Изоляция выключателей

Масляные выключатели (рис. 8.1). Изоляция баковых масляных выключателей состоит из изоляции вводов и баковой изоляции. Баковая изоляция состоит из изоляции штанги и ее направляющего устройства (поз 9 и 10 на рис. 8.1) и изоляции между токоведущими частями и баком выключателя. В эту изоляцию входят масляный промежуток и изоляционные барьеры (поз.4 на рис. 8.1).

Рис. 8.1 – Разрез полюса бакового масляного выключателя. 1 — бак; 2 — устройство для подогрева масла; 3 — дугогасительное устройство; 4 — изоляция бака; 5 – ввод; 6 – контактные зажимы; 7 – механизм управления выключателем; 8 – трансформатор тока; 9 – направляющее устройство; 10 – штанга; 11 – траверса с подвижными контактами.

Штанги (тяги) выключателей изготовляются из дерева, пропитанного в масле, или дельта-древесины; направляющие для штанг и барьеры гасительных камер – из гетинакса. Внешний барьер у бака выполняется из фанеры, пропитанной маслом.

Внутренняя изоляция масляных выключателей обладает обычно большим запасом электрической прочности. Резкое снижение прочности возможно при за­грязнении масла углеродистыми частицами. Эти частицы образуются в большом количестве при затяжном характере гашения дуги в гасительной камере и особенно в случае, если дуга растягивается за пределы гасительной камеры. Углеродистые частицы оседают на нижней поверхности вводов, на штангах, направляющих и барьерах, что приводит к резкому снижению электрической прочности внутрибаковой изоляции. Короткое замыкание внутри бака, особенно во время отключения внешнего короткого замыкания, представляет одну из тяжелейших аварий, которая иногда сопровождается взрывом выключателя.

Таким образом, надежность работы изоляции выключателя связана с эффективностью дугогашения, осуществляемого гасительным устройством.

К снижению электрической прочности изоляции выключателя может приводить также отсыревание изоляционных деталей, вызванное влагой, адсорбированной маслом и выделяющейся при его охлаждении. Такое отсы­ревание предотвращается в современных выключателях подогревом масла, осуществляемым электронагревательным элементом, размещенным на дне бака (поз. 2 на рис. 8.1).

Профилактические испытания баковых масляных выключателей проводятся по программе, включающей испытание вводов испытание масла из бака, измерение сопротивления изоляции штанг, направляющих и вводов, иногда измерение угла диэлектрических потерь внутрибаковой изоляции. При испытании масла определяется наличие в масле углеродистых частиц. По величине сопротивления изоляции судят об оседании углеродистых частиц и иных загрязнений на штангах, направляющих и внутренней части вводов. Путем измерения при включенном и отключенном выключателе можно выделять отдельные участки изоляции. Угол диэлектрических потерь внутрибаковой изоляции служит в основном показателем состояния изоляции барьеров.

Воздушные выключатели выполняются из стандартных модулей — конструкций, содержащих обычно по одному разрыву на напряжение 50—55 кВ. Такое выполнение позволяет строить воздушные выключатели на самые высокие напряжения, используя стандартные узлы. Успешность работы выключателя обеспечивается одновременным действием механизмов всех разрывов и равномерным делением рабочего и восстанавливающегося напряжений по разрывам. Деление напряжения осуществляется емкостным или активным делителем. Опорная (главная) изоляция воздушных выключателей состоит из фарфоровых или стеатитовых полых изоляторов опорной конструкции, собираемых в колонку. Внутренняя полость изоляторов используется в качестве воздухопроводов для подачи сжатого воздуха в гасительное устройство и управления его контактами (воздухонаполненный выключатель), поэтому такие изоляторы должны иметь высокую механическую прочность.

Рис. 8.2 – Конструкция опорной изоляции выключателя 750 кВ фирмы ВВС. 1 — главный ресивер; 2 – дугогасящие камеры; 3 – отделитель; 4 — полый опорный изолятор дугогасягцих камер; 5— изоляционная штанга для механического управления; 6 — полый опорный изолятор отделителя; 7 — емкости для деления напряжения по разрывам.

Внешняя поверхность изоляторов имеет выполненные обычным образом ребра, повышающие электрическую прочность изоляции при увлажнении; внутренние же поверхности, образующие воздуховоды, являются гладкими. При падении температуры окружающего воздуха на внутренней поверхности изоляторов и гасительных камер может конденсироваться влага, что приводит к снижению разрядного напряжения. Для предотвращения этого явления полости изоляторов постоянно вентилируются сухим сжатым воздухом. В современных воздушных выключателях на высшие напряжения для сокращения времени срабатывания воздуховоды постоянно заполнены сжатым воздухом, а клапаны, расположенные на потенциале, управляются изоляционными штангами, расположенными внутри опорных изоляторов-воздуховодов. Такая конструкция изоляции выключателя 750 кВ показана на рис. 8.2.