ฉนวนของการติดตั้งไฟฟ้า

ฉนวนของการติดตั้งไฟฟ้าแบ่งออกเป็นภายนอกและภายใน

สำหรับฉนวนภายนอก การติดตั้งไฟฟ้าแรงสูงรวมถึงฉนวนช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรด (สายไฟ สายไฟ (สายไฟ), ยางจับเวลา (RU), ส่วนที่มีชีวิตภายนอก เครื่องใช้ไฟฟ้า ฯลฯ) ซึ่งบทบาทของหลัก อิเล็กทริก ดำเนินการอากาศในชั้นบรรยากาศ อิเล็กโทรดแยกอยู่ในระยะห่างจากกันและจากพื้นดิน (หรือส่วนที่ต่อลงดินของการติดตั้งระบบไฟฟ้า) และได้รับการแก้ไขในตำแหน่งที่แน่นอนด้วยความช่วยเหลือของฉนวน

ฉนวนภายในรวมถึงฉนวนของขดลวดของหม้อแปลงและเครื่องไฟฟ้า, ฉนวนของสายเคเบิล, ตัวเก็บประจุ, ฉนวนอัดแน่นของบูช, ฉนวนระหว่างหน้าสัมผัสของสวิตช์ในสถานะปิด, เช่น ฉนวน, ปิดผนึกอย่างแน่นหนาจากสิ่งแวดล้อมโดยท่อ, ท่อ, ถัง ฯลฯ ฉนวนภายในมักจะเป็นการรวมกันของไดอิเล็กตริกต่างๆ (ของเหลวและของแข็ง ก๊าซและของแข็ง)

ลักษณะสำคัญของฉนวนภายนอกคือความสามารถในการคืนค่าความแข็งแรงทางไฟฟ้าหลังจากการกำจัดสาเหตุของความเสียหาย อย่างไรก็ตาม ความเป็นฉนวนของฉนวนชั้นนอกขึ้นอยู่กับสภาพบรรยากาศ: ความดัน อุณหภูมิ และความชื้น ความเป็นฉนวนของฉนวนภายนอกยังได้รับผลกระทบจากการปนเปื้อนที่พื้นผิวและการตกตะกอน

ลักษณะเฉพาะของฉนวนภายในของอุปกรณ์ไฟฟ้ามีอายุมากขึ้นเช่น การเสื่อมสภาพของคุณสมบัติทางไฟฟ้าระหว่างการทำงาน การสูญเสียไดอิเล็กตริกทำให้ฉนวนร้อนขึ้น อาจเกิดความร้อนที่มากเกินไปของฉนวนซึ่งนำไปสู่การแตกหักทางความร้อน ภายใต้อิทธิพลของการปล่อยก๊าซบางส่วนที่เกิดขึ้นในการรวมก๊าซ ฉนวนจะถูกทำลายและปนเปื้อนด้วยผลิตภัณฑ์จากการสลายตัว

การพังทลายของฉนวนที่เป็นของแข็งและคอมโพสิต — เป็นปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า ฉนวนของของเหลวและก๊าซภายในนั้นสามารถรักษาตัวเองได้ แต่ลักษณะของมันจะลดลง จำเป็นต้องตรวจสอบสภาพของฉนวนภายในอย่างต่อเนื่องในระหว่างการใช้งานเพื่อระบุข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นและเพื่อป้องกันความเสียหายในกรณีฉุกเฉินของอุปกรณ์ไฟฟ้า

ฉนวนภายนอกของการติดตั้งระบบไฟฟ้า

ภายใต้สภาวะบรรยากาศปกติ ความเป็นฉนวนของช่องว่างอากาศจะค่อนข้างต่ำ (ในสนามสม่ำเสมอที่มีระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าประมาณ 1 ซม. ≤ 30 kV / ซม.) ในโครงสร้างฉนวนส่วนใหญ่ เมื่อใช้ไฟฟ้าแรงสูง จะไม่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างมาก สนามไฟฟ้า… ความแรงไฟฟ้าในสนามดังกล่าวที่ระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้า 1–2 ม. จะอยู่ที่ประมาณ 5 กิโลโวลต์ / ซม. และที่ระยะ 10–20 ม. จะลดลงเหลือ 2.5–1.5 กิโลโวลต์ / ซม.ในเรื่องนี้ ขนาดของสายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะและสวิตช์เกียร์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

