전기 설비의 절연

전기 설비의 절연은 외부 및 내부로 구분됩니다.

외부 절연을 위해 고전압 설비에는 전극(전선) 사이에 절연 간격이 포함됩니다. 전력선(전력선), 타이밍 타이어(RU), 외부 충전부 가전 ​​제품 등), 주요 역할 유전체 대기를 수행합니다. 절연 전극은 서로 또는 접지(또는 전기 설비의 접지 부분)로부터 일정한 거리에 위치하며 절연체를 사용하여 특정 위치에 고정됩니다.

내부 절연에는 변압기 및 전기 기계의 권선 절연, 케이블 절연, 커패시터, 부싱 압축 절연, 꺼짐 상태에서 스위치 접점 사이의 절연, 즉 케이싱, 케이싱, 탱크 등에 의해 환경으로부터 밀폐된 절연체 내부 절연은 일반적으로 서로 다른 유전체(액체와 고체, 기체와 고체)의 조합입니다.

외부 절연의 중요한 특성은 손상 원인을 제거한 후 전기적 강도를 복원하는 능력입니다. 그러나 외부 절연체의 절연 내력은 압력, 온도 및 습도와 같은 대기 조건에 따라 달라집니다. 외부 절연체의 절연 강도는 표면 오염 및 침전의 영향도 받습니다.

전기 장비의 내부 절연 특성은 노후화되고 있습니다. 작동 중 전기적 특성 저하. 유전 손실은 절연체를 가열합니다. 단열재에 과도한 열이 발생하여 열 파괴가 발생할 수 있습니다. 가스 함유물에서 발생하는 부분 방전의 영향으로 절연체가 파괴되고 분해 생성물로 오염됩니다.

고체 및 복합 절연의 파괴 - 전기 장비 손상으로 이어지는 돌이킬 수 없는 현상. 액체 및 내부 가스 절연은 자가 치유되지만 특성이 저하됩니다. 발생하는 결함을 식별하고 전기 장비의 비상 손상을 방지하기 위해 작동 중 내부 절연 상태를 지속적으로 모니터링해야 합니다.

전기 설비의 외부 절연

정상적인 대기 조건에서 에어 갭의 유전 강도는 상대적으로 낮습니다(전극간 거리가 약 1cm ≤ 30kV/cm인 균일한 필드에서). 대부분의 절연구조에서 고전압을 인가하면 매우 불균일 전기장... 1-2m의 전극 사이의 거리에서 이러한 필드의 전기 강도는 약 5kV / cm이고 10-20m의 거리에서는 2.5-1.5kV / cm로 감소합니다.이와 관련하여 정격 전압이 증가함에 따라 가공 송전선로 및 배전반의 크기가 급격히 증가합니다.

전압 등급이 다른 발전소에서 공기의 유전 특성을 사용하는 편의성은 방전 원인을 제거한 후 절연 강도를 완전히 복원하는 공기 절연 기능뿐만 아니라 절연체 생성의 비용 절감 및 상대적 단순성으로 설명됩니다. 갭 실패.

외부 절연은 절연체 표면의 상태뿐만 아니라 기상 조건 (압력 p, 온도 T, 공기의 절대 습도 H, 강수량 유형 및 강도)에 대한 절연 강도의 의존성을 특징으로합니다. 불순물의 양과 특성. 이와 관련하여 에어 갭은 불리한 압력, 온도 및 습도 조합 하에서 필요한 절연 강도를 갖도록 선택됩니다.

실외 설비의 절연체에 대한 전기적 강도는 방전 프로세스의 다양한 메커니즘에 해당하는 조건, 즉 표면이 절연체 깨끗하고 건조하고 깨끗하고 비에 젖고 더럽고 축축합니다. 지정된 조건에서 측정된 방전 전압을 건식 방전, 습식 방전 및 오물 또는 습기 방전 전압이라고 합니다.

외부 단열재의 주요 유전체는 대기입니다. 즉, 노화되지 않습니다. 절연체에 작용하는 전압과 장비의 작동 모드에 관계없이 평균 특성은 시간이 지남에 따라 변하지 않습니다.

외부 절연체의 전기장 조절

외부 절연체의 매우 불균일한 필드로 인해 곡률 반경이 작은 전극에서 코로나 방전이 가능합니다. 코로나의 출현은 추가적인 에너지 손실과 강력한 무선 간섭을 유발합니다. 이와 관련하여 코로나 형성 가능성을 제한하고 외부 절연의 방전 전압을 약간 증가시킬 수 있는 전계의 불균일도를 줄이는 조치가 매우 중요합니다.

