Содержание

ШЭУ-220-3-3.7 Штанга электроизолирующая универсальная

Общее описание

Штанга электроизолирующая универсальная ШЭУ-220-3-3,7 (далее – ШЭУ) предназначена:

Для использования в качестве изолирующей штанги для выполнения различных работ в электроустановках напряжением 6–220 кВ.

Для определения наличия/отсутствия напряжения на токоведущих частях электрооборудования 6–110кВ без подъема на высоту (опоры ВЛ, конструкции трансформаторных подстанций и др.) совместно с указателем высокого напряжения УВНК-10Б и его модификациями.

Для измерения габаритов от проводов и шин подстанций 6–10кВ до земли или инженерных сооружений контактным способом с применением измерительной рулетки без снятия напряжения.

ШЭУ также может использоваться для снятия посторонних предметов с проводов ВЛ и ТП, для фазировки 6–10 кВ с помощью указателя УПСФ-10, для спиливания веток и сучьев вблизи ВЛ специальной пилой, для других работ.

Сочленение звеньев 1–3 между собой происходит за счет их конусности.

При сборке необходимо вставить одно звено в другое и провернуть вокруг оси. Разборка производится в обратном порядке.

ШЭУ не предназначена для работы в среде, содержащей токопроводящую пыль и агрессивные газы повышенной концентрации, а также для работ в электроустановках под напряжением в условиях дождя, тумана, снегопада без применения специальных насадок для работы в дождь.

Характеристики
Рабочее напряжение 220 кВ
Длина штанги 3700 мм
Длина рукоятки 800 мм
Длина изолирующей части 2500 мм
Количество звеньев 3 шт
Погодные условия эксплуатации -45 +40 С°
Вес 1,600 кг
Дополнительная информация

Диаметр резьбы наконечника, мм   М14

К этому товару пока нет комментариев.
Ваш комментарий будет первым!

Ваш комментарий
Все поля обязательны для заполнения.

ШЭУ-10-4-5,1ДКФ штанга электроизолирующая универсальная многозвенная 6-110 кВ с влагостойким курсо …

Назначение штанги электроизолирующей универсальной многозвенной 6-110 кВ с влагостойким курсовым фонарем VONATEX для работы в условиях повышенной влажности ШЭУ-10-4-5,1ДКФ:

Штанга электроизолирующая универсальная многозвенная ШЭУ-10-4-5,1ДКФ​ с курсовым электроизолированным фонарем VONATEX для работы в условиях с повышенной влажностью (во время дождя, тумана, снегопада) является основным электрозащитным средством и предназначена для выполнения различных работ в электроустановках напряжением 6 – 110 кВ (в нормальных погодных условиях) и 6 – 15 кВ в условиях с повышенной влажностью (во время дождя, тумана, снегопада).

В нормальных погодных условиях штанги можно использовать для работы с напряжениями выше 110 кВ при условии их испытания в соответствии с действующими Правилами применения и испытания средств защиты на данное напряжение и соблюдения размеров рукоятки и изолирующей части для данного напряжения.

Штанга электроизолирующая универсальная многозвенная ШЭУ-10-4-5,1ДКФ​ для работы в условиях с повышенной влажностью применяется для выполнения тех же видов работ по ремонту и техническому обслуживанию действующих электроустановок и ВЛ с поверхности земли без подъема на высоту, что и многозвенная электроизолирующая штанга ШЭУ-10-5-6,6КФ.

Курсовой влагостойкий электроизолированный ударопрочный фонарь VONATEX, снабженный неизолированным держателем, позволяет освещать рабочую зону, что повышает безопасность и производительность работы в условиях с недостаточной освещенностью.

Применение приспособления для подъема штанг

ППШЭУ позволяет повысить безопасность и уменьшить физическую нагрузку во время подъема и опускания штанги при выполнении с помощью штанги ШЭУ-10-4-5,1ДКФ​ работы с поверхности земли.

Технические характеристики штанги электроизолирующей универсальной многозвенной 6-110 кВ с влагостойким курсовым фонарем VONATEX для работы в условиях повышенной влажности ШЭУ-10-4-5,1ДКФ:

ПараметрЗначение
Рабочее напряжение в нормальных погодных условиях, кВ6 – 110 (330)
Рабочее напряжение в условиях с повышенной влажностью, кВ6 – 15
Масса штанги в сборе, не более, кг2,0
Общая длина штанги в сборе, не менее, мм5100
Диаметр изолирующей части, не более, мм31 – 33
Диаметр рукоятки, не более, мм36
Диаметр резьбы наконечника, ммМ14

Комплект поставки ШЭУ-10-4-5,1ДКФ

НаименованиеКоличество
1Штанга электроизолирующая 6 – 35 кВ
1
2Штанга-насадка на 110 кВ1
3Штанга-удлинитель1
4Переходная штанга1
5Насадка для оперативных переключений (материал – дюралюминий)1
6Курсовой электроизолированный ударопрочный фонарь VONATEXтм с неизолированным держателем1
7Чехол для упаковки штанги1
8Руководство по эксплуатации1

Штанга ШЭУ® на напряжение до 1 кВ для работы в условиях с повышенной влажностью

Штанга электроизолирующая универсальная до 1 кВ ШЭУ-1-1-0,8ДКФ с курсовым электроизолированным влагостойким фонаремVONATEXтм является основным электрозащитным средством и предназначена для выполнения различных работ под напряжением до 1 кВ.


