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.