외부 절연체의 전계 조절은 전극의 곡률 반경을 증가시켜 에어 갭의 방전 전압을 증가시키는 절연체 보강 스크린의 도움으로 수행됩니다. 분할 도체는 고전압 등급의 가공 송전선로에 사용됩니다.

전기 설비의 내부 절연

내부 절연은 절연 매체가 대기와 직접 접촉하지 않는 액체, 고체 또는 기체 유전체 또는 이들의 조합인 절연 구조의 부분을 의미합니다.

우리 주변의 공기보다 내부 단열재를 사용하는 것이 바람직하거나 필요한 이유는 여러 가지가 있습니다. 첫째, 내부절연재는 전기적 강도가 월등히 높아(5~10배 이상) 전선간 절연거리를 획기적으로 줄이고 장비의 크기를 줄일 수 있다. 이것은 경제적 관점에서 중요합니다. 둘째, 내부 절연의 개별 요소는 와이어의 기계적 고정 기능을 수행합니다. 경우에 따라 액체 유전체는 전체 구조의 냉각 조건을 크게 개선합니다.

고전압 구조의 내부 절연 요소는 작동 중에 강한 전기적, 열적, 기계적 부하에 노출됩니다. 이러한 영향의 영향으로 절연체의 유전 특성이 저하되고 절연체가 "노화"되어 절연 내력이 손실됩니다.

기계적 부하는 내부 절연체에 위험합니다. 내부 절연체를 구성하는 고체 유전체에 미세 균열이 나타날 수 있기 때문입니다. 그러면 강한 전기장의 영향으로 부분 방전이 발생하고 절연체의 노화가 가속화됩니다.

내부 절연에 대한 특수한 형태의 외부 영향은 환경과의 접촉 및 설치의 밀폐성을 깨는 경우 절연의 오염 및 습기 가능성으로 인해 발생합니다. 절연체를 적시면 누설 저항이 급격히 감소하고 유전 손실이 증가합니다.

내부 절연은 외부 절연보다 더 높은 유전 강도를 가져야 합니다. 즉, 서비스 수명 동안 파괴가 완전히 배제되는 수준입니다.

내부 절연 손상의 불가역성은 새로운 유형의 내부 절연과 고압 및 초고압 장비의 새로 개발된 대형 절연 구조에 대한 실험 데이터의 축적을 크게 복잡하게 만듭니다. 결국, 크고 값비싼 단열재의 각 부분은 한 번만 고장 테스트를 할 수 있습니다.

유전체 재료는 또한 다음을 충족해야 합니다.

• 좋은 기술적 속성을 가지고 있습니다. 처리량이 많은 내부 격리 프로세스에 적합해야 합니다.

• 환경 요구 사항을 충족합니다.작동 중에 유독성 제품을 포함하거나 형성해서는 안 되며 전체 자원을 사용한 후에는 환경을 오염시키지 않고 가공 또는 폐기해야 합니다.

• 부족하지 않고 격리 구조가 경제적으로 실행 가능한 가격을 갖습니다.

경우에 따라 특정 유형의 장비 특성으로 인해 위의 요구 사항에 다른 요구 사항이 추가될 수 있습니다. 예를 들어, 전력 커패시터용 재료는 유전 상수가 증가해야 하고 스위칭 챔버용 재료는 열충격 및 전기 아크에 대한 저항성이 높아야 합니다.

다년간의 다양한 제작 및 운영 실무 고전압 장비 많은 경우에 여러 재료의 조합이 내부 단열 구성에 사용되어 서로를 보완하고 약간 다른 기능을 수행할 때 전체 요구 사항 세트가 가장 잘 충족됨을 보여줍니다.

따라서 고체 유전체 재료만이 절연 구조의 기계적 강도를 제공합니다. 일반적으로 유전 강도가 가장 높습니다. 기계적 강도가 높은 고체 유전체로 만들어진 부품은 와이어의 기계적 앵커 역할을 할 수 있습니다.

용법 액체 유전체 경우에 따라 절연 액체의 자연 순환 또는 강제 순환으로 인해 냉각 조건을 크게 개선할 수 있습니다.