ความได้เปรียบของการใช้คุณสมบัติไดอิเล็กตริกของอากาศในโรงไฟฟ้าที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าต่างกันนั้นอธิบายได้จากต้นทุนที่ต่ำกว่าและความเรียบง่ายในการสร้างฉนวน เช่นเดียวกับความสามารถของฉนวนอากาศในการคืนค่าความเป็นฉนวนอย่างเต็มที่หลังจากกำจัดสาเหตุของการคายประจุ ความล้มเหลวของช่องว่าง

ฉนวนภายนอกมีลักษณะขึ้นอยู่กับความเป็นฉนวนของสภาพอากาศ (ความดัน p, อุณหภูมิ T, ความชื้นสัมบูรณ์ H ของอากาศ, ชนิดและความเข้มของการตกตะกอน) เช่นเดียวกับสภาพของพื้นผิวของฉนวนเช่น ปริมาณและคุณสมบัติของสิ่งเจือปน ในเรื่องนี้ ช่องว่างอากาศถูกเลือกเพื่อให้มีความเป็นฉนวนที่ต้องการภายใต้การรวมกันของความดัน อุณหภูมิ และความชื้นที่ไม่เอื้ออำนวย

ความแข็งแรงทางไฟฟ้าบนฉนวนของการติดตั้งภายนอกวัดภายใต้เงื่อนไขที่สอดคล้องกับกลไกต่างๆ ของกระบวนการคายประจุ กล่าวคือ เมื่อพื้นผิว ฉนวน สะอาดและแห้ง สะอาดและเปียกฝน สกปรกและชื้น แรงดันดิสชาร์จที่วัดภายใต้เงื่อนไขที่ระบุเรียกว่า ดิสชาร์จแบบแห้ง ดิสชาร์จแบบเปียกและสิ่งสกปรก หรือแรงดันดิสชาร์จความชื้น ตามลำดับ

ไดอิเล็กทริกหลักของฉนวนภายนอกคืออากาศในชั้นบรรยากาศ ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับอายุ เช่น โดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าที่กระทำต่อฉนวนและโหมดการทำงานของอุปกรณ์ ลักษณะเฉลี่ยของมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป

การควบคุมสนามไฟฟ้าในฉนวนภายนอก

ด้วยสนามที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันสูงในฉนวนภายนอก การปล่อยโคโรนาสามารถทำได้ที่ขั้วไฟฟ้าที่มีรัศมีความโค้งน้อย การปรากฏตัวของโคโรนาทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานเพิ่มเติมและการรบกวนทางวิทยุอย่างรุนแรง ในเรื่องนี้ มาตรการเพื่อลดระดับความไม่สม่ำเสมอของสนามไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งทำให้สามารถจำกัดความเป็นไปได้ของการก่อตัวของโคโรนา รวมทั้งเพิ่มแรงดันการคายประจุของฉนวนภายนอกเล็กน้อย

การควบคุมสนามไฟฟ้าในฉนวนภายนอกนั้นดำเนินการโดยใช้หน้าจอในการเสริมแรงของฉนวนซึ่งจะเพิ่มรัศมีความโค้งของอิเล็กโทรดซึ่งจะเพิ่มแรงดันการคายประจุของช่องว่างอากาศ ตัวนำแบบแยกส่วนใช้กับสายส่งเหนือศีรษะของคลาสไฟฟ้าแรงสูง

ฉนวนภายในของการติดตั้งระบบไฟฟ้า

ฉนวนภายในหมายถึงส่วนต่าง ๆ ของโครงสร้างฉนวนซึ่งตัวกลางที่เป็นฉนวนเป็นไดอิเล็กตริกที่เป็นของเหลว ของแข็ง หรือก๊าซ หรือรวมกันของฉนวนดังกล่าว ซึ่งไม่ได้สัมผัสโดยตรงกับอากาศในชั้นบรรยากาศ

ความต้องการหรือความจำเป็นในการใช้ฉนวนภายในมากกว่าอากาศรอบตัวเรามีสาเหตุหลายประการ อย่างแรก วัสดุฉนวนภายในมีความแข็งแรงทางไฟฟ้าสูงกว่ามาก (5-10 เท่าหรือมากกว่า) ซึ่งสามารถลดระยะห่างของฉนวนระหว่างสายไฟและลดขนาดอุปกรณ์ลงได้อย่างมาก นี่เป็นสิ่งสำคัญจากมุมมองทางเศรษฐกิจ ประการที่สององค์ประกอบแต่ละส่วนของฉนวนภายในทำหน้าที่ยึดสายไฟทางกล ไดอิเล็กตริกเหลวในบางกรณีช่วยปรับปรุงสภาพการทำความเย็นของโครงสร้างทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ

ส่วนประกอบฉนวนภายในในโครงสร้างไฟฟ้าแรงสูงต้องรับภาระทางไฟฟ้า ความร้อน และแรงทางกลระหว่างการทำงาน ภายใต้อิทธิพลของอิทธิพลเหล่านี้ คุณสมบัติไดอิเล็กตริกของฉนวนจะเสื่อมลง ฉนวนจะ "แก่" และสูญเสียความเป็นไดอิเล็กตริก

โหลดเชิงกลเป็นอันตรายต่อฉนวนภายใน เนื่องจากรอยแตกขนาดเล็กอาจปรากฏในไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็งซึ่งประกอบกันเป็นของแข็ง ซึ่งจากนั้นภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าแรง จะมีการคายประจุบางส่วนเกิดขึ้น และการเสื่อมสภาพของฉนวนจะเร่งตัวขึ้น

รูปแบบพิเศษของอิทธิพลภายนอกที่มีต่อฉนวนภายในเกิดจากการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมและความเป็นไปได้ของการปนเปื้อนและความชื้นของฉนวนในกรณีที่ทำลายความแน่นของการติดตั้ง การทำให้ฉนวนเปียกทำให้ความต้านทานการรั่วลดลงอย่างรวดเร็วและการสูญเสียอิเล็กทริกเพิ่มขึ้น

ฉนวนชั้นในต้องมีความเป็นฉนวนสูงกว่าฉนวนชั้นนอก กล่าวคือ ระดับที่แยกการสลายออกโดยสิ้นเชิงตลอดอายุการใช้งาน

ความเสียหายของฉนวนภายในที่แก้ไขไม่ได้ทำให้การสะสมข้อมูลการทดลองสำหรับฉนวนภายในประเภทใหม่และโครงสร้างฉนวนขนาดใหญ่ที่พัฒนาขึ้นใหม่ของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงและไฟฟ้าแรงสูงพิเศษมีความซับซ้อนอย่างมาก ท้ายที่สุดแล้ว ฉนวนขนาดใหญ่ราคาแพงแต่ละชิ้นสามารถทดสอบความล้มเหลวได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น

วัสดุไดอิเล็กตริกต้อง:

• มีคุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่ดีเช่น ต้องเหมาะสำหรับกระบวนการแยกภายในที่มีปริมาณงานสูง

• เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม เช่นจะต้องไม่มีหรือสร้างผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษในระหว่างการใช้งาน และหลังจากใช้ทรัพยากรทั้งหมดแล้ว จะต้องผ่านกระบวนการหรือทำลายโดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

• ไม่ให้หายากและมีราคาสูงจนโครงสร้างแยกมีความคุ้มทุน

ในบางกรณี อาจมีการเพิ่มข้อกำหนดอื่น ๆ ลงในข้อกำหนดข้างต้นเนื่องจากความเฉพาะเจาะจงของอุปกรณ์ประเภทใดประเภทหนึ่ง ตัวอย่างเช่น วัสดุสำหรับตัวเก็บประจุไฟฟ้าต้องมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกเพิ่มขึ้น วัสดุสำหรับสวิตชิ่งแชมเบอร์ - ทนทานต่อความร้อนช็อกและอาร์กไฟฟ้าสูง

ฝึกฝนหลายปีในการสร้างและดำเนินการต่างๆ อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง แสดงให้เห็นว่า ในหลายกรณี ข้อกำหนดทั้งชุดจะได้ผลดีที่สุดเมื่อใช้วัสดุหลายชนิดรวมกันเป็นส่วนประกอบของฉนวนภายใน ประกอบกันและทำหน้าที่แตกต่างกันเล็กน้อย

ดังนั้นวัสดุไดอิเล็กทริกที่เป็นของแข็งเท่านั้นจึงมีความแข็งแรงเชิงกลของโครงสร้างฉนวน พวกเขามักจะมีความเป็นฉนวนสูงสุด ชิ้นส่วนที่ทำจากไดอิเล็กตริกแข็งที่มีความแข็งแรงเชิงกลสูงสามารถทำหน้าที่เป็นตัวยึดเชิงกลสำหรับสายไฟได้

การใช้งาน ไดอิเล็กตริกเหลว ช่วยให้ในบางกรณีสามารถปรับปรุงสภาพการทำความเย็นได้อย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการไหลเวียนของของเหลวที่เป็นฉนวนตามธรรมชาติหรือถูกบังคับ