5.3. Конструкция сложных и комбинированных изоляторов

 

Тарельчатые изоляторы (см. рис. 5.3, а, б, в) имеют изолирующий элемент в виде «тарелки» с несколькими нижними «юбками». Передача механической нагрузки обеспечивается закрепленной на «тарелке» сверху чугунной «шапкой» с узлом крепления под пестик или под трубную резьбу (у фиксаторных изоляторов) и стержнем, заделанным в «тарелку» специальным цементом. При этом нижний конец стержня оканчивается в виде серьги или пестика для крепления арматуры Тарельчатые подвесные изоляторы — фарфоровые и стеклянные – соединяют в поддерживающие или натяжные гирлянды: по 2 на линиях контактной сети постоянного тока и по 3—5 (в зависимости от условий загрязнения воздуха) — переменного. Количество изоляторов в гирляндах ВЛ зависит от напряжения линии.

Натяжные гирлянды изоляторов устанавливают в узлах анкеровки контактных проводов, проводов ВЛ, в несущих тросах контактной сети над секционными изоляторами, в фиксирующих тросах гибких и жестких поперечин (секционирующие).

Фиксаторные тарельчатые изоляторы (см. рис. 5.3, и) отличаются, как уже указывалось, от других внутренней резьбой для ввертывания конца трубы в чугунную «шапку».

На сети электрифицированных железных дорог эксплуатируются тарельчатые подвесные стеклянные изоляторы нормального исполнения (ПС70-Е, ПСВ120-Б) и грязестойкие (ПСД70-Е, ПСВ120-Б), а также изоляторы марок ПСС70-А, ПСС70-Б, ПС70-Д, ПФ70-А, ПФ70-Д, ПФ70-Ж, ПТФ70, ПТФ70-3,3/5, СФ70-А, ПФС70-А, ПСС120-Б, ПСА120-А, ССА120-А.

Первая буква условного обозначения тарельчатого изолятора определяет его назначение: П — подвесной; вторая буква — материал изоляционной детали («тарелки»), С — стекло, Ф — фарфор; третья буква — конфигурацию «тарелки»: В — с вытянутым ребром, Д — двукрылая, С — сферическая, А — антивандальная; цифры показывают класс изолятора (механическую разрушающую силу при растяжении, кН); буква после цифры — модификация изолятора. Часть подвесных тарельчатых изоляторов имеет обозначение с первой буквой С, означающей вид соединения типа «серьга» (СФ70-А, ССА120-А). Пример условного обозначения изолятора подвесного тарельчатого стеклянного с вытянутым ребром класса 120 кН, модификации Б: ПСВ120-Б.

Стержневые изоляторы представляют собой протяженные конструкции, оконцованные с обеих сторон металлическими шапками; средняя часть (изолирующая деталь) изолятора выполнена в виде ребристого цилиндра из диэлектрика (фарфор, стеклопластик). Они применяются в качестве: натяжных (секционирующих) с двумя серьгами (см. рис. 5.3, д), фиксаторных — с серьгой и внутренней трубной резьбой 1" (см. рис. 5.3, з); консольных — с серьгой с одной стороны и втулкой с отверстием под трубу диаметром 2" (см. рис. 5.3, к).

В контактной подвеске переменного тока консольные фарфоровые полимерные стержневые изоляторы устанавливают в подкосах изолированных консолей (см. рис. 5.3, л). Они имеют повышенную механическую прочность, так как они работают на изгиб. В тягах изолированных консолей используются фарфоровые стержневые изоляторы. Их также применяют в устройствах изоляции роговых разрядников.

В эксплуатации на контактной сети находятся стержневые фарфоровые изоляторы подвесного (ПСФ) (см. рис. 5.3, г), натяжного (НСФ) (см. рис. 5.3, д, е), консольного (КСФ) (см. рис. 5.3, к, л) и фиксаторного (ФСФ) (см. рис.5.3, ж, з) исполнения. Первая буква их условных обозначений показывает назначение изолятора: П — подвесной, Н — натяжной, Ф — фиксаторный, К — консольный; вторая буква — конструктивное исполнение: С — стержневой; третья буква — материал изоляционной детали: Ф — фарфор; первое число — класс изолятора (нормированная разрушающая сила при растяжении, кН); второе — номинальное напряжение, кВ; третье — длину пути тока утечки, м.

Условное обозначение фиксаторного стержневого фарфорового изолятора класса 70 кН на номинальное напряжение 25 кВ с длиной пути тока утечки 0,95 м: ФСФ70-25/0,95.

Полимерные изоляторы эксплуатируются в контактных сетях переменного тока 25 кВ и постоянного тока 3 кВ. Основными элементами таких изоляторов являются стержень из однонаправленного стеклопластика, защитная полимерная оболочка и металлические оконцеватели. По назначению изоляторы подразделяются на подвесные, натяжные (рис. 5.4, а-д, з, и), консольные (рис. 5.4, ж) и фиксаторные (рис. 5.4, е). Все приведенные старые обозначения изоляторов существовали до введения в действие ГОСТ Р-51204 и поэтому их условные обозначения несколько отличаются от его требований.

