Полимерные изоляторы нового поколения

— Евгений Алексеевич, а есть ли в принципе какие-то специальные требования к конструкции полимерных изоляторов, отражённые в отраслевых нормативно-технических документах?

— Основные требования к полимерным изоляторам изложены в ГОСТ 28856-90 и ГОСТ Р 52082-2003. Кроме того, действующая техническая политика ОАО «Холдинг МРСК» и ОАО «ФСК ЕЭС» определяет в качестве единственно возможных к применению полимерные изоляторы с цельнолитой кремнийорганической защитной оболочкой. Условно такие изоляторы можно отнести ко II поколению полимерных изоляторов. Впервые данное требование в отраслевых нормативно-технических документах появилось на рубеже 2006 года. Но с этого момента прошло уже более 5 лет, и сегодня конструктивные решения в области полимерных изоляторов стали ещё более совершенными, что позволило создать качественно новые изоляторы — так называемое III поколение полимерных изоляторов.

— ЗАО «Инста» было образовано в 2005 году. В чём секрет того, что именно на таком молодом предприятии были освоены в производстве наиболее совершенные отечественные изоляторы?

— Мало кому известно, что одним из главных идеологов внедрения полимерных изоляторов в России, начиная ещё со времен СССР, было и остается «Специальное конструкторское бюро по изоляторам и арматуре». ООО «СКТБ» — это ядро московских отделов СКТБ, входивших с 1933 года в состав ПО «Электросетьизоляция». В 2000 г. усилиями корпорации «ЕЭЭК» несколько отделов выделено в ОАО «СКТБ», а в 2007 г. преобразовано в ООО «СКТБ по изоляторам и арматуре». СКТБ сегодня — это активный участник разработки НТД для ОАО «ФСК ЕЭС». Именно это предприятие оказало содействие в подготовке производства полимерных изоляторов многим современным российским производителям, последним из которых и стало ЗАО «Инста». Поэтому можно смело утверждать, что изоляторы «Инста» — это вершина достижений СКТБ, в которых учтён весь предыдущий российский опыт и мировой, конечно, тоже!

— Как вы считаете, почему вообще в энергетике потребовалось внедрение полимерной изоляции? Причём, как вы сказали, это направление начало активно развиваться ещё во времена СССР?

— Специалистам очевидно, что современные полимерные подвесные изоляторы имеют ряд важных преимуществ по сравнению с фарфоровыми типа ПФ и стеклянными типа ПС, а именно:
• улучшенные влагоразрядные характеристики в условиях загрязнения за счёт гидрофобности оболочки;
• меньшая цена относительно гирлянд стеклянных изоляторов, что становится очевиднее с увеличением класса напряжения ВЛ;
• масса в 7—10 раз, а трудоёмкость монтажа на линиях электропередачи в 3 раза меньше, так как отсутствует необходимость сборки тяжёлых гирлянд;
• из-за снижения массы при доставке на любые расстояния транспортные расходы уменьшаются в семь раз;
• живучесть при механических (вандальных) воздействиях на много порядков выше;
• отсутствует бой при транспортировке;
• низкий уровень радиопомех.

Кроме того, полимерная изоляция позволяет создавать и новые изоляционные узлы опор — так называемые изолирующие траверсы, без которых невозможно дальнейшее совершенствование ВЛ в направлении их компактизации. Первые прообразы изолирующих траверс были разработаны ещё в СССР в первой половине 80-х годов. Сегодня, благодаря работе специалистов СКТБ и ЗАО «Инста», можно с уверенностью говорить, что это направление получает в России второе дыхание. ЗАО «Инста» является первым и единственным на сегодня отечественным предприятием, которое с 2007 года серийно выпускает изолирующие траверсы консольного и веерного типов.

— Евгений Алексеевич, чем же конкретно обеспечивается повышение надёжности полимерных изоляторов III поколения?

