Системи посилення ізоляції
14 Сер
2017
Полезное

Системи посилення ізоляції

Надійність і безпека електричних мереж, безперебійне електропостачання споживачам є пріоритетним завданням в енергетичних системах. Високі технічні вимоги до експлуатаційного обладнання обумовлені значними витратами, необхідними для ліквідації аварій і технологічних порушень, враховуючи витрати на заміну устаткування, відновлювальні роботи, екологічну очистку території. Важливу роль у забезпеченні надійного електропостачання відіграє якість застосовуваної на енергооб'єктах ізоляції, так як несправності на шинах підстанцій можуть призвети до виходу з ладу розташованого поруч дороговартісного обладнання.

На сьогодні існує ряд розробок, що підвищують рівень ізоляції електроустановок напругою 1 - 10 (6) - 20 - 35 кВ і дозволяють скоротити перебої в енергопостачанні, обумовлені потраплянням птахів і тварин всередину високовольтного обладнання або важкими умовами навколишнього середовища.

Система посилення ізоляції для підстанцій

Залежно від конструктиву ошиновки 6 - 10 кВ ПС існує кілька варіантів типовиконання високовольтних термоусаджувальних матеріалів.

• Ізоляційні трубки для шин.

Термоусаджувальні трубки (рис. 1) призначені для забезпечення підвищеної ізоляції шин, захисту від дугових перекриттів і випадкових наведених розрядів.

Область застосування - ізоляція шин осередків КРУ, струмопроводів внутрішньої установки, а також круглих, прямокутних мідних і алюмінієвих шин зовнішньої установки. Залежно від напруги електроустановки трубки виготовляються різного конструктивного виконання - зі стінками середньої товщини (при ін до 24 кВ) або товстостінні (при ін до 36 кВ) і мають діаметри від 6 до 250 мм.

При великих обсягах виробництва трубки встановлюються з використанням печі, при монтажі в умовах будівельного майданчика із застосуванням газового пальника. Трубки виготовляються з негалогенного полімеру, який має надійні ізоляційні характеристики в умовах високої напруги, гарну теплову провідність при контакті з шинами і забезпечує вогнестійкість, не токсичність і антикорозійний захист в умовах пожежі. При нагріванні матеріал щільно сідає на шинопровід (усадка становить до 40%). Без розриву або утворення складок він встановлюється навіть при наявності декількох вигинів на шинопроводі. Високий коефіцієнт усадки і підвищена пластичність зменшує кількість необхідного для монтажу інвентарю і спрощує вибір виробів.

Як вже було зазначено, використання термоусаджувальних ізолюючих трубок дозволяє зменшити повітряний проміжок між шинами в місцях, де простір обмежений, і захистити шини від можливих ушкоджень при впливі розчинників, ультрафіолетового випромінювання, несприятливих погодних умов (кліматичне виконання і категорія розміщення трубок - У1), механічного впливу і старіння.

Здатність трекінгостійкості термоусаджуваних трубок довго витримує робочу напругу електроустановки, володіння необхідною електричною міцністю, дозволяє використовувати їх в якості електроізоляційного матеріалу для захисту персоналу від ураження електричним струмом.

• Високовольтна ізоляційна стрічка

Термоусаджувальна ізоляційна стрічка (рис. 2) підходить для застосування на шинах в разі складних форм, а також у тих випадках, коли неможливе від'єднання шин. Стрічка забезпечує електричну ізоляцію, захист від дугових перекриттів, наведених розрядів і спроектована так, щоб поєднати цілісність термоусаджувальної трубки з гнучкістю, отриману при використанні стрічок.

Ізоляційна стрічка розміщується на 30% по довжині. Коли стрічка обертається навколо струмоведучих частин і розташовується під впливом нагріву, забезпечуючи герметизацію шарів після усадки стрічки, клей плавиться і з'єднує шари стрічки, що стикаються, утворюючи суцільне покриття. Як і інші компоненти системи, клей не прилипає до металевих конструкцій, що дозволяє легко видалити ізоляційну стрічку при проведенні робіт з технічного обслуговування шинопроводів. Стрічка має чотири значення ширини від 25 до 100 мм. Два шари стрічки застосовуються для напруги до 24 кВ.

Як і термоусаджувальні трубки, стрічка може бути застосована для внутрішньої і зовнішньої установки, має гарну трекінгостійкість і теплопровідність, зберігає гнучкість і пластичність при температурах до -40 0С, допускає експлуатацію при температурах до -70 С, а також виготовлена ​​з негалогенних матеріалів, що зменшує токсичну дію в умовах пожежі.

