Штыревой изолятор используется с целью фиксации кабеля на линии электропередачи, не допуская при этом перехода тока на опорную конструкцию или столб с последующим уходом в землю. Благодаря такому устройству провода находятся на безопасном расстоянии от поверхности и не несут угрозы для проходящего под ними человека.
Есть три основных вида изоляторов, используемых при устройстве воздушной линии (ВЛ):
Изоляторы можно классифицировать не только по способу крепления, но и по напряжению, на которое они рассчитаны. В случае со штыревыми изделиями речь идет об установке на металлические направляющие и номинальном напряжении ВЛ не более 35 кВ.
Как уже отмечалось выше, для их крепления к траверсе опорной конструкции необходим крюк или штырь, поэтому изделия и получили такое название. При этом можно выбирать варианты под напряжение ЛЭП до 10, 20 или 35 кВ. В других странах иногда можно встретить и штыревой изолятор на 66 кВ, но в России его применение не практикуется.
Для изготовления изоляторов штыревого типа используются разные материалы, включая стекло, фарфор и полимеры.
Фарфоровый изолятор стали применять ещё в 19 веке, он стал первой несущей изоляцией на ЛЭП и в электроустановках. До начала 21 века все штыревые изоляторы в России делали только из этого материала.
Фарфоровый изолятор имеет ряд преимуществ: обладает большей термостойкостью, успешно функционирует при высоких температурах. Также фарфоровый изолятор держит свою форму и не прогибается под воздействием механической нагрузки.
Стеклянные изоляторы стали делать в 1970-е годы, а штыревые изоляторы из электротехнического стекла появились в 2005 году. Основное их преимущество — это полное отсутствие микротрещин и скрытых дефектов внутри изоляционного тела. У них нет внутреннего напряжения, а свойства электроизоляции стабильны. Их легко обнаружить и заменить на линии, если они вышли из строя.
В 21 веке полимерный изолятор тоже широко применяется для изоляции благодаря ряду своих отличительных свойств. Он обладает высокой стойкостью к механическим повреждениям. Не скалывается и не трескается. Хорошо отталкивает влагу, не подвержен эрозии, не требует дополнительного очищения. Полимерный изолятор имеет меньший вес и его легче монтировать и перевозить.
Штыревой изолятор представляет собой изделие с массивным телом, у которого развита боковая или нижняя поверхность. Такое устройство необходимо, чтобы увеличить длину пути утечки тока. С целью крепления проводников в изоляторе в различных плоскостях его снабжают специальной головкой с канавками, расположенными на верхней или боковой поверхности. На крюк или штырь он обычно крепится при помощи резьбового отверстия и полиэтиленовых колпачков (втулок). Но возможны и другие способы фиксации штыревого изолятора. Например, армируют цементом, вворачивают штыри с резьбовым хвостовиком, уплотняют посредством сурика или пакли и так далее. Метод крепления и конструкция изолятора выбираются с учетом требуемой прочности заделки. В тех случаях, когда требуется особая прочность, применяют армированные варианты, но и стоимость таких изоляторов будет выше.
Штыревые изоляторы могут быть одноэлементной или многоэлементной конструкции, что обуславливается требованиями к механической или электрической прочности их конструкции. В случае с применением на линии электропередачи напряжением до 35 кВ достаточно одноэлементного варианта.
В некоторых случаях используют поверхностное упрочнение стекла, чтобы добиться повышенной прочности стеклянного штыревого изолятора. А вот закалку выполнять нельзя, это может привести к падению провода на землю из-за самопроизвольного разрушения закаленного элемента из стекла.
У штыревых юбочных изоляторов возможен электрический пробой, что обуславливается особенностью их конструкции. Штыревые стержневые изоляционные изделия обычно изготавливаются из наделенного хорошими диэлектрическими свойствами фарфора и представлены в виде сплошного стержня. С целью удлинения пути утечки тока поверхность стержня может быть снабжена выступающими ребрами.
"Норма-Кабель"