Для предотвращения коротких замыканий рабочая часть штанги изготовлена из изолирующего материала. Штанга снабжена резьбовым наконечником из полиамида (а) для крепления оперативных насадок из полиамида (б), предназначенных для управления коммутационными аппаратами (включение и довключение ножей рубильников), изолированного держателя курсового влагостойкого электроизолированного ударопрочного фонаря VONATEXтм.

 

  
а — полиамидный резьбовой наконечник
штанги ШЭУ-1-1-0,8ДКФ
б — насадка оперативная из полиамида

 

  
Курсовой электроизолированный влагостойкий ударопрочный фонарьVONATEX
тм
 с изолированным держателем


Технические характеристики штанги ШЭУ-1-1-0,8ДКФ

Рабочее напряжение, не более, кВ

1

Масса изделия, не более, кг

0,4

Длина изолирующей части, не менее, мм

500

Длина рукоятки, не менее, мм

300

Общая длина штанги, не менее, мм

800

Диаметр изолирующей части, не более, мм

35

Комплектация поставки штанги ШЭУ-1-1-0,8ДКФ

Штанга электроизолирующая до 1 кВ

1 шт.

Насадка оперативная для довключения ножей рубильников (выключателей)

1 шт.

Курсовой влагостойкий электроизолированный ударопрочный фонарь VONATEXтмс изолированным держателем

1 шт.

Чехол

1 шт.

Руководство по эксплуатации

+

 

КВП-2

 Россия

токоизалирующие клещи для замены предохранителей до 1кВ.

ШЗП-10/15

 Армения  “Электроприбор”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШЗП-10/15.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШЗП-35

 Армения  “Электроприбор”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШЗП-35.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШЗП-110

 Армения  “Электроприбор”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШЗП-110.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШЗП-220

 Армения  “Электроприбор”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШЗП-220.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШЗП-330

 Армения  “Электроприбор”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШЗП-500

 Армения  “Электроприбор”

Штанги для наложения переносных заземлений

ШО-1

 Армения  “Электроприбор”

штанга оперативная до 1 кВ

ШО-1.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

штанга оперативная до 1 кВ

ШО-10

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-” до 10 кВ

ШО-10.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-” до 10 кВ

ШО-10-4-6,6

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

до 10 кВ, длина 6,6 м, 4 звена

ШО-10-6,6

 Армения  “Электроприбор”

Штанги изолирующие, оперативные. Длина 6,6 м, до 10 кВ,

ШО-15

 Армения  “Электроприбор”

штанга оперативная до 15 кВ

ШО-15.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-” до 15 кВ

ШО-15-3-5,1

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-” до 15 кВ, три звена, общей  длиной 5,1 м.

ШО-35

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-” до 35 кВ

ШО-35.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-” до 35 кВ

ШО-35-ПЭР

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-” до 35 кВ      Новинка

ШО-110

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-” до 110 кВ

ШО-110.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-” до 110 кВ

ШО-220

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-” до 220 кВ

ШО-220.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-” до 220 кВ

ШО-330

 Армения  “Электроприбор”

                                        “—–“—-” до 330 кВ.   Стеклопластик.                                            Габаритные размеры 2300х100х70мм   масса кг. – 3,0

ШО-330.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-” до 330 кВ

ШО-500.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-” до 500 кВ

ШОУ-1

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-“, универсальная до 1 кВ

ШОУ-1.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 1 кВ

ШОУ-1К

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 1 кВ

ШОУ-10

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 10 кВ

ШОУ-10-4-6,6

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 10 кВ

ШОУ-15

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-“, универсальная до 15 кВ

ШОУ-15.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 15 кВ

ШОУ-35

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-“, универсальная до 35 кВ

ШОУ-35.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 35 кВ

ШОУ-110

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-“, универсальная до 110 кВ

ШОУ-110.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 110 кВ

ШОУ-220

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-“, универсальная до 220 кВ

ШОУ-220.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 220 кВ

ШОУ-330

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—-“, универсальная до 330 кВ

ШОУ-330.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 330 кВ

ШОУ-500.

