Изоляторы что такое: ИЗОЛЯТОР | это… Что такое ИЗОЛЯТОР?

виды, назначение и область применения

Вы, наверное, замечали, что провода ЛЭП закреплены на опорах на гирляндах из фарфоровых или керамических тарелок. Эти тарелки называется изоляторами. Они несут как изолирующую, так и монтажную роль механического крепления. Изоляторы воздушных линий электропередач бывают разными, в зависимости от расположения, места применения и напряжения линии, которую они держат. В этой статье мы рассмотрим виды электрических изоляторов и их назначение.

• Характеристики изоляторов
• Конструкция
• Различие по материалу исполнения
• Типы по конструкции и назначению

Характеристики изоляторов

Электрический изолятор – это изделие, предназначенное для крепления провода, кабеля или шины на несущей конструкции линии электропередач и предотвращения её пробоя на землю. Они бывают разных видов и изготавливаются из диэлектрических материалов – фарфора, стекла и полимеров.

Так как электрическое предназначение изоляторов – обеспечить изоляцию проводника от несущей конструкции, то основными характеристиками являются:

• Сухоразрядное напряжение – напряжение, при котором наступает искровой разряд по поверхности в сухом её состоянии при нормальных условиях окружающей среды.
• Мокроразрядное напряжение – то же самое, но под дождем, если его струи попадают на изолятор под углом в 45 градусов. Сила дождя при этом равна 5 мм/мин, удельное объемное сопротивление воды — 9500-10500 Ом*см (при 20°С). Так как вода проводит электрический ток – мокроразрядное напряжение всегда ниже сухоразрядного.
• Пробивное напряжение – напряжение, при котором наступает пробой тела изолятора между стержнем и шапкой (для подвесных изделий). Стержень и шапка при этом являются электродами.

Конструкция

Конструктивно все электрические изоляторы различаются способами крепления к несущей конструкции и крепления кабеля. Главной задачей этого изделия является предотвращение электрических разрядов, для этого они выполняются в виде тарелок или стержней с ребрами. Эти ребра нужны для того, чтобы разряд развивался под углом к силовым линиям поля. На рисунке ниже вы видите примеры типовых изделий разных форм и конструкций:

 

Различие по материалу исполнения

Чтобы рассмотреть классификацию видов и типов изоляторов нужно сначала разобраться, как их различают. Итак, в первую очередь они классифицируются по материалу изготовления:

1. Фарфоровые.
2. Стеклянные.
3. Полимерные.

Фарфоровые можно назвать классикой, такие применялись раньше даже при наружной проводке в домах. Обычно они белого цвета, но могут быть и других цветов. Такие можно увидеть на разных электроустановках. Достоинством является то, что они выдерживают большие нагрузки на сжатие, обладают хорошими диэлектрическими свойствами.

Однако они бьются и ломаются. Отсюда возникает необходимость регулярной проверки их целостности, а часто для этого приходится отключать электроустановку и вытирать с них масло, пыль и другие загрязнения. Также проблемой является их большой вес.

Стеклянные, хоть и боятся ударов, но для контроля их целостности достаточно визуального осмотра, что можно провести и без отключения напряжения. В настоящее время в воздушных линиях электропередач, в качестве подвесных изоляторах они вытесняют керамику, в том числе и потому что меньше весят, а также в производстве дешевле.

Полимерные используются в помещении, на улице редко, в качестве исключения. Можно иногда увидеть опорные изоляторы из полимеров на ВЛ 10 кВ или других напряжений средней величины, но редко, или на неответственных линиях. Это обусловлено тем, что с течением времени и под действием УФ-излучений они стареют, внутренняя структура распадается и ухудшаются их электрические и механические характеристики.

Однако для оборудования, которое доступно для регулярного обслуживания и ремонта они применяются часто. Например, это могут быть опорные изоляторы шин в трансформаторных подстанциях и распределителях.

Типы по конструкции и назначению

По конструкции выделяют три основных разновидности изоляторов ВЛ:

• штыревые;
• подвесные линейные;
• опорные и проходные.

Штыревые относятся к линейным изоляторам. Используются в ЛЭП до 35 кВ. В том числе на линиях 0,4 кВ. Этот тип исполнения цельный, на нем есть канавка для закрепления провода и отверстия для установки на траверсы, крюки, штыри.

Интересно: на ВЛ от 6 до 10 кВ используют одноэлементные изоляторы, а на 20-35 – из двух элементов.