— Повышение надёжности полимерных изоляторов III поколения обеспечивается защитой от проникновения влаги самого слабого узла — входа стержня в оконцеватель. Вход перекрывается защитной оболочкой, обладающей высокой адгезией к оконцевателю и стержню изолятора (рис. 3). Кремнийорганическая смесь вулканизуется при высоких температуре и давлении на предварительно обработанных праймером поверхностях стержня и опрессованных на нём оконцевателях непосредственно в пресс-форме. Температура, давление, подбор праймера гарантируют высокую адгезию оболочки к металлу и стержню. Стабильность процесса обеспечивается автоматикой.

На изоляторах II поколения герметизация узла, т.е. входа стержня в оконцеватель, осуществлялась проклеиванием вручную компаундом холодного отвердения (рис. 4), то есть так же, как это делалось ранее на изоляторах, изготовленных по «шашлычной» технологии (рис. 1). Отмечаются случаи разгерметизации стыка оконцевателя и защитной оболочки, что приводит к внутреннему увлажнению стержня (рис. 5). Это становится причиной неизбежной потери изолятором его механической и электрической прочности.

Важной особенностью в технологии изготовления изоляторов III поколения является исключение возможности неконтролируемого повреждения стеклопластикового стержня при опрессовке оконцевателей в процессе сборки изолятора (рис. 6). Опрессовка оконцевателей производится до нанесения на стержень кремнийорганической оболочки, и повреждение стержня, если оно произошло, контролируется визуально и с помощью акустических аппаратов, что невозможно при изготовлении изоляторов предыдущих поколений.

Таким образом, подводя итог конструктивным отличиям полимерных изоляторов III поколения, необходимо отметить:
• надёжную герметизацию узла сопряжения: «оболочка—стержень— оконцеватель» благодаря заходу защитной оболочки на оконцеватели и полному исключению клеевых швов из конструкции изоляторов;
• исключение возможности неконтролируемого повреждения стеклопластиковых стержней при опрессовке оконцевателей в процессе сборки изоляторов;
• изоляторы III поколения имеют и самые высокие разрядные характеристики относительно других полимерных изоляторов. Особенно наглядно это видно на примере изоляторов, специально разработанных для особых степеней загрязнения и районов с высокой грозовой активностью.

С подробными характеристиками изоляторов производства ЗАО «Инста» можно ознакомиться на сайте компании (www.zaoinsta.ru) в разделе «каталог».

— Спасибо за столь подробный рассказ о конструктивных особенностях современных изоляторов. Будем надеяться, что указанные вами сведения позволят многим специалистам-энергетикам по-новому взглянуть на перспективы применения полимерных изоляторов.

— Полимерная изоляция прошла действительно очень большой эволюционный путь. И я надеюсь, что период проб и ошибок у нас уже позади. Изоляторы, о которых я сегодня рассказал, теперь смогут обеспечить энергетикам уверенное использование всех уже хорошо известных преимуществ полимерной изоляции.

ЭВОЛЮЦИЯ ПОДВЕСНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ:

I ПОКОЛЕНИЕ

Рис. 1. Клеёная (шашлычная) конструкция с кремнийорганической защитной оболочкой. Частые случаи разгерметизации многочисленных швов приводят к внутреннему увлажнению изоляторов и их выходу из строя.

Рис. 2. Цельнолитой изолятор с полиэфиновой защитной оболочкой. Первые попытки изготовления цельнолитых изоляторов были предприняты с использованием материалов на основе полиолефинов, как оказалось, недостаточно стойких к ультрафиолетовому излучению.

II ПОКОЛЕНИЕ

Рис. 4, 5. Цельнолитой изолятор с кремнийорганической оболочкой и клеевой герметизацией узла сопряжения оконцевателя с защитной оболочкой.

Рис. 6. Повреждения стержней у изоляторов II поколения является предпосылкой к развитию аварийной ситуации. Под воздействием механических нагрузок при работе на линии изоляторы, имеющие такие скрытые повреждения стержней, подвержены очень быстрому полному механическому разрушению.

III ПОКОЛЕНИЕ

Рис. 3. Цельнолитой изолятор III поколения с кремнийорганической оболочкой и защитой от проникновения влаги узла входа стержня в оконцеватель.