 Армения  “ЭНЕРГОЗАЩИТА”

“—–“—-“, универсальная до 500 кВ

ШОС-10

 Армения  “Электроприбор”

штанг.операт.спасательная до 10 кВ

ШОС-35

 Армения  “Электроприбор”

штанг.операт.спасательная до 35 кВ

ШИУ-15

 Армения  “Электроприбор”

Используются для установления сменных головок. Габаритные 1100х80х70. масса 0,7 кг. Номинальное напряжение 15 кВ “>

Штанга изолирующая универсальная. Используются для установления сменных головок. Габаритные 1100х80х70.  масса 0,7 кг. Номинальное напряжение  15  кВ

ШИУ-35

 Армения  “Электроприбор”

Штанга изолирующая универсальная. Используются для установления сменных головок. Габаритные 1600х85х50  масса  0,8 кг. Номинальное напряжение  35  кВ

ШИУ-110

 Армения  “Электроприбор”

Используются для установления сменных головок. Габаритные 2250х80х70; масса 1,3 кг . Номинальное напряжение 110 кВ “>

Штанга изолирующая универсальная. Используются для установления сменных головок. Габаритные 2250х80х70;    масса  1,3 кг . Номинальное напряжение  110  кВ

ШИУ-220

 Армения  “Электроприбор”

Штанга изолирующая универсальная. Используются для установления сменных головок. Габаритные 1900х80х70  масса 2 кг. Номинальное напряжение  220  кВ

ШШК-1

 Армения  “Электроприбор”

постоянного и 27,5кВ “>

Штанга шунтирующая для электрофицированных железных дорог состоит из алюминиевого линейного крюка ,медного провода длиной 2,1м в  прозрачной оболочке-предназначенного для  обслуживания устройств контактной сети на напряжение 3,3кв. постоянного и 27,5кВ

ШШК-2

 Армения  “Электроприбор”

“—–“—–“

ШИУК-1

 Армения  “Электроприбор”

Штанга электроизолирующая -универсальный  комплект.для испльзования в оперативных работах электроустановок постоянного и переменного тока чистотой 50Гц напряжением до 1 кВ. Используется  для управления разделителями, замены трубчатых высоковольтных предохранителей, установки деталей разрядников и т. п Габаритные размеры в (упаковке) мм 600х60х60  Масса  0,65 кг

ШИУК-10-1-1,0

 Армения  “Электроприбор”

Штанга электроизолирующая -универсальный  комплект для укомплектования указателей напряжения,проведения различных оперативных работ, наложения и снятия переносных заземлений на  заведомо отключенных участках электроустановок и ВЛ до 10 кВ Состоит из одного звена с наконечником резьбой М14. Габаритные размеры в (упаковке) мм 60х1100  Масса  0,5 кг

ШИУК-10-3-5,1

 Армения  “Электроприбор”

Штанга электроизолирующая -универсальный  комплект для укомплектования указателей напряжения,проведения различных оперативных работ, наложения и снятия переносных заземлений на  заведомо отключенных участках электроустановок и ВЛ от 6 до 110 кВ Состоит из трех звеньев. На конце третьего звена имеется наконечник резбой М14. Длина штанги в сборе 5,1м. Соединение трех звеньев происходит за счет специальных байонетных муфт. Габаритные размеры в (упаковке) мм 2390х280х100  Масса  2,9 кг

ШИУК-10-3-6,6

 Армения  “Электроприбор”

Штанга электроизолирующая -универсальный  комплект для укомплектования указателей напряжения,проведения различных оперативных работ, наложения и снятия переносных заземлений на  заведомо отключенных участках электроустановок и ВЛ от 6 до 110 кВ Состоит из трех звеньев. На конце третьего звена имеется наконечник резбой М14. Длина штанги в сборе 6,6м. Соединение трех звеньев происходит за счет специальных байонетных муфт. Габаритные размеры в (упаковке) мм 2390х280х100  Масса  3,6 кг

ШИУК-35-1-1,6

 Армения  “Электроприбор”

Штанга электроизолирующая -универсальный  комплект для укомплектования указателей напряжения,проведения различных операдля укомплектования указателей напряжения,проведения различных опера отключенных участках электроустановок и ВЛ от 10 до 35 кВ Состоит из одного звена с наконечником резьбой М14. Габаритные размеры в (упаковке) мм 60х1600  Масса  0,63 кг

ШИУК-110-1-2,2

 Армения  “Электроприбор”

Штанга электроизолирующая -универсальный  комплект для укомплектования указателей напряжения,проведения различных операдля укомплектования указателей напряжения,проведения различных опера отключенных участках электроустановок и ВЛ от 35 до 110 кВ Состоит из одного звена с наконечником резьбой М14. Габаритные размеры в (упаковке) мм 60х2250  Масса  1,3 кг

ШИУК-220-2-3,7

 Армения  “Электроприбор”

Штанга электроизолирующая -универсальный  комплект для укомплектования указателей напряжения,проведения различных операдля укомплектования указателей напряжения,проведения различных опера отключенных участках электроустановок  от 110 до 220 кВ.   Состоит из двух звеньев. На конце второго звена имеется наконечник резьбой М14. Соединение двух звеньев происходит за счет специальных байонетных муфт. Габаритные размеры в (упаковке) мм 60х1900  Масса  1,3 кг

ШИУК-330-2-4,1

 Армения  “Электроприбор”

Штанга электроизолирующая -универсальный  комплект для укомплектования указателей напряжения,проведения различных операдля укомплектования указателей напряжения,проведения различных опера отключенных участках электроустановок от 220 до 330 кВ. Состоит из двух звеньев. На конце второго звена имеется наконечник резьбой М14. Соединение двух звеньев происходит за счет специальных байонетных муфт. Габаритные размеры в (упаковке) мм 60х2400  Масса  2,5 кг

