Основные определения и термины

Все высоковольтные изоляторы, в которых применяются полимерные материалы можно классифицировать следующим образом:

Наиболее широкое распространение в мире и в России нашли композитные изоляторы (линейные, подстанционные). Стандарт МЭК 1109 (1992) распространяется только на линейные (подвесные и натяжные изоляторы, междуфазные распорки ВЛ) композитные изоляторы. Стандарт МЭК 1109 был разработан первым, и на его основе создавалась основная масса полимерных композитных изоляторов последнего времени. Поэтому далее приводятся определения, взятые в непосредственно из стандарта МЭК 1109.

Композитные изоляторы могут состоять либо из отдельных элементов (юбок), смонтированных на стержне с промежуточным слоем или без него, или из оболочки, отлитой цельно (или из нескольких элементов) непосредственно на стержне .

Стержень композитного изолятора представляет из себя его внутренний изолирующий элемент, предназначенный для обеспечения заданных механических характеристик изолятора. Стержень обычно изготовляется из смолы, армированной стекловолокнами, размещенными в матрице смолы таким образом, чтобы обеспечивалась максимальная разрывная прочность изолятора. Однако некоторые фирмы вместо стеклопластика применяют и другие изоляционные материалы с большой прочностью на разрыв.

Оболочка, являющаяся изолирующим элементом, обеспечивает необходимую длину пути утечки и защищает стержень от атмосферных воздействий.

Промежуточный слой (подслой) изготавливается из изолирующего материала, необходим для улучшения адгезии материала оболочки и материала стержня, изоляции поверхности раздела разных полимерных материалов.

Юбка является выступающим элементом оболочки, предназначенным для увеличения длины пути утечки, может быть гладкой или ребристой.

Поверхности раздела (границы) между различными материалами. В большинстве композитных изоляторов присутствуют следующие поверхности раздела: стекловолокно — пропиточная смола; частицы наполнителя — полимер; юбка — юбка; промежуточный слой — юбка; оболочка — стержень и металлическая арматура.

Металлическая арматура (оконцеватели) предназначена для соединения композитного изолятора с проводом, несущей конструкцией (например, опора ВЛ), элементом электрооборудования (например, шинной опоры) или с другим изолятором.

Трекингом называется невосстановимое разрушение вследствие формирования проводящих дорожек, начинающихся и развивающихся на поверхности изолирующего материала (оболочка, стержень). Эти дорожки являются проводящими даже при сухих условиях. Трекинг может происходить на поверхностях, контактирующих с воздухом, а также на поверхностях раздела между различными изоляционными материалами.

Эрозией называется невосстановимое и непроводящее разрушение поверхности изолятора, происходящее в результате утраты материала. Эрозия может быть равномерной, локализованной или древоподобной.

Известкованием(мелованием) называется появление частиц наполнителя из материала оболочки и образование шероховатой или порошкообразной поверхности. При этом поверхность оболочки изолятора может резко менять свой цвет, например, на белый у кремнийорганических изоляторов.

Трещинообразование представляет собой поверхностные микро — разрушения глубиной 0,01 — 0,1 мм.

Трещиной называется любое разрушение поверхности глубиной более 0,1 мм.

Гидролизом называются явления, обусловленные проникновением воды или её паров в изоляционные материалы композитного изолятора, что может привести к электрическому и/или механическому разрушению (коррозия — гидролиз при проникновении химически агрессивных веществ).

Изменение цвета защитной оболочки под воздействием напряжения и факторов окружающей среды свидетельствует о начальной стадии старения изоляторов.

В МЭК 1109) указано, что неглубокие бороздки на поверхности, обычно древовидные, могут образовываться на композитных изоляторах (как и на обычных изоляторах), после частичных перекрытий. Эти следы не являются повреждениями и не вызывают каких-либо последствий до тех пор, пока они не становятся электропроводящими. Когда они начинают проводить ток, их рассматривают как трекинг.

В России и за рубежом наиболее часто применяются следующие материалы защитной оболочки полимерных изоляторов (в скобках приведены принятые в литературе обозначения) :

• — кремнийорганическая резина, силиконовые эластомеры (силиконы) различной модификации (SIR);
• — этилен-пропилен-диен-мономер (ЕРDМ) ;
• — этиленпропиленовый эластомер (EPR) ;
• — этилен виниловый ацетат (EVA) ;
• — циклоалифатические эпоксидные смолы, эпоксидные компаунды;
• — политетрафторэтилен, тефлон (PTFE), изофлон, модифицированные фторопласты ;
• — полиуретаны;
• -модифицированный полиолефин, полиолефиновые композиции. В дальнейшем изложении наименования материала оболочек могут даваться в латинской аббревиатуре.

Так как в России наибольшее распространение получили композитные изоляторы, им будет уделяться наибольшее внимание. Если нет особых оговорок, вся остальная информация касается именно полимерных композитных изоляторов.

Хотя указанные принципиальные отличия в исполнениях полимерных изоляторов и в применяемых в них материалах дают существенную информацию об их конструкции, используемые модификации материалов и деталей конструкции композитных изоляторов, применяемые различными изготовителями, могут быть очень разными.