Подвесные используются на высоковольтных воздушных линиях напряжением 35 кВ и больше. Они бывают двух типов поддерживающими (стержневыми) и натяжными.

Натяжные тарельчатые изоляторы работают на растяжение и удерживают линию на опоре, монтируются под углом. Конструктивно они выполнены в виде фарфоровой или стеклянной тарелки. В нижней части обычно выступает стержень с расширяющейся шляпкой. Сверху расположена металлическая крышка с отверстием специальной формы, такой чтобы в ней можно было закрепить нижний стержень. Таким образом происходит унификация и вы можете набрать в гирлянду столько изоляторов, сколько нужно для достижения нужных номинальных напряжений пробоя. Такая гирлянда получается гибкой, она удерживает линии электропередач на опоре.

На промежуточных опорах устанавливают подвесные стержневые изоляторы. Они выполнены в виде опорного стержня, на его концах металлические части для крепления к опоре и проводам. Они устанавливаются вертикально и провод ложится на них – это и есть основное отличие от предыдущих. Также они отличаются тем, что натяжные изоляторы выдерживают больший вес, поэтому могут использоваться на опорах, расположенных дальше друг от друга.

Интересно: на ответственных участках и для повышения надежности монтажа ЛЭП могут использоваться сдвоенные гирлянды натяжных изоляторов.

Опорные и проходные изоляторы уже являются станционными, а не линейными. Этот вид так называется потому что используется внутри электростанций и трансформаторных подстанций. Изготовляются из полимеров или фарфора. Опорные используют для крепления токопроводящих шин к заземленным конструкциям, например, корпусу трансформаторов или внутри вводных и распределительных электрощитов.

Маркировка изоляторов всех разновидностей подобная, обычно она содержит сведения о типе изделия и номинального напряжения линии, например:

Для того чтобы провести кабель или шину через стену используются проходные изоляторы. Эта разновидность изделий с полым телом, в котором расположена токоведущая часть. Для повышения изолирующих свойств может иметь дополнительно масляный барьер или маслобумажную прокладку. Такой тип изоляторов позволяет прокладывать линию до 110 кВ. Бывают и другого типа – без токопровода внутри, просто диэлектрический полый цилиндр с отверстием, который надевается на кабель.

На это мы и заканчиваем нашу статью. Теперь вы знаете, какие бывают изоляторы для воздушных линий электропередач и где применяется каждый вариант исполнения!

Материалы по теме:

• Как установить электрический столб на участке
• Монтаж электропроводки в ретро-стиле
• Как изолировать провода
• Арматура для монтажа СИП кабеля

Изоляторы для ВЛ | Комплексэнерго

Что такое изолятор?

«Изолятор» – многозначное слово, обозначающее средство для обособления, отграничения, отделения чего-либо от общей среды. Мы же будем рассматривать его электротехнический аспект, то есть как изделие для изоляции элементов энергооснащения, а в еще более узком смысле – как диэлектрическое устройство для крепления проводника на несущей конструкции ЛЭП.

Обратите внимание на то обстоятельство, что изолятор бывает полимерным, керамическим или стеклянным и выполняет одновременно 2 функции: обеспечения безопасности и монтажного приспособления, но в любом случае он изготавливается из не пропускающего электрический ток материала. Посредством опорного изолятора может крепиться не только провод, но и кабель либо шина.

Самым распространенным признается изолятор, сделанный из фарфора. Чаще всего он белый, хотя допускаются и темные цвета. Популярность он снискал за способность выдерживать высокое механическое давление на сжатие, кроме того, ему присущ хороший диэлектрический коэффициент. Кстати, в прежние времена он применялся и для прокладки наружной проводки в помещениях. К недостаткам таких образцов можно отнести их хрупкость и массивность, поэтому они не весьма удобны в обслуживании.

Стеклянный также боится ударов, однако имеет более приемлемую себестоимость, меньше весит, прост и дешев в содержании, благодаря чему постепенно вытесняет первый.

Что касается продукции из полимеров, то она пока используется лишь внутри зданий (например, на распредустройствах и в ТП). Кроме второстепенных средневольтных линий, на открытом воздухе практически не оборудуется в силу технологических ограничений. Дело в том, что изоляторы из пластика под воздействием неблагоприятных внешних факторов сравнительно быстро изнашиваются и приходят в негодность.

