Principais características dos isoladores

Os isoladores devem ter certas características elétricas… Estas incluem: descarga seca, descarga úmida e tensão de ruptura.

Descarga seca é a voltagem aplicada aos eletrodos de metal de um isolador no qual ocorre uma descarga genuína em sua superfície sob condições atmosféricas normais.

A descarga úmida é a tensão aplicada ao isolador, na qual ocorre uma descarga na superfície do isolador, que está sob a influência das correntes de chuva que caem sobre ele em um ângulo de 45 ° (Fig. 1). Nesse caso, a força da chuva deve ser igual a 5 mm / min, e a resistência específica do volume da água deve estar na faixa de 9.500 a 10.500 ohm NS cm (a 20 ° C).

Arroz. 1. Teste do isolador de pino para determinar a tensão de descarga úmida: 1 — Condutor, 2 — Isolador, 3 — Pino de aço, A — B — C — D — D — E — Descarga elétrica

O valor da tensão de descarga úmida do isolador, determinado durante os ensaios, permite estimar como o isolador se comportará em condições de operação na chuva.Para qualquer isolador, o valor da tensão de descarga úmida é sempre menor que o valor da tensão de descarga seca, pois quando exposto à chuva, uma parte significativa da superfície do isolador fica molhada com água e passa a conduzir corrente.

A tensão de ruptura do isolador é a tensão na qual ocorre a ruptura do material isolante entre os eletrodos principais, por exemplo, entre a haste e a tampa de um isolador de suspensão.

A tensão de ruptura de qualquer isolador é sempre maior que sua tensão de descarga seca, e mais ainda que sua tensão de descarga úmida.

Além das características elétricas, os isoladores especificam as características mecânicas… Essas são as tensões mecânicas medidas ao testar isoladores quanto a quebra, flexão e cisalhamento (para pinos).

Assim, para determinar a carga de ruptura da bucha (Fig. 2), ela é fixada firmemente com um flange em uma placa de aço (usando parafusos). Um laço de cabo de aço é colocado na haste condutora do isolador e uma força de flexão é aplicada a ela. Essa força aumenta gradualmente até um valor no qual o isolador se rompe.

Arroz. 2. Teste mecânico da luva: 1 — chapa de aço, 2 — parafusos de fixação, 3 — flange de ferro fundido, 4 — elemento isolador de porcelana, 5 — haste condutora, 6 — cabo de aço, 7 — tampa

Os valores numéricos das características elétricas e mecânicas dos isoladores são estabelecidos pelos GOSTs relevantes.

Uma característica muito importante dos isoladores é sua resistência ao calor a mudanças bruscas de temperatura.Essa característica é determinada pelo duplo aquecimento e resfriamento do isolador e da água a uma diferença de temperatura entre a água quente e a fria de 70 ° C (para isoladores de porcelana) e 50 ° C (para isoladores de vidro).

Após essas mudanças térmicas, os isoladores devem suportar sem danos um teste de tensão elétrica de três minutos no qual um fluxo contínuo de faíscas se forma na superfície do isolador.

Os isoladores suspensos, que são os mais responsáveis ​​​​por sua finalidade, são submetidos a um ciclo triplo de resfriamento e aquecimento a uma temperatura de - 60 a + 50 ° C com a aplicação simultânea de uma carga mecânica igual a 3.000 - 4.500 kg ou mais , dependendo do tipo de isolador São ensaios de resistência termomecânica que terminam com ensaios eletromecânicos.

Cada ciclo de teste começa resfriando os isoladores a -60 ° C. Nessa temperatura, os isoladores são mantidos por uma hora, depois é iniciado o aquecimento dos isoladores a 50 ° C e novamente mantido por uma hora. Após cada ciclo de troca de calor, os isoladores são verificados com uma tensão de 45 - 51 kV a uma temperatura de 20 ± 5 ° C.

O teste termina com um aumento suave na carga de tração mecânica após o terceiro ciclo quando os isoladores são aquecidos a 50 °C.

Todos os testes de isoladores descritos são típicos, ou seja, nem todo isolador produzido pela fábrica é testado, mas sim uma determinada porcentagem (0,5%) de todo o lote de isoladores produzidos.

Cada um dos isoladores de alta tensão produzidos é submetido a um teste de tensão de três minutos no qual uma corrente de faíscas se forma na superfície dos isoladores. Todos os isoladores que passam neste teste elétrico são considerados operacionais.

Todos os isoladores de suspensão fabricados são submetidos a um teste de tração mecânica adicional de um minuto. Antes dos testes elétricos, são realizados testes mecânicos de um minuto para rejeitar isoladores fracamente reforçados, bem como isoladores com elementos de porcelana ou vidro defeituosos e armaduras defeituosas (trincas, etc.). Os isoladores que passaram no teste mecânico de um minuto são então submetidos ao teste de massa elétrica descrito acima.