Универсальные шлицевые палочки из стекловолокна

Электрический стик – это изолированный столб, обычно сделанный из стекловолокна, который используется работниками электроэнергетических компаний при подключении к линиям под напряжением, работающим на находящихся под напряжением высоковольтных линиях электропередач, для защиты их от возможного поражения электрическим током. Электрический хот-джойстик очень полезен для множества различных применений. В зависимости от инструмента, прикрепленного к концу хот-джойстика, рабочие могут проверить напряжение, затянуть гайки и болты, наложить стяжные провода (скрученные отрезки гибкой проволоки, которые прикрепляют бегущий кабель к опорным изоляторам), размыкать и замыкать переключатели, заменять предохранители, наложите изолирующие гильзы на провода и выполняйте различные другие задачи, не подвергая экипаж большому риску поражения электрическим током.

Электрические Хот-стики бывают различной длины, от нескольких футов до телескопических до 40 футов. Горячие палочки обычно изготавливаются из стекловолокна, которое обеспечивает электрическую изоляцию. Это позволяет работникам коммунальных служб безопасно выполнять операции на линиях электропередач, не отключая их или пока состояние линии электропередачи еще не известно. Это важно, потому что определенные операции (например, размыкание или замыкание комбинированных предохранителей / переключателей) иногда должны выполняться на линии, находящейся под напряжением. Кроме того, после возникновения неисправности точное состояние линии может быть не определено; в этом случае, по соображениям безопасности бригады, работники коммунального хозяйства должны обращаться с линией так, как если бы она была под напряжением, пока не будет доказано, что это не так, и кабели защитного заземления могут быть подключены к линии (чтобы линия гарантированно оставалась заземлен / заземлен при проведении технического обслуживания). Если электроинструменты прикреплены к концу хот-джойстика, они обычно получают гидравлический привод, а не электрический, потому что, как и стекловолокно в хот-джойстике, гидравлическая жидкость также является хорошим изолятором.Гидравлическая энергия обычно подается от ковшового погрузчика (сборщика вишен или подъемной рабочей платформы), поддерживающего рабочих.

Горячая ручка не только электрически изолирует рабочего от проводника под напряжением, но также обеспечивает физическое отделение от источника, с которым работает, что снижает вероятность ожогов, которые могут возникнуть в результате электрической дуги в случае неисправности работающего устройства.

В США стандарт ASTM F 711 устанавливает строгие требования к электрическим горячим джойстикам, а U.Стандарты S. OSHA требуют, чтобы горячие ручки проверялись и электрически проверялись каждые два года.

(PDF) Анализ изоляторов для распределительных и передающих сетей

Американский журнал инженерных исследований (AJER)

Американский журнал инженерных исследований (AJER)

e-ISSN: 2320-0847 p-ISSN: 2320-0936

Volume-8, Issue-12, pp-138-145

www.ajer.org

Research Paper Open Access

www.а дже р. или

w w w. а дже р. org

Анализ изоляторов для распределительных и передающих сетей

Нзенва, EC1, Адебайо, AD2

1 Кафедра электротехники и электроники, Университет Порт-Харкорт, штат Риверс, Нигерия

2D Кафедра электротехники и электроники, Университет Отуоке, штат Байелса, Нигерия

Автор-корреспондент; Nzenwa, E. C

РЕЗЮМЕ: В этой работе был проведен анализ изоляторов для распределительных и передающих сетей.

Электрический изолятор является очень важным компонентом в электроэнергетических системах, таких как подстанции и

линий распределения и передачи. Углубленное изучение и практические знания по этому вопросу необходимы специалистам-электрикам

в области электроэнергетики. Первоначально изоляторы изготавливались из керамики и стекла

. Но в 1963 году были разработаны полимерные изоляторы, и усовершенствования их конструкции и производства в последние годы сделали их привлекательными для коммунальных служб.Он состоит из стержня из стекловолокна

, покрытого защитными кожухами из юбок из полимеров, таких как силиконовый каучук, политетрафторэтилен, EPDM (этилен

, пропилен-диеновый мономер), и оснащен металлическими концевыми фитингами. Их также называют композитными изоляторами, что означает

, которые состоят, по крайней мере, из двух изолирующих частей, сердечника и корпуса, снабженного концевой арматурой. Полимерные изоляторы

имеют множество преимуществ по сравнению с керамическими и стеклянными изоляторами, такими как хорошие характеристики в загрязненной среде

, легкий вес, простота в обращении, отсутствие необходимости в обслуживании и довольно низкая стоимость и т. Д.Благодаря этим свойствам

он набирает популярность во всем мире и заменяет обычные керамические и стеклянные изоляторы. Целью данного технического документа

является обсуждение конструкции, типов, проектирования, испытаний и выбора полимерных изоляторов высокого напряжения

. По результатам исследования даны необходимые рекомендации.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Анализ, анализ изоляторов, изоляторов, распределительных устройств и сетей передачи.