Особенности конструкции изоляторов продиктованы способами их монтажа на опоре и способами крепления к ним кабельно-проводникового изделия. Выполняются в форме ребристых стержней либо тарелок. Ребра предусмотрены отнюдь не случайно: они необходимы для того, чтобы разряд располагался под углом к направлению электросилового поля.

Типы изоляторов:

На воздушных линиях встречаются следующие типы изоляторов:

1. Штыревые.
2. Подвесные линейные.
3. Проходные и опорные.

Штыревые по функциональному назначению являются линейными изоляторами. Их устанавливают на линиях напряжением до 35 тыс. V, причем для 6-10 тыс.V выпускаются 1-элементные изоляторы, а для 20-35 тыс.V – 2-элементные.

Подвесные предназначены для высоковольтных линий свыше 35 тыс.V. Различают натяжные и поддерживающие подвесные изоляторы. Последние также именуют стержневыми. Гибкие натяжные изоляторы состоят из тарелок, удерживающих линию на опоре, и подвергаются деформациям на растяжение. В гирлянду можно набрать нужное количество элементов, что весьма удобно при регулировке длины и номинального напряжения пробоя (в особо ответственных случаях гирлянды могут быть сдвоенными). Стержневые изоляторы размещают вертикально на промежуточных опорах, а провод ложится на них сверху. Имеют два металлических конца для подсоединения к проводам и кронштейну.

Третий тип представляет собой не линейные, а стационарные изоляторы, которыми оснащаются подстанции. Опорный вариант предназначен для закрепления токоведущих шин к аппаратуре, имеющей заземление (трансформаторам, электрощитам и т. п.). Для прокладки проводника сквозь стену существует проходной вариант. Внутри такой изолятор имеет полое строение с токопроводящим элементом. Для дополнительной изоляции и пожаробезопасности может обладать масляной прослойкой. Рассчитан на напряжение до 110 тыс.V. Отечественной промышленностью выпускаются и изоляторы без токопроводящего элемента. Вместо него в диэлектрическом материале предусмотрено сквозное круглое отверстие под силовой кабель.

В стандартной маркировке изоляторов указывается исчерпывающая эксплуатационная информация.

Изоляция ЛЭП – миссия серьезная и ответственная, поэтому и требования, предъявляемые к средствам защиты, предъявляются повышенные. Так, испытываются они на три вида напряжения: сухоразрядное, мокроразрядное, пробивное.

Первая величина характеризуется искровым разрядом, который возникает на поверхности при сухом состоянии окружающей среды.

Вторая характерна для условий, когда капли дождя встречаются с поверхностью изолятора под углом 45°. При этом показатель дождевой интенсивности принимается за 5 мм/мин, а удельное водяное сопротивление при 20 °C соответствует 9,5-10,5 тыс. омосантиметрам. Очевидно, что значение мокроразрядного будет ниже значения сухоразрядного напряжения.

При третьем имеет место пробой изоляторной толщи между шапкой-электродом и стержнем-электродом (актуально для подвесных устройств).

Электрический изолятор – материалы, использование, применение и типы

Случалось ли когда-нибудь, чтобы такие предметы, как стекло, воздух и дерево, могли играть жизненно важную роль в электрических целях? Это может стать для вас большим сюрпризом, но стекло, пластик, бумага, картон, дерево и даже сухой воздух являются обычными материалами для электроизоляции. Давайте начнем с определения электрического изолятора, прежде чем обсуждать свойства изоляторов и их использование.

Что такое электрический изолятор?

Технически вам необходимо понять концепцию электрического проводника, чтобы освоить тему электрического изолятора и применение изолятора. Материалы электрического проводника позволяют протекать электрическому току или зарядам в одном или нескольких направлениях. Другими словами, проводниками электрических материалов могут быть металлы, такие как медь, и неметаллические материалы, такие как графит, поскольку они имеют свободные электроны. Например, если вы хотите зарядить свой мобильный телефон, вы включаете его в розетку. Электроны, присутствующие в электрическом проводнике, позволяют вашему телефону быть полностью заряженным.

Напротив, электрические изоляционные материалы не допускают свободного протекания электрических токов или зарядов. Электроизоляционные материалы дают очень мало свободы для дрейфа электронов от атома к атому. Таким образом, электрические изоляторы являются плохим проводником электричества. Вы можете получить лучшее понимание с помощью примера электрического проводника. Вы, должно быть, заметили, что внешнее покрытие вилки зарядного устройства вашего телефона сделано из пластика, чтобы электрические заряды не передавались на кожу человека. Ниже приведен список примеров электрических изоляторов.

