7-28. Лучшей формы изоляторы
На рис. 7-28 показан проходной изолятор сферической формы. Что это: ошибка конструктора, или вариационный анализ неверен? Нет, в данном случае — на выводе конденсатора со сжатым газом — надо было применить именно сферический изолятор.
Рис. 7-28. Конденсатор со сжатым газом.
В этом конденсаторе используется явление увеличения электрической прочности газа с повышением его плотности. В главе второй на рис. 2-4 был показан еще пример изоляции сжатым газом — рентгеновский аппарат на напряжение 1,5 млн. в. В баллон конденсатора накачивается азот или шестифтористая сера. Давление измеряется манометром. В баллоне находятся два комплекта пластин: одни — большего диаметра — стянуты у краев тремя стойками и соединены с корпусом. Пластины же меньшего диаметра укреплены на центральной стойке, проходящей из баллона через стеклянные изоляторы.
Рис. 7-30. Проходной изолятор распространенного типа.
Рис. 7-29. Опорный изолятор с боковой поверхностью, близкой к конической, и с ребрами для уменьшения токов поверхностной утечки.
Внутренний изолятор должен выдерживать полное давление газа, и поэтому ему придана сферическая форма. Внешний изолятор имеет незначительную механическую нагрузку, но для однотипности имеет ту же форму, что и внутренний. В изображенном конденсаторе изолятор должен выдерживать давление до 20 кГ на каждый см2 своей поверхности. Изолятор в виде полусферы лучше всего сопротивляется равномерному сжатию.
Для обычных изоляционных материалов (фарфора, стекла) величина тока поверхностной утечки при чистой поверхности достаточно мала. Разница между сферической и, например, конической поверхностями практически незаметна.
При загрязнении поверхности изолятора ток утечки резко возрастает. С этим явлением борются, снабжая изоляторы ребрами и выступами.
В большом количестве применяются в электротехнических установках опорные изоляторы. Они должны иметь высокую электрическую и механическую прочность. Кроме того, форма изолятора должна быть технологична: затраты труда на производство должны быть невелики и брак в производстве мал. Механические, электрические и технологические требования находятся в противоречии друг с другом.
Для опорных изоляторов распространена форма, близкая к конической. Для уменьшения токов поверхностной утечки эти изоляторы снабжаются еще ребрами (рис. 7-29).
Проходные изоляторы часто изготовляются с теми же очертаниями, что и опорные. Они представляют собой как бы два сложенных основаниями опорных изолятора (рис. 7-30).
Для изоляторов, несущих незначительную механическую нагрузку, применяется цилиндрическая многореберная конструкция (рис. 7-31).
Рис. 7-31. Пятиреберный фарфоровый изолятор. Применяется на напряжение до 6 кВ в местах, где не требуется большая механическая прочность.
Рис. 7-32. Штыревой изолятор, применяемый для воздушных телеграфных и телефонных линий.
Рис. 7-33. Распространенный в СССР тип подвесного изолятора для высоковольтных линий передач.
1 — стальной сегмент; 2 — заливка из свинцово-сурьмянистого сплава; 3 — фарфоровая часть; 4 — шапка из ковкого чугуна; 5 — стальной стержень; 6 — серьга; 7 — зажим; 8 — провод.
Ответственную службу несет штыревой изолятор (рис. 7-32), который применяется для воздушных телеграфных и телефонных линий. На его поверхности может оседать пыль. Он должен работать под градом и дождем. Во всех случаях утечка тока по его поверхности должна оставаться малой. Штыревые изоляторы снабжаются юбками, удлиняющими пути токов утечки.
Форма изоляторов не есть нечто неизменное застывшее, установленное раз и навсегда. Все улучшаются и совершенствуются методы производства и появляются новые конструкции, более надежные и более экономичные.