Стрічка є простим і ефективним рішенням проблем ізоляції шин при ремонтно-відновлювальних роботах, особливо в тих місцях, де неможливий демонтаж обладнання.

• Готові пластини

Термоусадні ізоляційні пластини (рис. 3) призначені для ізоляції та захисту від замикань на землю або перекриттів фаз. Пластини сідають на 25% і призначені для ізоляції T-образних і L-образних з'єднань, інших складних форм і мають термоусадний лист з нанесеним по всій поверхні термоплавким клеєм.

Листи нарізаються з рулону за розмірами безпосередньо на місці монтажу, під час установки пластини вільно фіксуються на шинопроводі за допомогою спеціальних металевих затискачів та куточків і всідаються газовим пальником так, щоб клей загерметизував стик шин. Під впливом нагріву пластини розміщуються в двох напрямках, що дозволяє щільно закрити навіть складні обриси шинопровода. Герметичні стики можна заповнити за допомогою термоплавкої герметизуючої мастики.

Двошарова ізоляція з'єднань застосовується на напругу до 36 кВ, матеріал пластин має гарну трекінгостійкість і теплопровідність; в

умовах пожежі не виділяє шкідливих галогенних газів і допускає експлуатацію при температурі до - 45 С.

• Ізоляційні комплекти і корпуси

Ізоляційні комплекти (рис. 4) призначені для ізоляції стандартних кріплень шин до ізоляторів і трансформаторних бушингів, а також для вигнутих T- образних шинних з'єднань, для яких неможливе застосування трубок, стрічок або листів. Виріб в зборі забезпечує ізоляцію і захист від замикань на землю або перекриттів фаз.

Комплекти складаються з ізоляційних корпусів (нетермоусадних), термоусадних трубок, поліпропіленових опорних кілець і герметизуючої мастики. Корпус встановлюється в зоні кріплення шини і фіксується на місці за допомогою термоусадних трубок.

Усі ізоляційні матеріали мають стійкість до ультрафіолетового випромінювання, кліматичного впливу, трекінгостійкості. Це забезпечує комплект можливостей застосування в умовах відкритої установки.

Ізоляційний комплект забезпечує стійкість до змінної напруги (захист від дугових перекриттів) до 24 кВ. Для застосування до 36 кВ усі металеві струмопровідні частини під ізолюючим корпусом захищають додатковим шаром ізоляційної стрічки, ізоляційної пластини або ізоляційної трубки.

Випробування ізоляційного комплекту проводяться на повністю змонтованній системі шинопровода. При цьому контакт імітується заземленою мідною опліткою, оберненою навколо всієї системи шинопровода, виключаючи тести на перевірку струмів витоку і вологи.

Ще однією розробкою, призначеною для ізоляції місць, підключення шин до ізоляторів, бушингів, а також шинних з'єднань є ізоляційні корпуси (рис.5). Їх відмінність від ізоляційних комплектів полягає в тому, що вони формуються з нетермоусадного листового матеріалу.

Ізоляційні корпуси кріпляться на місці за допомогою стійких до ультрафіолетових променів пластикових гайок і болтів, заклепок і замків, їх монтаж не вимагає від'єднання шин. Герметизація здійснюється за допомогою термоплавкої мастики. Корпуси застосовуються на напругу до 36 кВ.

Лінійку стандартно розроблених корпусів можна модифікувати під розміри конкретної ошиновки.

Ізоляційні трубки, стрічки, пластини, комплекти і корпуси належать  до електрозахисних засобів, так як їх ізоляція довго витримує робочу напругу електроустановки.

Ізолюючі матеріали, що застосовуються на ВЛ, призначені для обмеження впливу зовнішніх факторів (птахи, тварини, атмосферні опади, дерева) на повітряні лінії, зокрема, що проходять у зонах національних парків і заповідників. Ці матеріали не є електрозахисними.

• Ізоляційні корпуси

Корпуси (рис. 6) захищають птахів і інших тварин від провідників,  що знаходяться під напругою, встановлених на металевих або бетонних опорах.


Застосування гнучкого полімеру дозволяє швидко адаптувати корпуси до більшості конфігурацій провідникових з'єднань. Монтаж виконується без використання інструментів. Корпуси підходять для будь-яких типів ізоляторів на напругу до 24кВ.

• Ізоляційна стрічка

Термоусадна ізолююча стрічка з клейовим підслоєм, захищає повітряні лінії від пошкоджень, що викликаються розгойдуванням проводів і контактами з гілками дерев, птахами і тваринами (мал. 7).

