Уровень изоляции контактной сети постоянного и переменного токе

Электрическая изоляция контактной сети подвергается воздейст­вию различного рода напряжений. Во-первых, это длительно дейст­вующее рабочее напряжение, достигающее на линиях постоянного то­ка 4 кВ, на линиях переменного тока — 29 кВ.

Во-вторых, кратковременные внутренние перенапряжения, воз­никающие при включениях и отключениях различных элементов кон­тактной сети, а также при аварийных режимах. Опасными внутрен­ними перенапряжениями являются перенапряжения при отключении коротких замыканий ненагруженных участков контактной сети и трансформаторов. На участках постоянного тока наиболее опасны также перенапряжения при отключении фидерными выключателями коротких замыканий вблизи тяговой подстанции или поста секциониро­вания. Их максимальное значение 10—11 кВ, а длительность \6— 15 мс.

На участках переменного тока перенапряжения при отключении ненагруженных трансформаторов могут достигать более чем трехкрат­ного значения максимального рабочего напряжения в контактной сети U_max При отключении контактной сети без нагрузки напряжение не превышает 2,5 U_max.Перенапряжения (1,5/ 2) U_maxимеют длитель­ность 0,4—0,6 с, а более 2 U_max — 50—70 мс.

Третьим видом напряжений являются грозовые, или атмосферные, перенапряжения. Максимальные атмосферные перенапряжения по­вреждают изоляцию при прямых ударах молнии в опору или контакт­ную подвеску. Время их воздействия очень мало (10—100 мкс), одна­ко значения их при отсутствии специальных мер защита могут дости­гать миллионов вольт. Таких высоких напряжений не выдерживает изоляция на любое номинальное напряжение. Поэтому атмосферные-перенапряжения ограничивают до приемлемых значений с помощью специальных устройств (разрядников).

Принятый уровень изоляции должен в соответствии с воздейст­вующими на изоляцию напряжениями, защитными мерами и целесообразными запасами обеспечивать необходимую надежность. Такое со­гласование называется координацией изоляции.

Уровень изоляции выбирают исходя из расчетных кратностей внутренних перенапряжений. Основной характеристикой изоляции яв­ляется выдерживаемое напряжение под дождем, значение которого для контактной сети переменного и постоянного тока

-55-

Коэффициент 0,9 в формуле учитывает разницу между напряжением в эксплуатации и разрядным напряжением, полученным при испыта­ниях, а поправочный коэффициент Р -— условия эксплуатации изоля­тора; его принимают равным 0,94.

В контактной сети переменного тока расчетная кратность внутрен­них перенапряжений может быть принята равной 3. Тогда выдерживае­мое напряжение изоляции под дождем должно быть не менее

Уровень изоляции в анкеровках проводов контактной сети должен быть на 25—30 % выше уровня изоляции для других узлов и состав­лять 125—130 кВ.

Расчетная кратность внутренних перенапряжений в контактной сети постоянного тока не превышает трех и выдерживаемое напряже­ние изоляции под дождем должно быть не менее

Пробивное же напряжение роговых разрядников на участках по­стоянного тока принимают 32—34 кВ, т. е. на 15—20 % ниже, разряд­ного напряжения защищаемой изоляции. С учетом этого изоляция кон­тактной сети постоянного тока должна выдерживать напряжение под дождем не менее 34-1,2 к 40 кВ, а анкерная изоляция, как и при переменном токе, на 25—30 % выше, т. е. не менее 50 кВ.

Выдерживаемые напряжения гирлянд тарельчатых изоляторов под дождем U_мг прямо пропорциональны числу изоляторов п в гирлянде:

Для гирлянды, состоящей из одного изолятора ПФ6-В (Н = 140 мм) и одного изолятора ПТФ70 (Н = 183 мм), выдерживаемое напряже­ние под дождем составит 0,21 (140 + 183) = 68 кВ. Таким образом, уровень изоляции на участках постоянного тока по выдерживаемому. испытательному напряжению под дождем равен примерно 70 кВ.

Для гирлянды, состоящей из двух изоляторов ПФ6-В и одного ПТФ70, мокроразрядное напряжение

Такая подвеснаягирлянда обеспечивает необходимый уровень изоля­ции по выдерживаемому напряжению под дождем (100 кВ) на участках переменного тока.

Подвесная гирлянда тарельчатых изоляторов в случае их загряз­нения и увлажнения обеспечит необходимую изоляцию, если суммар­ная длина пути утечки всех изоляторов L_уг не менее 754 мм в местах

-56-

с небольшим загрязнением и 1160мм в местах повышенного загрязне­ния атмосферы.

Суммарная длина пути утечки у подвесной гирлянды из двух изо­ляторов ПФ6-А и изоляторовПТФ50

Следовательно, такая гирлянда обеспечит необходимую изоляцию в местах небольшого загрязнения, так как в местах повышенного загрязнения суммарная длина пути утечки должна быть не менее 1160 мм. Поэтому в местах с повышенным загрязнением устанавливают грязестойкне изоляторы, например ПФГ-5А или ПФГ-6А, или уве­личивают количество в гирлянде других изоляторов. Так, подвесная гирлянда из трех изоляторов ПФГ-5А имеет _Lуr = 3-450 = 1350 мм, а из трех изоляторов ПФ6-В и изолятора ПТФ-50 L_yr = 3-355 -Ь + 324 = 1389 мм.

Дата добавления: 2015-09-03