———————————————— ————————————————– ————————————-

Дата подачи: 15-12-2019 Дата приемка: 27-12-2019

—————————————– ————————————————– ——————————————–

I. ВВЕДЕНИЕ

Высоковольтные линии электропередачи используются для эффективной передачи электроэнергии на большие расстояния

.Сегодня изоляция воздушных линий электропередач композитными изоляторами является обычной практикой

во всем мире. Электрические изоляторы используются в линиях передачи для поддержки кабелей и изоляции их от земли

(Kakani, 2010). Следовательно, изоляторы по отдельности или сгруппированные в цепь должны обладать достаточным механическим сопротивлением

, чтобы выдерживать вес другого изолятора, влиять на ветер, температуру и силы короткого замыкания

.Гирлянда изоляторов снижает механическую вибрацию, передаваемую на опору, и облегчает их обслуживание

. Хотя использование композитных изоляторов из силиконового каучука значительно расширилось за последние

лет, фарфоровые и стеклянные изоляторы все еще производятся и остаются преобладающими в распределительных линиях и линиях передачи

. За исключением гидрофильных свойств, изоляторы из фарфора и стекла широко используются, потому что они

обладают многими преимуществами: низкой стоимостью, гибкостью обслуживания и высокой прочностью.При подаче электроэнергии в загрязненной зоне, такой как

, зона угольной промышленности и прибрежная зона, изоляторы легко загрязняются, образуется сухая полоса и

, что приводит к перекрытию. Контроль электрического поля вокруг высоковольтного оборудования, такого как проводники линии передачи

, изоляторы и связанное с ними линейное оборудование, разрядники для защиты от перенапряжений и распределительные устройства, является очень важным аспектом

при проектировании такого оборудования. Прогнозирование напряжения пробоя и выбор соответствующего количества изоляторов

в цепи изолятора в соответствии с прогнозируемым напряжением, может эффективно избежать пробоя, а затем повысить надежность и безопасность линии передачи

, а затем обеспечить безопасность и стабильность энергосистемы.

(Адриан, 2013).Расчет электрического поля является одним из важных факторов при проектировании и разработке изоляторов высокого напряжения

. Расчет распределения электрического поля очень важен при проектировании линий передачи высокого напряжения

. Высокая напряженность электрического поля может вызвать сильную корону вокруг поверхности проводника, слышимый шум

, радиопомехи, частичный разряд, преждевременное старение изоляции и другие электромагнитные загрязнения

(EM). В наши дни композитные изоляторы все чаще используются для замены фарфоровых и стеклянных изоляторов

из-за преимуществ, полученных за счет хороших характеристик защиты от загрязнения, меньшего веса, снижения затрат на установку и техническое обслуживание

. В то же время широко используются и компактные линии электропередачи

% PDF-1.4 % 69 0 объект > эндобдж xref 69 113 0000000016 00000 н. 0000003094 00000 н. 0000003193 00000 п. 0000003967 00000 н. 0000004029 00000 н. 0000004142 00000 п. 0000005184 00000 п. 0000006241 00000 н. 0000006375 00000 н. 0000006526 00000 н. 0000007148 00000 н. 0000007429 00000 н. 0000007965 00000 п. 0000008501 00000 п. 0000008527 00000 н. 0000009706 00000 н. 0000010102 00000 п. 0000010213 00000 п. 0000011308 00000 п. 0000011920 00000 н. 0000012487 00000 п. 0000012753 00000 п. 0000012849 00000 п. 0000013000 00000 н. 0000014091 00000 п. 0000014408 00000 п. 0000014594 00000 п. 0000015789 00000 п. 0000015902 00000 н. 0000016901 00000 п. 0000017931 00000 п. 0000018000 00000 н. 0000018103 00000 п. 0000027362 00000 п. 0000027658 00000 п. 0000028141 00000 п. 0000036459 00000 п. 0000045765 00000 п. 0000045996 00000 п. 0000046079 00000 п. 0000046134 00000 п. 0000046209 00000 п. 0000046306 00000 п. 0000046455 00000 п. 0000046534 00000 п. 0000046647 00000 н. 0000046725 00000 п. 0000047039 00000 п. 0000047094 00000 п. 0000047210 00000 п. 0000047288 00000 п. 0000047602 00000 п. 0000047657 00000 п. 0000047773 00000 п. 0000047851 00000 п. 0000048164 00000 п. 0000048219 00000 п. 0000048335 00000 п. 0000048413 00000 н. 0000048727 00000 н. 0000048782 00000 п. 0000048898 00000 н. 0000048968 00000 н. 0000049053 00000 п. 0000051603 00000 п. 0000051875 00000 п. 0000052040 00000 п. 0000052067 00000 п. 0000052367 00000 п. 0000054179 00000 п. 0000054494 00000 п. 0000054891 00000 п. 0000056172 00000 п. 0000056483 00000 п. 0000056850 00000 п. 0000092803 00000 п. 0000092842 00000 п. 0000128850 00000 н. 0000128889 00000 н. 0000128967 00000 н. 0000129305 00000 н. 0000129383 00000 н. 0000129721 00000 н. 0000129799 00000 н. 0000130136 00000 н. 0000130214 00000 п. 0000130549 00000 н. 0000133429 00000 н. 0000248908 00000 н. 0000251788 00000 н. 0000369760 00000 н. 0000372640 00000 н. 0000552352 00000 п. 0000554471 00000 н. 0000612115 00000 н. 0000616656 00000 н. 0000621197 00000 н. 0000637433 00000 п. 0000778126 00000 н. 0000781971 00000 п. 0000785816 00000 н. 0000792406 00000 н. 0000842098 00000 н. 0000844368 00000 н. 0000846638 00000 н. 0000855632 00000 н. 0001013389 00000 п. 0001014924 00000 п. 0001261472 00000 п. 0001266004 00000 пн 0001270536 00000 п. 0001285724 00000 п. 0000002556 00000 н. трейлер ] / Назад 2208212 >> startxref 0 %% EOF 181 0 объект > поток hb“b`g`g`Pce @

