целе структуре.

Унутрашњи изолациони елементи у високонапонским конструкцијама су током рада изложени јаким електричним, топлотним и механичким оптерећењима. Под утицајем ових утицаја, диелектрична својства изолације се погоршавају, изолација „стари“ и губи диелектричну чврстоћу.

Механичка оптерећења су опасна за унутрашњу изолацију, јер се у чврстим диелектрицима који је чине могу појавити микропукотине, где ће тада, под утицајем јаког електричног поља, доћи до делимичних пражњења и убрзати старење изолације.

Посебан облик спољашњег утицаја на унутрашњу изолацију изазивају контакти са околином и могућност контаминације и влаге изолације у случају нарушавања херметичности инсталације. Влажење изолације доводи до оштрог смањења отпора цурења и повећања диелектричних губитака.

Унутрашња изолација мора имати већу диелектричну чврстоћу од спољашње изолације, односно ниво на коме је квар потпуно искључен током радног века.

Неповратност оштећења унутрашње изолације у великој мери компликује акумулацију експерименталних података за нове типове унутрашње изолације и за новоразвијене велике изолационе структуре опреме високог и ултра високог напона. На крају крајева, сваки комад велике, скупе изолације може се тестирати на квар само једном.

Диелектрични материјали такође морају:

• имају добра технолошка својства, тј. мора бити погодан за процесе унутрашње изолације високог протока;

• испуњавају еколошке захтеве, тј.не смеју да садрже нити да формирају токсичне производе током рада, а након што се цео ресурс потроши, морају бити подвргнути преради или уништењу без загађивања животне средине;

• да не буде оскудно и да има такву цену да је изолациона структура економски исплатива.

У неким случајевима се горе наведеним захтевима могу додати и други захтеви због специфичности одређене врсте опреме. На пример, материјали за енергетске кондензаторе морају имати повећану диелектричну константу, материјали за комутационе коморе — високу отпорност на топлотне ударе и електричне лукове.

Дугогодишња пракса у креирању и раду разних високонапонска опрема показује да је у многим случајевима цео скуп захтева најбоље задовољен када се у саставу унутрашње изолације користи комбинација више материјала, који се међусобно допуњују и обављају нешто различите функције.

Дакле, само чврсти диелектрични материјали обезбеђују механичку чврстоћу изолационе структуре. Обично имају највећу диелектричну снагу. Делови направљени од чврстог диелектрика високе механичке чврстоће могу деловати као механичка сидра за жице.

Употреба течни диелектрици омогућава у неким случајевима да се значајно побољшају услови хлађења због природне или принудне циркулације изолационе течности.