Ізоляційна стрічка попередньо сформована у вигляді спіралі для полегшення намотування. Клейкий шар плавиться при усадці, поєднуючи шари стрічки, утворюючи суцільне покриття. Стрічка не прилипає до металевих поверхонь, що дозволяє легко видалити її при виконанні робіт з технічного обслуговування. На напругу електроустановки до 17 кВ застосовують один шар стрічки, на 24 кВ - два шари.

• Ізоляційні профілі

Ізоляційні профілі (рис. 8) забезпечують захист повітряних ліній електропередач при сплітанні проводів з деревами або іншими об'єктами. Матеріал профілю - це поперечно-зшитий полімер, з високою електричною міцністю і трекінгостійкістю, стійкістю до ультрафіолетового випромінювання і ерозії. Один типорозмір профілю охоплює перетин проводів від 50 до 185 мм 2 і застосовується на напругу електроустановки до 25 кВ.

Профілі встановлюються на провіднику і фіксуються стійкими до дії ультрафіолету пластиковими бандажами. Секції профілю розміщують на провідник і фіксуються за допомогою знімних, повторно використовуваних замків.

Для швидкої і надійної установки профілю розроблений спеціальний інструмент, який дозволяє виконувати монтаж профілю під напругою. Інструмент накладається безпосередньо на провід і поступово згинає, замикає і просуває профіль уздовж дроту. Інструмент приводиться в дію вручну, за допомогою рукоятки або, наприклад, бензинової дрелі.

Так як профіль призначений для ізоляції голих проводів, його установка може бути виконана вибірково, тільки на необхідних ділянках, без їх дороговартісної заміни на ізольовані або додаткові витрати, пов'язані зі змінами конструкції підвісу повітряних ліній.

Системи посилення ізоляції для захисту від промислових забруднень і несприятливих погодних умов

Засоби підвищення ізоляційних властивостей ізоляторів, зокрема, за рахунок збільшення довжини шляху витоку ізоляції, застосовуються на опорній ізоляції підстанцій і на гірляндах повітряних ліній електропередачі. Призначення - захист від несприятливих погодних умов і промислових забруднень.

• Зонтичні насадки для ізоляторів

Зонтичні насадки (рис. 9) для ізоляторів мають кільця, що вільно надягаються (для ізоляторів будь-якого типу), які відділені від порцелянової спідниці короткими штифтами, а від сердечника їх відділяють шпонки.

Зонтичні насадки збільшують діаметр ізоляторів в декількох місцях і забезпечують переривання інтенсивних каскадів води для запобігання пробоїв ізоляції в разі зливових дощів. Вироби виготовляються для діаметрів сердечників від 160 до 770 мм. Зонтичні насадки можна використовувати на напругу до 500 кВ.

• Термоусадні і накладні спідниці

Термоусадні (рис. 10) і накладні (рис.11) спідниці є довгостроковим рішенням, що усуває можливість електричного пробою ізоляції через її забруднення промисловими заборами методом збільшення довжини шляху витоку по ізоляції.

Термоусадні спідниці - це гнучкі полімерні вироби, покриті з внутрішньої сторони трекінгостійкою мастикою для склеювання з порцеляном. Спідниці виготовляються для ізоляторів і бушингів на напругу до 500 кВ з діаметрами спідниць від 80 до 390 мм і більше.

Накладні спідниці виготовляються з напівтвердого полімеру і монтуються на місці за допомогою трекінгостійкої мастики на ізолятори і бушинги, напругою до 500 кВ з діаметрами спідниць від 100 до 1000 мм.

Висновки:

Застосування ізоляційних матеріалів для ошиновки РУ ПС і проводів ПЛ електропередачі дозволяє уникнути коротких замикань і відмов високовольтного обладнання, викликаних зовнішніми впливами, а також захистити персонал, що обслуговує електроустановки від ураження електричним струмом.

Найбільш доцільно виконувати установку ізоляційних матеріалів при комплексному ремонті, реконструкції та новому будівництві електроенергетичних об'єктів.

При застосуванні ізолюючих матеріалів, роботи в зоні діючих електроустановок повинні проводитися з дотриманням всіх заходів безпеки, що поширюються на роботи з неізольованими струмопровідними частинами.

Установку систем посилення ізоляції повинен робити персонал, який має досвід виконання даного типу робіт. Ізоляція апаратних затискачів і струмоведучих частин вводів трансформаторів, вимикачів, КРУН повинна бути виконана з подальшим періодичним тепловізійним контролем контактних з'єднань.