Page 44

42

СТАТЬИ И ОБЗОРЫ ОБОРУДОВАНИЯ

Кремний%органика vs. керамика Революционные изменения в конструкции и компоновке коммутационных аппара? тов начались, как известно, с изменения способа гашения дуги в аппаратах 6?10 кВ и перехода от емкостей с трансформаторным маслом к более компактным вакуумным дугогасительным камерам (ВДК). Метод гашения в вакууме оказался весьма привле? кательным исходя из простоты и эффективности работы аппаратов на его базе. Вслед за классом 6?10 кВ вакуумная техника прочно обосновалась в классе 27,5?35 кВ. И хо? тя еще не стихли разговоры о целесообразности применения ВДК на этом напряжении и о преимуществах вакуума или элегаза (шестифтористая сера SF6), но эксплуатация де?факто уже выбор сделала в пользу вакуума. Следующим шагом на пути развития коммутационных аппаратов 35 кВ стала разработка новых типов изоляции полюсов. Особенность конструкции нового поколения вакуумных коммутационных аппаратов 35 кВ наружной установки за% ключается в «сухой» изоляции полюсов – без применения трансформаторного масла. Современные серии вакуум% ных выключателей 35 кВ наружной установки комплектуют% ся полюсами из полимера, покрытого слоем кремнийорга% нической изоляции. К этому решению пришли не сразу. Переходная серия вакуумных выключателей имела фарфо% ровую изоляцию с трансформаторным маслом в полюсах.

Вакуумный выключатель 35 кВ наружной установки с кремнийорганической изоляцией полюсов «Электротехнический рынок» № 12 (18) | Декабрь 2007

Потом появился первый «сухой» выключатель с внутренней изоляцией из армированного эпоксидного компаунда (стеклопластика). Но при этом внешний слой изоляции ос% тавался керамическим. Отказ от применения фарфора стал решающим шагом к появлению нового поколения ва% куумных выключателей 35 кВ наружной установки. Главная особенность этих выключателей – применение эпоксидного компаунда в качестве диэлектрического ма% териала полюса. Почему не керамика? Ведь фарфор тра% диционно использовался на напряжении 35 кВ. Фарфор, как изоляционный материал, используется в электротехнике уже более века, и долгое время был бе% зальтернативным выбором при проектировании изоляции токоведущих частей коммутационных аппаратов. Между тем, фарфор не обеспечивает необходимой механической прочности при повышении рабочих давлений. Кроме того, керамика имеет относительно высокую удельную плот% ность и изделия из нее имеют большую массу. Существен% ный недостаток фарфора и его низкая ударная прочность, что в эксплуатации часто приводит к разрушению керами% ческих частей электрооборудования при транспортировке, монтаже, а также в результате действий вандалов. Применение эпоксидного компаунда вместо фарфора ни% велирует эти недостатки. Ведь по своим диэлектрическим свойствам, а именно по диэлектрической прочности, объем% ному сопротивлению и диэлектрической проницаемости, эпоксидный компаунд ничем не уступает фарфору, по край% ней мере, имеет показатели того же порядка, что и электро% фарфор, или, скажем, ультрафарфор, стеарит или кордие% рит. При этом изделия из эпоксидного компаунда лишены главного недостатка традиционных керамических изолято% ров – низкой механической прочности на кручение и изгиб. Они не разрушаются при ударах, не растрескиваются при смене температур. Заметными преимуществами полимер% ных изоляторов являются также их малая масса и стабиль% ность свойств электроизоляционного материала в различных условиях эксплуатации. По механическим ограничениям для формирования полюса и ребер изоляции требуется гораздо более тонкий слой полимера по сравнению с керамикой. Применение эпоксидного компаунда вместо фарфора целиком оправдано в аппаратах внутренней установки. Но для внешней установки этот материал оказался не приспо% соблен из%за низкой эрозионной и трекинговой стойкости. Углерод, содержащийся в компаунде, под воздействием солнечной радиации и высоких температур частичных ду% говых разрядов при увлажнении поверхности выпадает в чистом виде на поверхность, образуя проводящие угле% родные дорожки%треки. Таким образом, особенности

№12 (18) декабрь 2007г.  

Тема номера: «Трансформаторное оборудование»

Advertisement