Изоляция электронных установок делится на внешнюю и внутреннюю.

К наружной изоляции установок высочайшего напряжения относят изоляционные промежутки меж электродами (проводами линий электропередачи (ЛЭП), шинами распределительных устройств (РУ), внешними токоведущими частями электронных аппаратов и т.д.), в каких роль основного диэлектрика делает атмосферный воздух. Изолируемые электроды размещаются на определенных расстояниях друг от друга и от земли (либо заземленных частей электроустановок) и укрепляются в данном положении при помощи изоляторов.

К внутренней изоляции относится изоляция обмоток трансформаторов и электронных машин, изоляция кабелей, конденсаторов, герметизированная изоляция вводов, изоляция меж контактами выключателя в отключенном состоянии, т.е. изоляция герметически изолированная от воздействия среды корпусом, оболочкой, баком и т.д. Внутренняя изоляция обычно представляет собой комбинацию разных диэлектриков (водянистых и жестких, газообразных и жестких).

Принципиальной особенностью наружной изоляции является ее способность восстанавливать свою электронную крепкость после устранения предпосылки пробоя.
Но электронная крепкость наружной изоляции находится в зависимости от атмосферных критерий: давления, температуры и влажности воздуха. На электронную крепкость изоляторов внешней установки оказывают влияние также загрязнения их поверхности и осадки.

Особенностью внутренней изоляции электрического оборудования является старение, т.е. ухудшение электронных черт в процессе использования. Вследствие диэлектрических утрат изоляция греется. Может произойти лишний нагрев изоляции, который приведет к ее термическому пробою. Под действием частичных разрядов, возникающих в газовых включениях, изоляция разрушается и загрязняется продуктами разложения.

Пробой жесткой и комбинированной изоляции — явление необратимое, приводящее к выходу из строя электрического оборудования. Водянистая и внутренняя газовая изоляция самовосстанавливается, но ее свойства ухудшаются. Нужно повсевременно держать под контролем состояние внутренней изоляции в процессе ее эксплуатации, чтоб выявить развивающийся в ней недостатки и предупредить аварийный отказ электрического оборудования.

Наружняя изоляция электроустановок

При обычных атмосферных критериях электронная крепкость воздушных промежутков относительно невелика (в однородном поле при межэлектродных расстояниях около 1 см
≤ 30 кВ/см). В большинстве изоляционных конструкций при приложении высочайшего напряжения создается резконеоднородное электронное поле. Электронная крепкость в таких полях при расстоянии меж электродами 1-2 м составляет примерно 5 кВ/см, а при расстояниях 10-20 м понижается до 2,5-1,5 кВ/см. В связи с этим габариты воздушных ЛЭП и РУ при увеличении номинального напряжения стремительно растут.

Необходимость использования диэлектрических параметров воздуха в энергетических установках различных классов напряжения разъясняется наименьшей ценой и сравнительной простотой сотворения изоляции, также способностью воздушной изоляции стопроцентно восстанавливать электронную крепкость после устранения предпосылки пробоя разрядного промежутка.

Для наружной изоляции свойственна зависимость электронной прочности от метеорологических критерий (давления p, температуры Т , абсолютной влажности Н воздуха, вида и интенсивности осадков), также от состояния поверхностей изоляторов, т.е. количества и характеристики загрязнений на их. В связи с этим воздушные изоляционные промежутки выбирают так, чтоб они имели требуемую электронную крепкость при неблагоприятных сочетаниях давления, температуры и влажности воздуха.

Электронную крепкость повдоль изоляторов внешней установки определяют в критериях, соответственных различным механизмам разрядных процессов, а конкретно, когда поверхности изоляторов незапятнанные и сухие, незапятнанные и смачиваются дождиком, загрязнены и увлажнены. Разрядные напряжения, измеренные при обозначенных состояниях, называю соответственно сухоразрядными, мокроразрядными и грязе- либо влагоразрядными.

Основной диэлектрик наружной изоляции — атмосферный воздух — не подвержен старению, т.е. независимо от воздействующих на изоляцию напряжений и режимов работы оборудования его средние свойства остаются постоянными во времени.

