Методические указания и задание к расчетно-графической работе №2. Расчет тарельчатого изолятора

Тарельчатые изоляторы предназначены для работы в составе гирлянды и по одному практически используются редко, например, для подвески грозозащитных тросов. Поэтому тарельчатые изоляторы не имеют номинального напряжения. Действующее рабочее напряжение на один тарельчатый изолятор зависит от номинального напряжения сети и местонахождения его в гирлянде. Рабочее напряжение тарельчатого изолятора находится в пределах 20-40 кВ. Отсюда возникает некоторая неопределенность значений и . Для отдельных типов изоляторов кВ, кВ.

Расчет изолятора начинают с определения толщины стенки между шапкой и стержнем по условиям пробоя. По пробивному напряжению

(1)

определяют толщину изоляции из таблицы 2.

Таблица 2

Толщина изоляции, мм	Пробивное напряжение	, кВ
Электротехнический фарфор	Стекло
		-
		-

Основные габаритные размеры изолятора определяют, задавшись отношением H/D (H – высота изолятора, D – его диаметр), которое для нормальных фарфоровых изоляторов находится в пределах 0,6-0,64, для изоляторов из стекла 0,47-0,5. Изоляторы, работающие в загрязненных районах, имеют . Приняв соответствующее значение H/D, конструируют изолятор таким образом, чтобы обеспечить необходимую длину вдоль пути утечки при перекрытии изолятора под дождем. При конструировании изолятора стараются сделать его поверхности гладкими, самоочищающимися. Конструкцию шапки, головки и стержня выбирают такими, чтобы фарфор или стекло работали преимущественно на сжатие. Диаметр стержня рассчитывают из условий его механической прочности при разрыве:

. (2)

Верхний конец стержня (головку стержня) делают обычно конической (см. рисунок 1). Угол конуса выбирают таким образом, чтобы обеспечивалось некоторое перемещение стержня при колебаниях температуры.

1 – шапк; 2 – изолирующее тело; 3 – пестик; 4 – цементная заделка; 5 – замок; и – растягивающие изолятор силы; и - силы сжатия цементной заделки

Рисунок 1 – Схема распределения механических нагрузок в изоляторе тарельчатого типа

С целью уменьшения коэффициента трения конец стержня смазывается битумом. Экспериментально найденный угол трения стержня, смазанного битумом, по цементной заделке равен . Для обеспеченности проскальзывания угол конуса должен быть больше угла трения. Обычно угол конусности принимают равным . Принимаем механическое напряжение, создаваемое в цементной заделке, постоянным по площади контакта цемента с металлом; тогда сила растяжения

, (3)

где - механическое напряжение сжатия в цементной заделке;

- диаметр верхней части конусной головки, стержня;

- сила растяжения изолятора.

Если предположить, что сила , а , из (3) найдем:

. (4)

Высота конуса

. (5)

Минимальный диаметр гнезда фарфорового тела должен быть на 3-5 мм больше диаметра головки стержня . Внутреннюю поверхность изолятора глазуруют для уменьшения сцепления фарфора с цементной заделкой и обеспечения некоторого проскальзывания их относительно друг друга. По значению угла трения фарфора по цементной заделке угол конусности внутренней полости изолятора принимают равным . Чтобы обеспечить работу фарфора на сжатие, конец шапки должен находиться на нормали к нижней части конуса стержня. Форма шапки будет своей внутренней полостью повторять форму фарфоровой части. Зазор между шапкой и телом фарфора, заполняемый цементной заделкой, составляет 5-10 мм. Нижний конец шапки для повышения прочности снабжают ребром жесткости. Шапку обычно изготавливают отливкой из чугуна с толщиной стенки 5-7 мм. При проектировании подвесного изолятора следует стремиться толщину стенки брать постоянной и не допускать острых углов. Разнотолщинность фарфора и острые углы приводят к большому браку при обжиге изделий. Обычно радиус закругления должен быть больше или равен толщине фарфоровой стенки.

Список литературы

1. Александров Г.Н., Иванов В.Л. Изоляция электрических аппаратов высокого напряжения.– Л-д.:Энероатомиздат, 1984.-208 с.

2. Объем и нормы испытания электрооборудования. -6-е изд.-М.:Издательство НЦ ЭНАС, 2000.-254 с.

3. Сборник методических пособий по контролю состояния электроообрудования. – М.: ОРГРЭС, 1998.-610 с.

4.Правила эксплуатации электроустановок потребителей. -5-е изд. М.: Главэнергонадзор Минтопэнерго РФ, 1997. – 288 с.

5. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). -6-е изд. М.: Главэнергонадзор России, 1998. – 610 с.

6. Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках, технические требования к ним. - 2-е изд. - М.: Главэнергонадзор России, 1994. – 144 с.

Содержание

Сводный план 2010г., поз 84

Поиск по сайту: