Сегодня очевидно, что полимерные подвесные изоляторы имеют ряд важных преимуществ по сравнению с фарфоровыми типа ПФ и стеклянными типа ПС, а именно: 1. Улучшенные влагоразрядные характеристики в условиях загрязнения за счет гидрофобности оболочки. 2. Значительно меньшая цена относительно гирлянд стеклянных изоляторов, что становится нагляднее с увеличением класса напряжения ВЛ. Так например уже на ВЛ 110 кВ разница в цене достигает 2-х раз ; 3. Масса в 7-10 раз, а трудоемкость монтажа на линиях электропередачи в 3 раза меньше (отсутствует необходимость сборки тяжелых гирлянд); 4. Из-за снижения массы при доставке на любые расстояния транспортные расходы уменьшаются в 7 раз !!! 5. Живучесть при механических (вандальных) воздействиях намного порядков выше, 6. Отсутствует бой при транспортировке; 7. Низкий уровень радиопомех; ПРЕИМУЩЕСТВА ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
Высокая гидрофобность кремнийорганики обеспечивает низкие токи утечки и высокие разрядные характеристики даже в увлажненном и загрязненном состоянии, поскольку на поверхности изолятора не образуется сплошного проводящего слоя. Гидрофобность – важнейшее свойство кремнийорганических изоляторов Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
Клееной (шашлычной) конструкции с кремнийорганической защитной оболочкой Цельнолитой с кремнийорганической оболочкой и клеевой герметизацией узла сопряжения оконцевателя узла сопряжения оконцевателя с защитной оболочкой «ИНСТА» Цельнолитой Цельнолитой с кремнийорганической оболочкой и дополнительной защитой от проникновения влаги узла сопряжения оконцевателя с защитной оболочкой У полимерных подвесных изоляторов У полимерных подвесных изоляторов тоже есть своя эволюция: тоже есть своя эволюция: Цельнолитой полиэфиновой Цельнолитой с полиэфиновой защитной оболочкой I поколение II поколение III поколение Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
ЦЕЛЬНОЛИТАЯ ЗАЩИТНАЯ ОБОЛОЧКА – Главное Преимущество Современных Кремнийорганических Изоляторов Отсутствие границ раздела между ребрами исключает возможность проникновения влаги к стекло- пластиковому стержню сквозь защитную оболочку, что существенно повышает надежность изолятора. Цельнолитой изолятор Наличие границ раздела между ребрами является одной из основных причин выхода из строя изоляторов, изготовленных по шашлычной технологии. Попадание влаги к стеклопластиковому стержню в результате разгерметизации защитной оболочки при неаккуратном обращении приводит к постепенному разрушению изолятора (хрупкий излом) «Шашлычная» технология Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
Технология изготовления современных кремнийорганических изоляторов предусматривает формирование цельной оболочки на стеклопластиковом стержне в прессформе, из которой откачен воздух. Это полностью исключает наличие воздушных включений на границе раздела защитная оболочка/стержень. Высокая адгезия оболочки к стеклопластиковому стержню, исключает ее отслоение от стержня при механических и термических воздействиях. Монолитность конструкции изолирующего элемента существенно повышает надежность изолятора по сравнению с устаревшей «шашлычной» конструкцией. Высокая надежность границы раздела оболочка/стержень Попытка насильственного удаления цельнолитой защитной оболочки со стержня не приводит к оголению стеклопластикового стержня и его разгерметизации. Это свойство обеспечивает высокую стойкость изолятора к актам вандализма, способным повредить защитную оболочку. На этой фотографии показана внутренняя часть ребра, отслоенного от стержня изолятора, изготовленного по шашлычной технологии. Видны многочисленные воздушные пузыри в клеевом слое на границе раздела оболочки со стержнем. Воздушные включения со временем могут привести к выходу изолятора из строя. Цельнолитой изолятор «Шашлычный» изолятор Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
Долговечность материалов Требования к защитной оболочке -Стойкость к УФ солнечному излучению - Трекинг-эрозионная стойкость - Дугостойкость - Сохранение гидрофобности во времени - Стойкость к термическому старению - Озоностойкость - Стойкость к механическим стрессам - вандалоустойчивость Как показал опытэксплуатации, кремнийорганика - наилучший материал для защитной оболочки, отвечающий всем этим требованиям. Требования к стеклопластиковому стержню - Высокая электрическая прочность - Отсутствие воздушных пор и капилляров - Стойкость к термическому старению - Стойкость к кислотному разрушению - хрупкому излому Деградация поверхности полиолефинового изолятора УФ солнечным излучением Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
Поэтому на основании вышеизложенного в «Положении о технической политике ОАО «ФСК ЕЭС» указаны к применению как единственно возможные из полимерных - цельнолитые изоляторы с кремнийорганической защитной оболочкой ( условно II поколение полимерных изоляторов). Однако «Положение о технической политике ОАО «ФСК ЕЭС» было утверждено уже 2 года назад (2006г.), а в его основу были положены достижения в полимерной изоляции летней давности. За это время конструктивные решения в области полимерных изоляторов стали еще более совершенными и позволили создать качественно новые изоляторы (условно III поколения). Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
Повышение надежности полимерных изоляторов обеспечивается защитой от проникновения влаги самого слабого узла - входа стержня в оконцеватель. Вход перекрывается защитной оболочкой обладающей высокой адгезией к оконцевателю и стержню изолятора. Кремнийорганическая смесь вулканизируется при высоких температуре и давлении на предварительно обработанных праймером поверхности стержня и опрессованных на нем оконцевателях непосредственно в прессформе. Температура, давление, подбор праймера гарантирует высокую адгезию оболочки к металлу и стержню. Стабильность процесса обеспечивается автоматикой. На изоляторах предыдущих поколений герметизация узла- входа стержня в оконцеватель - осуществлялась проклеиванием вручную компаундом холодного отвердения. КАЧЕСТВЕННО НОВЫЙ УРОВЕНЬ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ III ПОКОЛЕНИЯ ЗАО «ИНСТА» Надежность III ПОКОЛЕНИЕ II ПОКОЛЕНИЕ Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
КАЧЕСТВЕННО НОВЫЙ УРОВЕНЬ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ III ПОКОЛЕНИЯ ЗАО «ИНСТА» Снижение габаритов Снижение габаритной и строительной высот изоляторов ВЛ кВ на 10-20% по сравнению с полимерными изоляторами традиционного исполнения без ухудшения электрических характеристик. Данный эффект обеспечивается заходной защитной оболочки на оконцеватели и специальным профилем защитной оболочки, которая имеет ребра и межреберные промежутки переменного диаметра и шага со смещением электрической прочности в наиболее электрически нагруженные области изолятора. Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ III ПОКОЛЕНИЯ ЗАО «ИНСТА» Высокий уровень контроля качества в ходе производства Входной контроль материалов, пооперационный контроль на производстве, приемосдаточные испытания - гарантия качества изоляторов. Кроме того, дополнительным важным преимуществом изоляторов III поколения является исключение возможности неконтролируемого повреждения стеклопластикового стержня при опрессовании оконцевателей в процессе сборки изолятора. Опрессование оконцевателей производится до нанесения на стержень кремнийорганической оболочки и повреждение стержня, если оно произошло при опрессовании оконцевателей, контролируется визуально, что невозможно проконтролировать у изоляторов I и II поколений. Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ III ПОКОЛЕНИЯ ЗАО «ИНСТА» Специальное исполнение изолирующего элемента Специальное исполнение изолирующего элемента, который состоит из электроизоляционного стеклопластикого стержня, обладающего высокой механической и электрической прочностью, и цельнолитой защитной ребристой оболочки специального профиля из трекингостойкой кремнийорганической композиции, предохраняющей стержень от воздействия окружающей среды и обеспечивающей необходимую длину пути утечки. Высокая адгезия защитной оболочки к изоляционному телу и металлическому оконцевателю : более 12 Н/см по методу отслаивания. Высококачественные стеклопластиковые стержни. В качестве элемента, несущего механические нагрузки, применяются высокопрочные стеклопластиковые стержни с пределом прочности при растяжении не менее 1200 МПа и электрической прочностью вдоль волокон- не менее 40 кВ/см. Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ III ПОКОЛЕНИЯ ЗАО «ИНСТА» Возможность монтажа устройств защиты от дуги непосредственно на изоляторы. Возможность монтажа устройств защиты от дуги непосредственно на изоляторы является дополнительным достоинством изоляторов модификации ИУ. Высококачественные материалы защитной оболочки В качестве материала для защитной оболочки используются кремнийорганические смеси HV 1660/65, HV 1760/65, Пентасил , имеющие электрическую прочность не менее 20 кВ/мм и стойкость к треку и эрозии не ниже класса 1А 4,5 Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ III ПОКОЛЕНИЯ ЗАО «ИНСТА» Стойкость к воспламеняемости Защитная оболочка состоит из кремнийорганической композиции, не поддерживающей горение (класс ПВ 0). Стойкость к коррозии Термодиффузионное оцинкование оконцевателей позволяет осуществлять их наилучшую антикоррозионную защиту. При таком виде антикоррозийного покрытия цинк ложится не внешним слоем, который может быть подтвержден сколам и отслоению, а внедряется в структуру металла на глубину не менее 40 мкм, создавая стойкий к коррозии поверхностный слой. Низкий уровень излучаемых радиопомех. Не более 30 дБ. Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности. Испытания Квалификационные и приемосдаточные испытания подтверждают высокие электрические и механические характеристики, а также стойкость к воздействию внешних факторов. Безопасность Изоляторы не токсичны, взрыво- и пожаробезопасны, не изучают радиации, не оказывают воздействия на организм человека. Изоляторы не являются источником экологической опасности. ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ III ПОКОЛЕНИЯ ЗАО «ИНСТА»
КАЧЕСТВЕННО НОВЫЙ УРОВЕНЬ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ III ПОКОЛЕНИЯ ЗАО «ИНСТА» Гарантийные Обязательства Срок службы изолятора, в течение которого среднегодовой уровень отказов не превышает 0, не менее 40 лет. Гарантийный срок службы изолятора – 5 лет со дня ввода в эксплуатацию, но не более 6 лет с момента отгрузки изолятора(ов) потребителю. В течение гарантийного срока изготовитель осуществляет безвозмездную замену изолятора как разрушенного, так и внешне исправного, относительно которого установлено нарушение требований ТУ. Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности.
Кремнийорганические изоляторы III поколения Особые требования к технологии полимерной изоляции на ВЛ с точки зрения надежности. Исключение возможности неконтролируемого повреждения стеклопластикового стержня при опрессовании оконцевателей в процессе сборки изолятора. Опрессование оконцевателей производится до нанесения на стержень кремнийорганической оболочки и повреждение стержня, если оно произошло при опрессовании оконцевателей, контролируется визуально, что невозможно проконтролировать у изоляторов I и II поколений. Надежная герметизация узла сопряжения: «оболочка – стержень – оконцеватель», благодаря заходу защитной оболочки на оконцеватели и полного исключения клеевых швов из конструкции изоляторов. Снижение габаритной и строительной высоты изоляторов ВЛ кВ на 10-20% без снижения электрических характеристик, за счет специального исполнение цельнолитой кремнийор - ганической защитной оболочки. Наилучшая антикоррозион - ная защита оконцевателей с использова - нием термодифф - узионного оцинкования.