В. Красник - Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств
При нагреве контакта, а вместе с ним и указателя до температуры, превышающей температуру плавления припоя, указатель отпадает, что свидетельствует о недопустимом нагреве контакта.
Для выявления перегрева контактов используются тепловизоры и инфракрасные радиометры.
Радиометр представляет собой прибор, фокусирующий тепловое излучение на чувствительный элемент, передающий соответствующий выходной сигнал на стрелочный индикатор. Наводка объектива радиометра на контактное соединение производится через оптический окуляр. При измерении прибор устанавливается на расстоянии 2-20 м от токопроводящей части.
С помощью радиометров выявляют неисправные контактные соединения разъединителей, токопроводов, наконечников кабелей, выводов силовых трансформаторов и другого оборудования.
6.3. Обслуживание высоковольтных изоляторов
Изолятор — это электротехническое устройство, предназначенное для электрической изоляции и механического крепления электроустановок или их отдельных частей, находящихся под разными электрическими потенциалами (ГОСТ 27744—88).
Арматура изолятора — часть изолятора, предназначенная для механического крепления к электроустановкам или объектам (ГОСТ 27744—88).
Подвесной изолятор — это линейный изолятор, предназначенный для подвижного крепления токоведущих элементов к несущим конструкциям или объектам (ГОСТ 27744—88).
Опорный изолятор — это изолятор, используемый в качестве жесткой опоры для электротехнического устройства или отдельных его частей (ГОСТ 27744—88).
Стержневой опорный изолятор — это опорный изолятор со сплошным телом в форме цилиндра или усеченного конуса, неподвижно соединенным с арматурой (ГОСТ 27744—88).
Стержневой подвесной изолятор — это подвесной изолятор с телом в форме цилиндра, жестко соединенный с арматурой, расположенной на концах (ГОСТ 27744—88).
На ПС применяются подвесные и опорные изоляторы.
В последние два десятилетия в электроэнергетике осуществляется постепенный переход на полимерную изоляцию, что привело к расширению применения полимерных изоляторов в электроустановках ВН.
Высоковольтные изоляторы, применяемые на ЛЭП, в аппаратах и оборудовании ОРУ, должны без старения выдерживать:
многократные температурные колебания в сочетании со знакопеременными механическими нагрузками;
длительное ультрафиолетовое облучение солнечной радиации;
воздействие электрической дуги без образования электропроводных следов;
действие токов утечки по поверхности в увлажненном и загрязненном состоянии (эрозийная стойкость);
воздействие неблагоприятных условий окружающей среды;
воздействие сильно неравномерного электрического поля;
действия и ошибки персонала при монтаже и эксплуатации.
Опыт эксплуатации показал неминуемость старения электротехнического фарфора, электропроводность поверхностного слоя стекла при увлажнении, разрушение стекла вследствие выщелачивания и электролиза, хрупкость этих материалов.
Изолятор состоит из изолирующей части, изготовленной из электротехнического фарфора или щелочного стекла, и металлической арматуры, служащей для крепления изолятора к заземленной металлической или железобетонной конструкции и для крепления к изолятору токопроводящих частей. Изолирующие части соединяются с арматурой с помощью цементно-песчаных связок из портланд-цемента.
Несмотря на указанные выше недостатки, фарфоровые изоляторы имеют широкое применение вследствие их высокой электрической и механической прочности, а также стойкости к атмосферным воздействиям.
Достоинствами изоляторов из щелочного стекла являются также высокие электрические и механические характеристики, хорошая стойкость к перепадам температуры и к воздействию химически агрессивных сред. Однако при сильных концентрированных ударах механическая прочность стеклянных изоляторов становится ниже, чем у фарфоровых, так как закаленное стекло рассыпается на мелкие кусочки (например, при ударе камнем).