Регулирование электронных полей во наружной изоляции

При резконеоднородных полях во наружной изоляции вероятен
коронный разряд у электродов с малым радиусом кривизны. Возникновение короны вызывает дополнительные энергопотери и насыщенные радиопомехи. В связи с этим огромное значение имеют меры по уменьшению степени неоднородности электронных полей, которые позволяют ограничить возможность появления короны, также несколько прирастить разрядные напряжения наружной изоляции.

Регулирование электронных полей во наружной изоляции осуществляется при помощи экранов на арматуре изоляторов, которые наращивают радиус кривизны электродов, что и увеличивает разрядные напряжения воздушных промежутков. На воздушных ЛЭП больших классов напряжений употребляются расщепленные провода.

Внутренняя изоляция электроустановок

Внутренней изоляцией именуются части изоляционной конструкции, в каких изолирующей средой являются водянистые, твердые либо газообразные диэлектрики либо их композиции, не имеющие прямых контактов с атмосферным воздухом.

Необходимость либо необходимость внедрения внутренней изоляции, а не окружающего нас воздуха обоснована рядом обстоятельств. Во-1-х, материалы для внутренней изоляции владеют существенно более высочайшей электронной прочностью (в 5-10 раз и поболее), что позволяет резко уменьшить изоляционные расстояния меж проводниками и уменьшить габариты оборудования. Это принципиально с экономической точки зрения. Во-2-х, отдельные элементы внутренней изоляции делают функцию механического крепления проводников, водянистые диэлектрики в ряде случает существенно делают лучше условия остывания всей конструкции.

Элементы внутренней изоляции в высоковольтных конструкциях в процессе использования подвергаются сильным электронным, термическим и механическим воздействиям. Под воздействием этих воздействий диэлектрические характеристики изоляции ухудшаются, изоляция “стареет” и утрачивает свою электронную крепкость.

Механические нагрузки небезопасны для внутренней изоляции тем, что в жестких диэлектриках, входящих в ее состав, могут показаться микротрещины, в каких потом под действие сильного электронного поля возникнут частичные разряды и ускорится старение изоляции.

Особенная форма наружного воздействия на внутреннюю изоляцию обоснована контактами с окружающей средой и возможностью загрязнения и увлажнения изоляции при нарушении плотности установки. Увлажнение изоляции ведет к резкому уменьшению сопротивления утечки и росту диэлектрических утрат.

внутренняя изоляция должна владеть более высочайшим уровнем электронной прочности, чем наружняя изоляция, т.е. таким уровнем, при котором пробой стопроцентно исключаются в течение всего срока службы.

Необратимость повреждения внутренней изоляции очень осложняет скопление экспериментальных данных для новых видов внутренней изоляции и для вновь разрабатываемых больших изоляционных конструкций оборудования высочайшего и сверхвысокого напряжения. Ведь каждый экземпляр большой дорогостоящей изоляции можно испытать на пробой только один раз.

Диэлектрические материалы должны также:

• владеть неплохими технологическими качествами, т.е. должны быть применимыми для высокопроизводительных процессов производства внутренней изоляции;
  

• удовлетворять экологическим требованиям, т.е. не должны содержать либо создавать в процессе использования ядовитые продукты, а после отработки всего ресурса они должны поддаваться переработке либо уничтожению без загрязнения окружающей
  среды;
  

• не быть дефицитными и иметь такую цена, при которой изоляционная конструкция выходит экономически целесообразной.
  

В ряде всевозможных случаев к обозначенным выше требованиям могут добавляться и другие, обусловленные специфичностью того либо другого вида оборудования. К примеру материалы для силовых конденсаторов обязаны иметь завышенную диэлектрическую проницаемость, материалы для камер выключателей — высшую стойкость к термоударам и воздействиям электронной дуги.

Долгая практика сотворения и эксплуатации различного высоковольтного оборудования указывает, что в почти всех случаях весь комплекс требований лучшим образом удовлетворяется при использовании в составе внутренней изоляции композиции из нескольких материалов, дополняющих друг дружку и выполняющих несколько разные функции.

Так, только твердые диэлектрические материалы обеспечивают механическую крепкость изоляционной конструкции. Обычно они имеют и более высшую электронную крепкость. Детали из твердого диэлектрика, владеющего высочайшей механической прочностью, могут делать функцию механического крепления проводников.

Внедрение водянистых диэлектриков позволяет в ряде всевозможных случаев существенно сделать лучше условия остывания за счет естественной либо принудительной циркуляции изоляционной воды.