% PDF-1.6 % 2840 0 obj> эндобдж xref 2840 108 0000000016 00000 н. 0000006522 00000 н. 0000006590 00000 н. 0000006727 00000 н. 0000006788 00000 н. 0000006897 00000 н. 0000006942 00000 н. 0000006980 00000 н. 0000009690 00000 н. 0000009728 00000 н. 0000009777 00000 н. 0000009820 00000 н. 0000009865 00000 н. 0000016005 00000 п. 0000016242 00000 п. 0000016699 00000 н. 0000016880 00000 п. 0000021520 00000 н. 0000021748 00000 н. 0000021931 00000 п. 0000022113 00000 п. 0000022161 00000 п. 0000025162 00000 п. 0000025200 00000 н. 0000027910 00000 н. 0000027948 00000 н. 0000027993 00000 н. 0000029909 00000 н. 0000030029 00000 п. 0000030860 00000 п. 0000030979 00000 п. 0000031266 00000 п. 0000031385 00000 п. 0000031666 00000 п. 0000031785 00000 п. 0000032075 00000 п. 0000032194 00000 п. 0000032478 00000 п. 0000032597 00000 п. 0000032883 00000 п. 0000107655 00000 н. 0000111398 00000 н. 0000114750 00000 н. 0000118885 00000 н. 0000122254 00000 н. 0000126279 00000 н. 0000129243 00000 н. 0000133311 00000 н. 0000137528 00000 н. 0000137616 00000 н. 0000137903 00000 н. 0000138022 00000 н. 0000138315 00000 н. 0000138434 00000 н. 0000138711 00000 н. 0000138830 00000 н. 0000139107 00000 н. 0000139226 00000 н. 0000139511 00000 н. 0000139630 00000 н. 0000139916 00000 н. 0000140007 00000 н. 0000140367 00000 н. 0000141239 00000 н. 0000141322 00000 н. 0000141561 00000 н. 0000141632 00000 н. 0000142808 00000 н. 0000142891 00000 н. 0000143136 00000 п. 0000143207 00000 н. 0000144062 00000 н. 0000144145 00000 н. 0000144381 00000 п. 0000144452 00000 п. 0000153638 00000 н. 0000153721 00000 н. 0000153961 00000 н. 0000154032 00000 н. 0000157889 00000 н. 0000157972 00000 н. 0000158214 00000 н. 0000158285 00000 н. 0000159003 00000 н. 0000159086 00000 н. 0000159322 00000 н. 0000159393 00000 н. 0000160530 00000 н. 0000160613 00000 н. 0000160856 00000 н. 0000160927 00000 н. 0000162070 00000 н. 0000162153 00000 н. 0000162396 00000 н. 0000162467 00000 н. 0000163295 00000 н. 0000163378 00000 н. 0000163618 00000 н. 0000163689 00000 н. 0000164800 00000 н. 0000164883 00000 н. 0000165126 00000 н. 0000165197 00000 н. 0000165242 00000 н. 0000165874 00000 н. 0000168489 00000 н. 0000168550 00000 н. 0000002456 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 2947 0 obj> поток xZiXSW> 7 {H¾! * Q @ PQ / bTKun “u (ԢhJ; j`: Ϝ $, rs {{}

Защитное снаряжение.Изоляционные стержни.

Доброго времени суток, дорогие друзья!

Сегодня остановлюсь на изоляционных стержнях более подробно, т.к. вопросы все равно возникают.

Так изолирующие стержни являются средствами электрозащиты.

Изоляционные стержни относятся к основным средствам защиты как в установках до 1000В, так и в установках выше 1000В.

НАЗНАЧЕНИЕ И ДИЗАЙН.

Изолирующие стержни

предназначены для эксплуатационных работ (работы с разъединителями, замена предохранителей, установка деталей разрядника и т. Д.), измерения (проверка изоляции на линиях электропередач и подстанциях), на применение переносного заземления, а также для освобождения пострадавшего от электрического тока.

Общие технические требования к изоляционным рабочим стержням и переносным заземляющим стержням приведены в ГОСТе ГОСТ 20494. Электроизоляционные рабочие стержни и переносные заземлители. Общие технические условия.

Стержни должны состоять из трех основных частей: рабочей, изолирующей и ручки.