Для врезки в провода контактной подвески разработаны различные полимерные стержневые изоляторы, например, натяжные секционирующие (см. рис. 5.4, и), имеющие изолирующую часть длиной 1200 мм. Они могут быть установлены в тягах изолированных консолей, а также в тросах гибких поперечин.

Полимерные стержневые изоляторы с сердечниками из стеклопластика и ребрами из кремнийорганического эластомера применяют в качестве антивандальных, подвесных, секционирующих и фиксаторных изоляторов.

Серийно выпускаются изоляторы: НСК 120-3/0,6 (см. рис.5.4,а), НСК 120-25/1,2 (см. рис. 5.4, б), НСКр 120-3/0,6 (см. рис. 5.4,в), НСФт 120-3/0,6 (см. рис. 5.4, г), НСФт 120-3/0,8, ФСК 120-3/0,6 (см. рис. 5.4, е), КСК 120-6-3/0,6 (см. рис. 5.4, ж), ЭСФт 70-3/0,6 (см. рис. 5.4, з), ЭСФт 70-25/1,0 (см. рис. 5.4, и).Первая буква условного обозначения изолятора определяет его назначение: Н — натяжной, ф __ фиксаторный, К — консольный, Э — элемент изолирующий; вторая буква — конструктивное исполнение: С — стержневой; третья буква (или сочетание прописной и строчной буквы) — материал и конфигурация защитной оболочки: К—гладкая из кремнийорганической резины, Кр — ребристая из кремнийорганической резины, Фт — гладкая из фторопласта; первая цифра — класс изолятора (нормативная разрушающая сила при растяжении, кН); вторая цифра — номинальное напряжение контактной сети, кВ (для натяжных и фиксаторных изоляторов) или нормированная разрушающая сила при изгибе, кН (для консольного изолятора); третья цифра — длина пути утечки тока, м (для натяжных и фиксаторных изоляторов) или номинальное напряжение, кВ (для консольного изолятора); четвертая цифра (для консольного изолятора) — длина пути утечки тока, м.

Пример условного обозначения полимерного натяжного стержневого изолятора с гладкой оболочкой из фторопласта класса 120 кН, на номинальное напряжение 25 кВ с длиной пути тока утечки 1,2м: НСФт 120-25/1,2.

Изолирующие вставки в основном используют в конструкциях секционных изоляторов постоянного и переменного тока (в этом случае некоторые вставки-скользуны при соответствующем покрытии допускают скольжение по ним токоприемников), а также в качестве антивандальных в местах крепления проводов контактной сети к искусственным сооружениям.

В секционных изоляторах на линиях постоянного тока применяют полимерные изолирующие элементы в виде прямоугольных брусков (см. рис. 5.2, д) из прессованного стеклопластика АГ- 4С, а на линиях переменного тока — в виде цилиндрических стеклопластиковых стержней, на которые надеты электрозащитные чехлы из фторопластовых труб (см. рис. 5.2, е, ж). Для таких изоляторов разработана также комбинированная полимерная вставка, состоящая из сердечника (АГ-4С), воспринимающего механическую нагрузку, и электрозащитного облицовочного слоя из стеклоткани СТК-9, пропитанной кремнийорганическим лаком КМ-9.

Скользуны. В секционном изоляторе скользуны выполнены из пресс-материала АГ-4С, а в других вариантах таких же изоляторов применен раздвоенный фигурный скользун (см. гл. 6.) Снаружи замкнутого контура, образованного двумя изолирующими элементами, установлены два боковых скользуна. Натяжение контактного провода передается непосредственно на изолирующие элементы через стыковые зажимы. Контактные элементы скользунов соединены с поддерживающими их элементами регулировочными стержнями, что позволяет производить регулировку скользунов по высоте и углу подхвата.

Скользун английской фирмы ВIСС позволяет полозу токоприемника проходить непосредственно по его поверхности. Он состоит из высокопрочного стекловолокнистого однонаправленного полиэфирного стержня диаметром 9,5 мм и длиной 1400 мм. От образования токопроводящих дорожек и истирания полозом токоприемника его поверхность защищена водонепроницаемым чехлом из набора цилиндрических втулок и фигурных фторопластовых шайб.

Опорные изоляторы предназначены для изоляции токопроводящих элементов (токопроводов, шин, ножей разъединителей, губок и пр.) и восприятия воздействующих на них вертикальных и боковых сил. Растягивающие усилия у них не нормируются. Металлические шапки изоляторов имеют отверстия для болтового крепления. Конструкция изоляторов определяется уровнем напряжения. Так изоляторы

 

Рис. 5.4. Серийные полимерные изоляторы: натяжные гладкостержневые с кремнийорганическими на 3 (а) и 25 кВ (б), ребристыми на 3 кВ (в) и фторопластовыми на 3 (г) и 25 кВ (д) оболочками; фиксаторные на 3 кВ (е), консольные на 3 кВ (ж) с оболочками из кремнийорганической резины; натяжные гладкостержневые элементы с фторопластовыми оболочками для 3 (з) и 25 кВ (и)

ОНС-35 рассчитаны на напряжение 35 кВ, а ИШД-10—на 10 кВ. Конструктивно оба типа имеют аналогичные изолирующие элементы разной высоты с ребрами различных диаметров.