Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике

ПОИСК ПО САЙТУ:

 
  
  

 

Статьи для электриков » Высоковольтное электрооборудование

Газ как изолирующая среда высоковольтного оборудования

 

Газ как изолирующая среда высоковольтного оборудованияГазы как изолирующая среда широко применяются на воздушных линиях, в распределительных устройствах (РУ) и другой электрической аппаратуре. В качестве изолирующих газов используется воздух, элегаз (SF6), азот, смесь элегаза с азотом и др.

Достоинства газовой изоляции - это относительно низкая стоимость, относительно высокая электрическая прочность, свойство "самовосстановления", хорошая теплопроводность.

При нормальных атмосферных условиях (давление Р = 100 кПа, температура Т = 293 К, плотность γ = 11 г/м3) и в однородном электрическом поле электрическая прочность воздуха составляет Е = 30 кВ/см.

Такое значение характерно для расстояния между электродами менее 1 м. При расстояниях 1-2 м прочность составляет около 5 кВ/см, а при расстоянии 10 м и выше - 1,5-2,5 кВ/см. Снижение электрической прочности воздуха при больших расстояниях объясняется стримерной теорией развития разряда. На величину электрической прочности воздуха оказывают влияние температура, давление (плотность) и влажность.

Электрическое оборудование обычно проектируется для работы на высоте до 1000 м над уровнем моря при температуре t = < 40 °С и γ = 11 г/м3. При увеличении высоты на 100 м и увеличении температуры на 3 °С прочность воздуха снижается на 1 %.

Увеличение абсолютной влажности в два раза снижает прочность на 6-8 %. Эти данные характерны для расстояния между токоведущими частями до 1 м. При увеличении расстояния влияние атмосферных условий снижается.

Изоляторы на высоковольтной ВЛ

Главным недостатком воздуха является то, что под действием на него короны образуется озон и окись азота, что в свою очередь приводит к старению твердой изоляции и коррозии.

В настоящее время для изготовления газовой изоляции используются следующие газы: элегаз, азот, смесь элегаза с азотом и некоторые фторуглероды. Многие из этих газов имеют электрическую прочность выше, чем у воздуха. Недостатком многих изоляционных более 3200 лет и имеет парниковый потенциал в 22000 раз больше, чем потенциал углекислого газа.

Несмотря на то, что доля элегаза в образовании парникового эффекта сравнительно мала (около 0,2 %), он включен в список парниковых газов из-за широкого использования в электроэнергетике.

Элегаз в высоковольтном оборудовании

В новых высоковольтных коммутационных аппаратах элегаз применяется в качестве изолирующей и дугогасящей среды (смотрите - Элегазовые выключатели 110 кВ и выше). Коммутационная способность и диэлектрические свойства коммутационных аппаратов зависят от плотности элегаза, которая постоянно должна контролироваться. Утечки через уплотнения или корпус должны автоматически определяться приборами.

Нормальное рабочее давление (давление заполнения при 20 °С) для этих коммутационных аппаратов от 0,45 до 0,7 МПа в минимальном температурном диапазоне от -40 °С до -25 °С. Элегаз не токсичен, не подвержен загрязнению или увлажнению, не огнеопасен и не имеет озоноразрушающего эффекта. Однако, он сохраняется в атмосфере. Подобнее об этом изоляционном газе написано здесь: Элегаз и его свойства

В реальном газе всегда присутствует конечное число заряженных частиц - электронов и ионов. Свободные носители заряда образуются в результате воздействия естественных ионизаторов - ультрафиолетового излучения солнца, космических лучей, радиоактивного излучения. Также свободные носители заряда образуются под действием электрического поля в результате ионизации.

Этот процесс может носить нарастающий характер в виде лавины. В результате канал между электродами приобретает высокую проводимость и наступает пробой газообразного диэлектрика. Подробнее об этом читайте здесь: Виды электрических разрядов в газах


Статьи близкие по теме:

  • Элегаз и его свойства
  • Газообразные диэлектрики
  • Электрическая прочность диэлектриков
  • Электропроводность газов
  • Изоляция электрических установок


  • Школа для электрика | Основы электротехники | Электричество для чайников
    Электрические аппараты | Справочник электрика
     Электроснабжение | Электрические измерения | Электрические схемы
     Электромонтажные работы | Пусконаладочные работы | Эксплуатация электрооборудования

    Климатическое оборудование IEK для электротехнических шкафов