Стержни могут состоять из нескольких звеньев. Для соединения звеньев между собой могут использоваться детали из металла или изоляционного материала. Допускается использование телескопической конструкции, при этом должна быть обеспечена надежная фиксация звеньев в местах их соединения.

Рукоятка штанги может быть выполнена за одно целое с изолирующей частью или быть отдельным звеном.

Изолирующая часть стержней должна быть изготовлена ​​из электроизоляционных материалов, не впитывающих влагу, со стабильными диэлектрическими и механическими свойствами.

Поверхности изоляционных деталей должны быть гладкими, без трещин, отслоений и царапин.

Использование бумажно-бакелитовых трубок для изготовления изоляционных деталей не допускается.

Рабочие штанги могут иметь сменные головки (рабочие части) для выполнения различных операций. В этом случае необходимо обеспечить их надежное крепление.

Конструкция переносных заземляющих стержней должна обеспечивать их надежное разъемное или постоянное соединение с заземляющими зажимами, установку этих зажимов на токоведущих частях электроустановок и их последующее крепление, а также снятие с токоведущих частей.

Композитные стержни переносного заземления для электроустановок напряжением 110 кВ и выше, а также для наложения переносного заземления на провода ВЛ без подъема на опоры могут содержать металлические токоведущие звенья при наличии изолирующей части с ручкой.

Для промежуточных опор воздушных линий электропередачи напряжением 500-1150 кВ заземляющая конструкция может содержать вместо стержня изолирующий гибкий элемент, который, как правило, должен быть выполнен из синтетических материалов (полипропилен, нейлон и др. )).

Конструкция и масса управляющих, измерительных стержней и для освобождения пострадавшего от электрического тока напряжением до 330 кВ должны обеспечивать возможность работы с ними одним человеком, а такие же стержни – для напряжения 500 кВ. и выше могут быть рассчитаны на двух человек с использованием поддерживающего устройства. В этом случае максимальное усилие на одной руке (поддерживающее ограничительное кольцо) не должно превышать 160 Н.

Конструкция переносных заземлителей для прокладки на ВЛ с подъемом человека на опору или с телескопических опор и в распределительных устройствах напряжением до 330 кВ должна обеспечивать возможность работы с ними одним человеком, а переносные заземления для Электроустановки напряжением 500 кВ и выше, а также для заземления проводов ВЛ без подъема человека на опору (с земли) могут быть рассчитаны на двух человек с использованием опорного устройства.Наибольшее усилие с одной стороны в этих случаях регулируется техническими условиями.

Основные размеры стержней должны быть как минимум такими, как указано в следующих таблицах:

Тесты производительности

В процессе эксплуатации механические испытания стержней не проводят.

Высоковольтные электрические испытания изоляционных частей рабочих и измерительных стержней, а также стержней, используемых в испытательных лабораториях для подачи высокого напряжения, проводят в соответствии со следующими требованиями:

Приемочные, периодические и типовые испытания проводятся на заводе-изготовителе в соответствии со стандартами и методиками, изложенными в соответствующих стандартах или спецификациях.

В процессе эксплуатации средства защиты подвергаются периодическим и внеочередным эксплуатационным испытаниям (после падения, ремонта, замены каких-либо деталей при наличии признаков неисправности).

Испытания проводятся по утвержденным методикам (инструкциям).

Перед электрическими испытаниями проводятся механические испытания.

Все испытания средств защиты должны проводиться специально обученным и сертифицированным персоналом.

Перед испытанием каждое средство защиты необходимо тщательно осмотреть на предмет наличия маркировки производителя, номера, комплектности, отсутствия механических повреждений, состояния изолирующих поверхностей (для изолирующих средств защиты). Если средства защиты не соответствуют требованиям

ИНСТРУКЦИЯ ПРИМЕНЕНИЕ И ИСПЫТАНИЯ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ ( SO 153-34.03.603-2003)

Испытания не проводятся до устранения выявленных недостатков.

Электрические испытания следует проводить переменным током промышленной частоты, как правило, при температуре плюс (25 ± 15) ° С.

Электрические испытания изоляционных стержней следует начинать с проверки диэлектрической прочности изоляции.

Скорость нарастания напряжения до 1/3 испытательного напряжения может быть произвольной (напряжение, равное указанному, может быть приложено нажатием), дальнейшее повышение напряжения должно быть плавным и быстрым, но позволяющим считывать показания измерительный прибор при напряжении более 3/4 испытательного напряжения. После достижения нормализованного значения и удержания этого значения в течение нормализованного времени напряжение должно быть плавно и быстро снижено до нуля или до значения, не превышающего 1/3 испытательного напряжения, после чего напряжение отключается.

Испытательное напряжение подается на изолирующую часть защитного оборудования. При отсутствии подходящего источника напряжения для испытания изоляционных стержней целиком допускается их испытание по частям. В этом случае изолирующая часть разделяется на секции, к которым прикладывается часть нормированного полного испытательного напряжения, пропорциональная длине секции и увеличенная на 20%.