Особенностью конструкции изоляторов является то, что их изолирующая часть соединяется с арматурой изолятора с помощью цементно-песчаной связки. Материалы соединяемых элементов обладают различными коэффициентами линейного расширения, то есть неодинаковы. Для компенсации деформаций, возникающих из-за разницы температурных коэффициентов линейного расширения, и снижения коэффициента трения между поверхностями раздела контактирующих элементов наносятся компенсирующие промазки в виде тонкого слоя битумного компаунда и устанавливаются эластичные прокладки.
Опорные изоляторы делятся на опорно-стержневые и опорно-штыревые.
Опорно-стержневые изоляторы, как правило, применяются для внутренней установки в РУ 6-35 кВ и представляют собой полые фарфоровые изоляторы, армированные фланцами для установки изоляторов и колпачками для крепления токоведущих частей.
Опорно-штыревые изоляторы применяются для внутренней и наружной установки. Изоляторы на напряжение 110 кВ и выше собираются в колонки из изоляторов напряжением 35 кВ.
Подвесные изоляторы применяются для подвешивания проводов к опорам ВЛ и шин РУ к металлическим и железобетонным конструкциям ПС. Эти изоляторы разделяются на тарельчатые и стержневые.
Тарельчатый изолятор содержит изолирующий элемент, к которому при помощи цементной связки крепится чугунная, покрытая цинком головка с гнездом для введения в него стержня другого изолятора при их соединении в гирлянду.
Защита изоляторов от разрушения при температурных перепадах обеспечивается применением компенсирующих промазок и эластичных прокладок.
Подвесные изоляторы стержневого типа применяются на ПС в качестве растяжек для крепления воздушных выключателей и РВ. В этих случаях фарфор работает на растяжение, поэтому механическая прочность стержневых изоляторов ниже прочности тарельчатых.
В соответствии с требованиями ПУЭ, выбор изоляторов из стекла и фарфора должен производиться по удельной эффективной длине пути утечки в зависимости от степени загрязнения в месте расположения электроустановки и ее номинального напряжения.
Длина пути утечки изолятора — это наименьшее расстояние по поверхности изоляционной детали между металлическими частями разного потенциала.
Эффективная длина пути утечки — часть длины пути утечки, определяющая электрическую прочность изолятора в условиях загрязнения и увлажнения.
Степень загрязнения — это показатель, учитывающий влияние загрязненности атмосферы на снижение электрической прочности изоляции электроустановок.
ГОСТ 9920—89 различает следующие степени загрязнения:
I — легкая при длине пути утечки 1,6 см/кВ;
II — средняя при длине пути утечки 2,0 см/кВ;
III — сильная при длине пути утечки 2,5 см/кВ;
IV — очень сильная при длине пути утечки 3,1 см/кВ.
Длина пути утечки L (см) изоляторов из стекла и фарфора должна определяться по формуле:
L = λэ U k, (6.2)
где λэ — удельная эффективная длина пути утечки, см/кВ (определяется по табл. 6.2);
U — наибольшее рабочее междуфазовое напряжение, кВ (по ГОСТ 721);
k — коэффициент использования длины пути утечки (по таблицам ПУЭ). Это поправочный коэффициент, учитывающий эффективность использования длины пути утечки изолятора.
Таблица 6.2
Удельная эффективная длина пути утечки поддерживающих гирлянд и штыревых изоляторов ВЛ на высоте более 1000 м над уровнем моря должна быть увеличена по сравнению с нормированной в табл. 6.2:
от 1000 до 2000 м — на 5 %;
от 2000 до 3000 м — на 10 %;
от 3000 до 4000 м — на 15 %.
Количество подвесных тарельчатых изоляторов (m) в поддерживающих гирляндах и в последовательной цепи гирлянд специальной конструкции (V-образных, А-образных, Y-образных и др.) для ВЛ на металлических и железобетонных опорах должно определяться по формуле:
m = L /Хи, (6.3)
где Lи — длина пути утечки одного изолятора по стандарту или техническим условиям на изолятор конкретного типа, см.
Если расчет m не дает целого числа, то выбирают следующее целое число.
Основными причинами повреждения изоляции на ПС являются следующие:
низкое качество изготовления изоляторов из-за применения некондиционного сырья;
