Этапы развития высоковольтных изоляторов ЛЭП

Высоковольтные изоляторы ЛЭП имеют свою историю развития. Полимерные изоляторы «ИНСТА» — новейший этап современных решений в области конструкции и технологии производства полимерной изоляции. На высоковольтных линиях электропередачи в настоящий момент применяются три вида изоляторов: фарфоровые, стеклянные и полимерные. Каждое направление развивалось непросто, в ходе долгих поисков новых решений, направленных на совершенствование  в сфере конструкций и методов изготовления. Постоянное расширение применения на энергетических объектах современных полимерных подвесных изоляторов подтверждает  наличие важных преимуществ по сравнению с фарфоровыми и стеклянными высоковольтными изоляторами. Основными из них являются:

1. улучшенные влагоразрядные характеристики в условиях загрязнения за счет гидрофобности оболочки;
2. значительно меньшая цена  относительно гирлянд стеклянных изоляторов, что становится нагляднее с увеличением класса напряжения ВЛ. Так например уже на ВЛ 110 кВ разница в цене достигает 2-х раз;
3. масса в 7-10 раз, а трудоемкость монтажа на линиях электропередачи в три раза меньше (отсутствует необходимость сборки тяжелых  гирлянд);
4. из-за снижения массы при доставке на любые расстояния транспортные расходы уменьшаются в 7 раз!!!
5. живучесть при механических (вандальных) воздействиях на много порядков выше;
6. отсутствует бой при транспортировке;
7. низкий уровень радиопомех.

Стоит также отметить тот факт, что при усовершенствование полимерных высоковольтных изоляторов можно отметить три поколения:

• изоляторы, имеющие клееную кремнийорганическую оболочку;
• изоляторы, обладающие цельнолитой кремнийорганической оболочкой;
• изоляторы, обладающие цельнолитой кремнийорганической оболочкой и имеющие надежную защиту от попадания влаги узла «вход стержня в оконцеватель».

Фарфоровые изоляторы типа ПФ (фото 1)

• достаточно большой вес. Например, масса для ВЛ 10–35 кВ в районах 1-4 СЗ составляет 9-27 кг;
• плохая устойчивость к загрязнениям;
• низкий уровень надежности;
• большая вероятность того, что «пробитый» изолятор  во время перекрытия разрушится с расцеплением гирлянды;
• значительная трудоемкость сборки гирлянд;
• довольно большие потери при перевозке и монтаже (низкая ударопрочность).

Стеклянные изоляторы типа ПС (фото 2)

На смену фарфоровым изоляторам пришли стеклянные изоляторы типа ПС. Они уже имели чуть меньший вес (масса для ВЛ 10–35 кВ в районах 1-4 СЗ составляла 7-23 кг), более высокую надежность. Кроме того, снизилась вероятность того, что «пробитый» изолятор  во время перекрытия может разрушиться с расцеплением гирлянды. Появилась возможность визуального контроля в эксплуатации. Но вместе с этим остались и недостатки:

• достаточно большой вес. Например, масса ВЛ 10–35 кВ в районах 1-4 СЗ составляла 7-27 кг;
• плохая устойчивость к загрязнениям;
• значительные затраты на сборку гирлянд;
• довольно большой «бой»  при перевозке и монтаже.

Полимерные изоляторы с клееной(«шашлычной») кремнийорганической оболочкой (фото 3)

Так как стеклянные высоковольтные изоляторы по своим характеристикам были далеко не совершенны, специалисты продолжали работать над созданием новых видов изоляторов. Так были созданы полимерные изоляторы, выпускавшиеся с клееной или «шашлычной» кремнийорганической оболочкой. В отличии от предшественников, они имели меньший вес (масса для ВЛ 10–35 кВ в районах 1-4 СЗ составляла лишь 1-2,5 кг) и стали более надежными. Такие изоляторы не требовали сборки гирлянд и обеспечивали высокую электрическую прочность в случае загрязнения благодаря наличию гидрофобной оболочки. Также они были более устойчивыми к ударам, не выходили из строя во время перевозки, монтажа и эксплуатации. Но все же такие полимерные изоляторы имели свои минусы:

• в случае ручной сборки клееной оболочки было множество потенциально «слабых» мест;
• значительная строительная высота в отличие от гирлянд стеклянных изоляторов;
•  нарушение герметичности стыков между ребрами,  оконцевателями и стержнем неизбежно приводило к попаданию влаги в изделие и его разрушению ( нарушение целостности клеевого шва).

 

Полимерные изоляторы с цельнолитой кремнийорганической оболочкой (фото 4)

Немного позже появились полимерные изоляторы, которые имели уже цельнолитую кремнийорганическую оболочку. В отличие от изделий с клееной оболочкой, они обладали лучшей надежностью, так как их конструкция не имела большого числа клеевых швов. Но, как и в предыдущих случаях, не обошлось без недостатков. Это:

• значительная строительная высота в отличие от гирлянд;
• отсутствие надежной герметизации узла сопряжения «оболочка–стержень–оконцеватель».

Полимерные изоляторы «ИНСТА» с цельнолитой кремнийорганической оболочкой и защитой от проникновения влаги самого слабого узла –входа стержня в оконцеватель (фото 5)

Специалистами «СКТБ по изоляторам и арматуре» все же были разработаны и освоены в серийном производстве на ООО «ИНСТА» идеальные полимерные изоляторы – это изделия, отличающиеся цельнолитой кремнийорганической оболочкой и наличием специальной защиты от проникновения влаги наиболее слабого узла – входа стержня в оконцеватель. Данные изоляторы отличаются:

• высокой надежностью. Срок эксплуатации – 40 лет, гарантия – 5 лет;
• небольшой габаритной и строительной высотой (уменьшение  на 10-20 процентов). При этом электрические характеристики изоляторов не ухудшились.