Розподіл напруги вздовж гірлянди ізоляторів

Гірлянда ізоляторів електричних, яка складається з підвісних тарілчастих діелектричних ізоляторів, є ще однією з широко застосовуваних і всюди зустрічаються різновидів високовольтної ізоляції струмопровідних проводів працюють на повітряних лініях електропередач, а також контактної електромережі.

Електрична напруга, яке докладено до ізоляційної гірлянді, розподіляється вкрай нерівномірно, і на різні діелектричні ізолятори лягають різні рівні напруг. Це явище знижує електричну напругу початку корони і робоча напруга перекриття самих гірлянди. У самій несприятливій ситуації знаходиться діелектричний ізолятор, який розташований найближче до високовольтного проводу.

Головною причиною неоднорідного розподілу напружень на діелектричних ізоляторах є існування паразитних електричних ємностей металевих елементів ізоляторів щодо землі. У гірлянді ізоляторів електричних можна розрізнити 3 основні різновиди паразитних ємностей:

1) власні електричні ємності ізоляторів (С0 = 50 пФ);
2) ємності металевих елементів щодо землі (С1 = 5 пФ);
3) електричні ємності по відношенню до самого проводу (С2 = 0.5 пФ).

В останньому наближенні електричними ємностями діелектричних ізоляторів щодо високовольтного проводу можна знехтувати. При роботі зі змінним напругою по ємнісним електричним елементів проходить струм ємності, і наявної ток найпершого знизу діелектричного ізолятора розділяється на електричний струм ємнісного елемента щодо самої землі і електричний струм, що залишилася на ізоляційної гірлянді. Через другий ізолятор, розташовані знизу, протікає ємнісний електричний струм меншого значення, і падіння різниці потенціалів максимально зосереджено на нижньому ізоляторі, найближчому до проводу, який працює в найбільш гірших умовах. У разі, коли кількість наявних працюють ізоляторів гірлянди електричної більше 3-4 найменша різниця потенціалів доводиться, що не на самий верхній діелектричний ізолятор.

Присутність паразитних ємностей C2 (електричних ємностей щодо самої землі) призводить до певного вирівнювання існуючої нерівномірності падіння різниці потенціалів, і мінімальне електрична напруга виявляється на 2-3 (або далі, в залежності від наявної кількості ізоляторів в гірлянді) ізоляторі зверху.

Для того щоб вирівняти різницю потенціалів за діелектричними ізоляторів гірлянди широко використовують спеціальні екрани у вигляді овалів, тороідов, вісімок, що закріплюються певним чином знизу самої гірлянди; на електричних силових лініях з розщепленими фазами монтують найближчі діелектричні ізолятори між струмопровідних проводів розщепленої електричної фази; спеціально розщеплюють ізоляційну гірлянду біля самого проводу на дві частини.

Наведені способи непогано вирівнюють перерозподіл електричної напруги через збільшення своєї ємності. Серед діелектричних ізоляторів по безпосередньому розташуванню токонесущей частини розрізняють прохідні, опорні і підвісні ізолятори, за своїм конструктивним виконанням існують стрижневі, тарілчасті й штирові ізолятори, а по місцю монтажу є станційні та лінійні ізолятори електричні. До найбільш значущих характеристик ізоляторів електричних можна віднести робоча напруга, напруги розряду, механічні характеристики і геометричні параметри. На контактної електромережі застосовують спеціальні підвісні ізолятори, консольні ізолятори, фіксаторні ізолятори, секціонуючою ізолятори, опорні ізолятори і штирові.

Посилання на основну публікацію