Как работает электрическая изоляция - Эксплуатация изоляции в районах с загрязненной атмосферой

Изоляция линий электропередачи и открытых распределительных устройств напряжением выше 1 000 в, расположенных в районах с загрязненной атмосферой, работает в тяжелых условиях. Поэтому при выборе трасс для линий электропередачи и площадок для открытых подстанций между промышленными объектами, загрязняющими атмосферу, и выбранными трассами и площадками должны сохраняться минимальные защитные интервалы. Величина этих интервалов колеблется в пределах от 50 до 1 500 м в зависимости от характера производства загрязняющего источника. Кроме того, нужно избегать расположения линий электропередачи и подстанций в факеле промышленных загрязнений, ориентированного господетвующим направлением ветра — учитывать розу ветров. Территория, находящаяся вне окружности, описанной вокруг источника загрязнений радиусом, равным защитному интервалу, является зоной первой степени загрязненности атмосферы. Территория кругового кольца между окружностями радиусов, равных величине защитного интервала и половины защитного интервала, является зоной второй степени загрязненности, и остальная часть территории, прилегающая непосредственно к загрязняющему источнику,— зоной третьей степени загрязненности. Выбор изоляции электроустановок, расположенных на территории с загрязненной атмосферой, производится в соответствии с руководящими указаниями по проектированию и эксплуатации линий электропередачи и распределительных устройств переменного тока 3—500 кВ, рааположеных в районах с загрязненной атмосферой [Л. 4]. В зависимости от степени загрязненности атмосферы выбирается изоляция нормального или усиленного исполнения, а в зависимости от рабочего напряжения — минимальная удельная длина пути утечки в сантиметрах на киловольт напряжения. Длина пути утечки нормируется в пределах от 1,2 до 3,5 см/кВ. Для изоляции усиленного исполнения она в 1,5 раза выше, чем для нормальной изоляции. В зоне с третьей степенью загрязненности распределительные устройства,, как правило, выполняются закрытыми. Открытые распределительные устройства напряжением 3—330 кВ сооружаются только за пределами зоны третьей степени загрязненности, а распределительные устройства 500 кВ — за пределами зоны второй степени загрязненности. При отсутствии изоляции усиленного исполнения в зоне со второй степенью загрязненности сооружаются подстанции закрытого типа или с применением аппаратуры на следующий класс напряжения. Для повышения надежности работы внешней изоляции действующих линий электропередачи и открытых распределительных устройств, находящихся в зонах с загрязненной атмосферой, применяются очистка и обмывка изоляторов, гидрофобные покрытия поверхности изоляторов и изоляторы с полупроводящей глазурью. В тех случаях, когда естественная очистка изоляторов дождями не обеспечивает надежную эксплуатацию установки, следует производить регулярную чистку изоляторов, а в открытых распределительных устройствах, расположенных в зонах второй я третьей степени загрязненности атмосферы,— обмывку изоляции водой. Очистка изоляции открытых распределительных устройств посредством ручной протирки производится при отключении и заземлении установки, а обмывка изоляторов водой или с помощью специальных щеток — без снятия напряжения. Обмывку изоляторов допускается производить без снятия напряжения как сплошной, так и прерывистой струей воды. При обмывке сплошной струей воды длина струи нормируется. Расстояние по прямой от наконечника ствола (брандспойта) до обмываемого изолятора должна быть не менее указанной в табл. 16.
Таблица 16

Удельное сопротивление воды, применяемой для обмывки изоляторов сплошной струей, должна быть не менее 15 ом-м. Длина шланга, подающего воду к стволу, не должна превышать 40 м. При обмывке изоляторов прерывистой струей воды без снятия напряжения опасность для работающего персонала уменьшается и нормированная длина прерывистой струи воды сокращается:
для ОРУ 35 кВ. не менее 2,5 м
для ОРУ 110 кВ.. » » 3,5 м
для ОРУ 154 кВ.. » » 4,0 м
для ОРУ 220 кВ.. » » 5,0 м
Удельное сопротивление воды, используемой для обмывки изоляторов прерывистой струей, должна быть не менее 10 ом-м. При обмывке изоляции сплошной или прерывистой струей воды ствол и прерыватель струи надежно заземляются гибким медным проводом сечением не менее 16 мм2 для ствола и 6 мм2 для прерывателя струи воды. Работы по обмывке изоляции водой без снятия напряжения производятся в диэлектрических перчатках и в резиновых сапогах.

На работы по очистке и обмывке изоляторов составляются специальные местные инструкции, которые утверждаются главным инженером энергосистемы и согласовываются с технической инспекцией совета профсоюзов. В некоторых случаях очистка изоляторов затруднена образованием на их поверхности цементной корки или смолистых отложений. Для предотвращения образования твердой цементной корки изоляторы рекомендуется покрывать 5%-ным раствором церезина в бензине, толуоле или других растворителях. Это покрытие облегчает очистку изоляторов и, вследствие гидрофобных свойств, предупреждает образование сплошной пленки воды на поверхности изолятора. Для повышения надежности работы изоляции в зонах с загрязненной атмосферой применяются и другие покрытия с гидрофобными (водоотталкивающими) свойствами: кремнийорганические и другие жирные покрытия типа вазелина, невысыхающие гидрофобные пасты ВЭИ. Как известно, перекрытие изоляторов при рабочем напряжении начинается с частичных дуговых разрядов, которые образуются вследствие неравномерного распределения напряжения по поверхности изоляторов. Для равномерного распределения напряжения по поверхности изоляторов были разработаны изоляторы с полупроводящей глазурью. Величина сопротивления полупроводящей глазури находится в пределах от 1 до 3 Мом на 1 кВ рабочего напряжения. Это сопротивление обусловливает силу тока по изолятору в 1 ма, которая достаточна, чтобы предупредить возникновение частичных разрядов и перекрытий изоляторов. Однако, как показал опыт эксплуатации, разработанные изоляторы с полупроводящей глазурью не всегда себя оправдывают.