• Styrofoam

• Plastic

• Wax

• Rubber

• Dry air

• Glass

• Ceramics

• Rubber

• Teflon

• MICA

• Кварц

• ФАРФОН

• Асфальт

Использование инсуляторов

Вы должны задаться вопросом, почему электрические изоляторы важны для нас, когда электрические столбцы не могут передаваться через это? Как правило, электрические изоляторы очень полезны дома, в офисах, на улицах и т. д. Они используются в электроприборах и оборудовании. К сожалению, кожа человека является одним из лучших проводников электрических зарядов. Кроме того, наличие электроизоляционных материалов предотвращает и защищает электрические устройства от генерации высокого напряжения. Существует бесчисленное множество применений изоляторов. Они перечислены ниже.

• Предотвращает попадание высокого напряжения в электрическую цепь.

• Помогает снизить стоимость энергии.

• Помогает сохранить окружающую среду, контролируя выброс загрязняющих веществ.

• Повышает производительность процесса.

• Защищает от поражения электрическим током.

• Обеспечивает звукоизоляцию приборов.

Применение изолятора

Поскольку материалы электрического изолятора прочно связывают электроны, они не позволяют электронам плавать от атома к атому. Таким образом, они предотвращают проведение электрических зарядов. Учитывая преимущества электрического изолятора, он имеет множество применений. Применяются:

• Монтажные платы

• Покрытие электрических проводов

• Высоковольтные приборы

• Покрытие кабелей

• Покрытие для электрических столбов на улицах

Типы электрической изоляции воздушных линий

Электрические изоляторы могут выдерживать заряды от электричества. Их можно разделить на три типа электрической изоляции в зависимости от уровня рабочего напряжения и области применения.

Штыревой электрический изолятор

Штыревой изолятор лучше всего подходит для поддержки проводников низковольтных линий. Одинарный штыревой изолятор используется для напряжения 11 кВ, а двойной — для напряжения 25 кВ. Выше 44 кВ можно использовать три или четыре штыревых изолятора. Электрический изолятор имеет фарфоровую оболочку. Таким образом, даже если внешняя поверхность электроприбора намокнет, внутренняя поверхность останется сухой, что предотвратит утечку.

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Электрический изолятор подвесного типа

Подвесной электрический изолятор лучше всего подходит для работы с высоковольтными линиями электропередачи. Этот тип электрического изолятора имеет внутри фарфоровые диски, расположенные последовательно через металлические звенья, так что они имеют вид струны. Расположение изоляторов сильно зависит от погодных условий, напряжения, размера изолятора и т. д.

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Электрический изолятор деформационного типа

Другое название деформационного изолятора — изолятор натяжения. Они лучше всего подходят для высокого напряжения, когда электрическая линия может изменить направление линии, а также в местах с более высоким напряжением на крутых поворотах, пересечениях рек и т. д. Это полезно для минимизации чрезмерного напряжения в линии. Деформационные электрические изоляторы обладают диэлектрическими свойствами. Дополнительные струны могут быть добавлены, когда напряжение начинает усугубляться.

Интересные факты

1. Вы были бы удивлены, узнав, что бриллиантовое колье, которое вы носите по особому случаю, является превосходным электроизоляционным материалом.

2. Зона высокого напряжения, представляющая опасность, ограждается стекловолокном или стеклом для предотвращения прохождения зарядов проводимостью.

3. Ваш электрик использует специальную отвертку с пластиковым покрытием, чтобы проверить прохождение электрических зарядов, не получая при этом удара током.

Разница между проводником и изолятором

Conductor	Insulator
These substances help to flow the Electric current	These substances prevent the flow of Electric current
The Electrical сопротивление Проводника очень низкое	Электрическое сопротивление изоляторов высокое
Они содержат большое количество свободных электронов	Insulators do not  have  free electrons
The thermal Conductivity is high as compared  to Insulators	The thermal conductivity is low as compared to Conductors
The  Electrical field  in Conductors is присутствует только на поверхности, а не внутри материала	Электрическое поле отсутствует в изоляторах
Большинство металлов являются проводниками	В основном неметаллы являются изоляторами
Примерами проводников являются медь, алюминий, железо и т. д.	и т. д.

Краткий обзор

Вот краткий обзор темы электрических изоляторов и их примеров.