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗОЛЯТОРОВ III поколения (ЗАО «ИНСТА») и изоляторов II поколения по материалам каталогов 2006 г. Уровень испытательных и разрядных напряжений, характеризующий электрическую прочность изоляторов III поколения существенно выше требуемых действующими нормативными документами и установленных производителями изоляторов II поколения ЗАО «Инста» гарантирует выполнение своих обязательств, принятых в ТУ. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ДИВИЗИОН «ИЗОЛЯТОРЫ» ИННОВАЦИОННАЯ ПРОГРАММА АРМАТУРА И ИЗОЛЯТОРЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Снижение габаритных размеров позволило «вписаться» в строительную высоту изолирующих подвесок на базе стеклянных изоляторов типа ПС Снижение габаритных размеров позволило «вписаться» в строительную высоту изолирующих подвесок на базе стеклянных изоляторов типа ПС ЛК-70/10-ИУ-3ПС ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ДИВИЗИОН «ИЗОЛЯТОРЫ» ИННОВАЦИОННАЯ ПРОГРАММА АРМАТУРА И ИЗОЛЯТОРЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ДИВИЗИОН «ИЗОЛЯТОРЫ» ИННОВАЦИОННАЯ ПРОГРАММА АРМАТУРА И ИЗОЛЯТОРЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ИЗОЛЯТОРЫ И ИЗОЛЯЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ РЕШЕНИЙ ВЛ 6-20 кВ Тип подвескиРис.Нг, мм Нстр, мм Низ, мм ИП 70/10-АК ИП 70/10-АК-41 ИП 70/10-АЗ ИП 70/10-АЗ-42 Рис.1Рис.2
Пример новых конструктивных решений опор ВЛ и ВЛЗ 10 кВ образца 2007 г. с применением изоляторов ЛК 70/10-ИУ-3СС ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ДИВИЗИОН «ИЗОЛЯТОРЫ» ИННОВАЦИОННАЯ ПРОГРАММА АРМАТУРА И ИЗОЛЯТОРЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Перспективные решения в области конструкции изоляционного узла анкерных и промежуточных опор с использование полимерных изоляторов. Наименование параметраЗначение Номинальное напряжение, кВ10 Нормированная разрушающая сила на растяжение, кН60 Испытательное напряжение, кВ полного грозового импульса 145 переменное кратковременное в сухом состоянии 70 переменное кратковременное под дождем 75 50%-ное разрядное в загрязненном состоянии с удельной поверхностной проводимостью 30 мкCм 13 Допустимая степень загрязнения (СЗ) по ПУЭ4 Длина пути утечки тока, мм, не менее420 Дополнительные конструктивные мероприятия по повышению надежности изолирующих подвесок на базе полимерных изоляторов III поколения. Подвеска двухцепная изолирующая полимерная ИПД 70/10 Весь мировой опыт линейного строительства говорит о том, что наиболее надежные изолирующие подвески можно получить используя двухцепный принцип. То есть принцип двойного резервирования. Большие габариты стеклянных подвесных изоляторов ранее значительно затрудняли применение таких решений на ВЛ 10 кВ. Применение надежных и компактных полимерных изоляторов III поколения позволило реализовать этот принцип и получить наиболее надежную из возможных двухцепную изолирующую подвеску ИПД 70/10. Даже полное механическое разрушение одного из изоляторов позволяет подвеске оставаться в работоспособном состоянии неограниченное время. ВЫВОД: Рекомендовать применение на наиболее ответственных участках ВЛ двухцепной изолирующей подвески ИПД 70/10 двухцепной изолирующей подвески ИПД 70/10
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ДИВИЗИОН «ИЗОЛЯТОРЫ» ИННОВАЦИОННАЯ ПРОГРАММА АРМАТУРА И ИЗОЛЯТОРЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ Рис.1 Рис.2 Тип подвескиРис.Нг, мм Нстр, мм Низ, мм ИПД 60/10-А1К ИПД 60/10-АК ИПД 60/10-АК-4 ИПД 60/10-А1З ИПД 60/10-АЗ ИПД 60/10-АЗ-4 ИЗОЛЯТОРЫ И ИЗОЛЯЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ РЕШЕНИЙ ВЛ 6-20 кВ