Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Проблема обеспечения надежной работы загрязненной изоляции существует уже довольно давно, а с учетом современной направленности на энергосбережение и энергоэффективность актуализируется применение в электроэнергетике наиболее эргономичных конструкций и технологий изготовления изоляторов, работающих в неблагоприятных условиях внешней среды, поскольку срок службы изолятора составляет не менее 20 лет.
Проводимые на протяжении десятилетий исследования изоляторов в России и за рубежом (в ФГУП ВЭИ это были Г.Н. Лебедев, В.К. Кожухов, Е.И. Остапенко, В.В. Годулян и др.) позволили накопить обширный экспериментальный материал и использовать его для расчета и разработки многообразных изоляционных конструкций, а также построить классическую картину перекрытия загрязненной изоляции. Подавляющее большинство проводимых ранее исследований относилось к традиционным фарфоровым и стеклянным изоляторам, а вопросам изучения электрической прочности полимерных изоляторов уделялось гораздо меньше внимания, в то время как изоляторы такого типа, в последнее время получили широкое распространение во всем мире и постепенно вытесняют традиционные виды изоляции.
В настоящее время научно-исследовательскую работу и испытания полимерных изоляторов и изоляционных конструкций продолжают ведущие специалисты сектора испытаний высоковольтных изоляторов ФГУП ВЭИ В.В. Годулян, Е.А. Милкин, а также сектора испытаний высоковольтных аппаратов ФГУП ВЭИ А.А. Фролов, О.В. Волкова А.Р. Корявин и др. Одним из важнейших факторов, определяющих минимальные габариты изоляционных конструкций, а, следовательно, конечную их стоимость, является работа данных изоляционных конструкций в условиях загрязнения и увлажнения в районах с высоким уровнем загрязнения (III и IV степени загрязнения). В настоящее время для расчета электрической прочности изоляционных конструкций применяется геометрический параметр «длина пути утечки» защитной оболочки. Однако это привело к тому, что появились конструкции, в которых формально увеличилась «длина пути утечки», но они не выдерживали ту норму напряжения, на которую были рассчитаны при изготовлении.
Испытания и исследования изоляционных конструкций в части электрической прочности при напряжении промышленной частоты в условиях загрязнения и увлажнения в ФГУП ВЭИ проводятся в соответствии с требованиями ГОСТ 10390-89. Загрязнение изоляционных конструкций проводятся по методу ПЗ (предварительное загрязнение): перед испытаниями изолятор покрывается равномерным слоем загрязняющего вещества (смесь каолина и алебастра) путем смачивания (пульверизацией) водной эмульсией загрязняющего вещества. Испытания проводятся по методу ПТ - приложение напряжения толчком к загрязненному и заранее увлажненному изолятору и выдержке его до перекрытия, или до того момента, когда перекрытие становится невозможным. В ФГУП ВЭИ возможно проведение испытаний изоляционных конструкций вплоть до класса напряжения 750 кВ.
Измерение испытательного напряжения, тока утечки, а также удельной поверхностной проводимости производится с помощью специализированной измерительной системы MEYA G3, разработанной в ФГУП ВЭИ. Во время испытаний проводится высокоскоростная съемка, а также сбор термограмм поверхности изоляционной конструкции. Данный комплекс испытательного и измерительного оборудования позволяет выявить слабые места изоляционных конструкций, расширить картину формирования разряда. В настоящее время на основе полученных данных специалисты ФГУП ВЭИ в рамках научных исследований разрабатывают методику расчета электрической прочности изоляционных конструкций в условиях загрязнения и увлажнения.
Информационная справка
ФГУП ВЭИ располагает одним из сохранившихся в стране высоковольтным испытательным центром, позволяющим проводить различные виды испытаний электрооборудования и в высоковольтной лаборатории - на напряжение до 1500 кВ и в лаборатории больших мощностей - на токи до 150 кА. В настоящее время, существующая стендовая база ФГУП ВЭИ позволяет испытывать мощное высоковольтное электротехническое оборудование и позволяет проводить научные исследования высоковольтных и сильноточных разрядов в различных средах; электромагнитных полей в высоковольтных устройствах и электромагнитной совместимости; новых принципов и схем передачи электроэнергии на дальние расстояния, в том числе передач постоянного тока, гибких управляемых линий передач; исследования, направленные на энергосбережение; новых конструкций высоковольтных устройств (коммутационных, трансформаторных, кабельных, защитных и др.); новых материалов (полимерные изоляторы, упрочненные сплавы, изоляционные лаки и компаунды) и др.