Type of the material	Insulator
Some examples	are wood, plastic, rubber, etc.
Conductivity	Conductivity is low in Insulators
Электрическое сопротивление	Высокое электрическое сопротивление изоляторов.
Материалы, обладающие свойством	Mostly non-metals
Electric field	Absent
Free electrons	No free electrons present
Types of Insulators In overhead lines	Тип штифта, тип подвески и тип деформации

Это все об электрических изоляторах, свойствах и их типах. Для получения дополнительной информации воспользуйтесь бесплатными ресурсами, доступными на веб-сайте Vedantu, полезными для совета штата, CBSE, ICSE и конкурсных экзаменов. Все решения NCERT по всем предметам доступны на веб-сайте Vedantu.

Поймите, что такое электрические изоляторы и их основное применение в повседневной жизни – Polyexcel

19 февраля от 2021 года

33 лайков

Вы уже слышали об электрических изоляторах , но хотели бы узнать о них больше? Первый шаг — понять, что именно материалы легко пропускают поток электрических зарядов внутрь из-за большого количества свободных электронов.

Некоторые материалы, которые можно отнести к этой категории: силикон, стекло (керамика), пластик (смолы), резина и масло. Эти электрические изоляторы обладают высоким сопротивлением потоку нагрузки, поэтому их используют для покрытия медных электрических проводов и кабелей.

Чтобы узнать больше о характеристиках и функциях электроизоляционных материалов , продолжайте читать эту статью от Polyexcel. Здесь вы найдете более подробную информацию об основных применениях этого в нашей повседневной жизни и о том, как он применяется для распределения энергии.

Удельное сопротивление X проводимость

Удельное сопротивление — это физический элемент, который определяет, является ли материал изолятором или проводником, то есть насколько он сопротивляется электрическому прохождению. Кроме этого фактора существует электропроводность, вещество, обеспечивающее обратную реакцию на удельное сопротивление.

Электропроводность и удельное сопротивление обратно пропорциональны элементам, это означает, что если один имеет высокую проводимость, его сопротивление низкое, и наоборот. Учитывая эту информацию, можно сделать вывод, что токопроводящий материал не имеет характеристик проволочных изоляторов , например.

Изоляционные материалы и их характеристики

Одной из основных характеристик изоляторов в энергосистеме является сопротивление протеканию тока (прохождению тока), так как при электрическом заряде он «улавливает» электрические заряды внутри. Неудивительно, что он широко используется для блокировки его прохода.

Кроме того, существует несколько типов электрических изоляторов , которые могут быть поляризованы. То есть при воздействии огромного внешнего энергетического поля он создает внутри противоположное электрическое поле, еще больше затрудняя формирование электрических токов. Материалы с такой характеристикой называются диэлектриками.

Стоит помнить, что для противодействия движению грузов широко применяются электрические изоляторы для изоляции контактных поверхностей. Таким образом можно избежать поражения электрическим током или потери энергии в токопроводящих проводах и кабелях.

Принимая это во внимание, перед прокладкой электропроводки в жилых и коммерческих помещениях очень важно убедиться, что кабели имеют хороший изолятор электричества . Такое отношение поможет вам сделать место намного безопаснее.

Может ли изолятор стать проводником?

После понимания определения электрических изоляторов остается вопрос: могут ли эти материалы стать проводящими? Если он находится в особых условиях, таких как большая разность потенциалов, высокие температуры или механическое воздействие, это преобразование может произойти.

Когда происходит это преобразование, электрический ток, проходящий через электрическую изоляцию, создает нагрев за счет джоулева нагрева. Это означает, что модификация производится за счет столкновений между атомами и электронами, составляющими рассматриваемый материал.

Ознакомьтесь с решениями Polyexcel!

Вот уже более 10 лет компания Polyexcel поставляет высокоэффективные полимерные компаунды для производства проводов и кабелей для энергетики и телекоммуникаций. Отсюда смолы обрабатываются специалистами в лаборатории с уникальным оборудованием на всей территории Бразилии.

Тепловые и электрические изоляторы Polyexcel обладают защитными характеристиками, которые помогают сделать электропроводку более безопасной в коммерческих и жилых помещениях. Чтобы узнать больше обо всех наших продуктах, посетите наш веб-сайт и запросите спецификацию для каждого из них через вкладку «Свяжитесь с нами».

Вам понравился этот контент? Тогда продолжайте просматривать наш блог! Здесь есть несколько статей по изоляторам, полимерным композициям, рынку полимеров, управлению логистикой и многому другому.