Основные изолирующие электрозащитные средства, предназначенные для электроустановок с напряжением от 1 до 35 кВ включительно, испытывают напряжением, равным 3-кратному линейному напряжению, но не ниже 40 кВ, а также предназначенные для электроустановок напряжением 110 кВ и выше испытываются напряжением, в 3 раза превышающим фазное напряжение.

Продолжительность полного испытательного напряжения обычно составляет 1 мин. для изоляции защитных средств до 1000 В и для изоляции из эластичных материалов и фарфора и 5 мин.- для изоляции из слоистых диэлектриков.

Для конкретных средств защиты и рабочих частей продолжительность приложения испытательного напряжения указана в приложениях. 5 и 7 .

Пробой, перекрытие и разряды по поверхности определяются отключением испытательной установки во время испытания по показаниям измерительных приборов и визуально.

Электрозащитное оборудование, изготовленное из твердых материалов, следует сразу после испытания проверять путем ощупывания на отсутствие местного нагрева из-за диэлектрических потерь.

В случае пробоя, перекрытия или разрядов по поверхности, увеличения тока через изделие выше нормированного значения, наличия локального нагрева, защитное устройство забраковывается.

В этом случае напряжение прикладывается между рабочей частью и временным электродом, приложенным к ограничивающему кольцу со стороны изолирующей части.

Испытания также проводятся на головках измерительных стержней для контроля изоляторов в электроустановках напряжением 35-500 кВ.

Переносные заземлители с металлическими перемычками для ВЛ испытывают по методике п. 2.2.13 Инструкции …

Испытания остальных стержней выносного заземления не проводились.

Изолирующий гибкий заземляющий элемент бесштоковой конструкции испытывается по частям.Часть общего испытательного напряжения, пропорциональная длине и увеличенная на 20%, прикладывается к каждой секции длиной 1 м. Допускается одновременное испытание всех участков изолирующего гибкого элемента, намотанного в катушку, так, чтобы длина полукруга составляла 1 м.

Нормы и периодичность электрических испытаний стержней и изолирующих гибких заземлителей бесштоковой конструкции:

.

Условия использования

Перед тем, как приступить к работе со штангами со съемной рабочей частью, необходимо убедиться в отсутствии «заклинивания» резьбового соединения рабочей и изолирующей частей путем их однократного свинчивания и отвинчивания.

Измерительные стержни не заземляются во время работы, если принцип стержня не требует заземления.

При работе с изолирующим стержнем поднимайтесь или спускайтесь с конструкции или телескопической башни без стержня.

В электроустановках с напряжением выше 1000 В следует использовать изолирующие стержни в диэлектрических перчатках.

Рабочая полоса ШО-1 до 1000 В выглядит так:

Штанга оперативная ШО-10 до 10кВ

Штанга операционная универсальная ШОУ-10:

При вращении ручки зажим рабочей части сжимается или разжимается, что используется для замены предохранительных вставок.

Переносной заземляющий стержень выглядит так:

Может быть не три, а по одному стержню, который поочередно подключается к каждому зажиму.

Как узнать, подходит ли штанга к использованию или нет?

По штампу, нанесенному на планку в районе ручки после очередных электрических испытаний вида:

№ _______

Подходит до _____ кВ

Дата следующего испытания «____» __________________ 20___

_________________________________________________________________________

(название лаборатории)

Если указан серийный или складской номер стержня, верхний предел напряжения, при котором стержень может работать, дата следующего испытания (если дата просрочена, то работа стержня недопустима), название ETL, который провел тест стержня.

Что касается хранения стержней, то они должны храниться в специально отведенном месте, подвешены, расположены перпендикулярно земле, избегая создания в них механических напряжений во избежание деформации или поломки.

Это все для меня.

Композитный изолятор – обзор

4.2.3.2 Физическая деградация и отказ (например, цикличность)

Физическая деградация композитных изоляторов происходит через многочисленные и иногда конкурирующие механизмы. В последующем тематическом исследовании опор электросети показано разнообразие нагрузок окружающей среды, ответственных за деградацию компонентов высоковольтных линий.

Пример: опоры электросети

Благодаря коррозионной стойкости и отличным диэлектрическим свойствам композиты, армированные стекловолокном, используются в качестве опор линий электропередачи. Это приложение представляет собой большой рынок композитных материалов. Действительно, в большинстве развитых стран линии электропередачи были проложены около 50 лет назад и нуждаются в замене в течение следующих 10 лет.Только рынок ремонта опор в Северной Америке оценивается в один миллиард долларов [21].

Столбы инженерных сетей постоянно подвергаются смешанным воздействиям окружающей среды, таким как влажность, повреждения животных и насекомых (например, повторяющиеся удары дятлов), ветер, лед, ультрафиолетовое излучение или силы оттяжек и опор. Дерево, бетон и сталь являются традиционными материалами для линий электропередач, но замена композитными материалами дает множество преимуществ, от снижения веса до более высокого поглощения энергии при ударе транспортного средства. Ожидается, что срок службы композитных опор в три раза больше, чем у деревянных. Типичная экономия веса, получаемая при использовании полимерных композитов, составляет около 50% для древесины и 30% для замены стальных опор. Такая резкая разница в весе приводит к значительной экономии затрат на установку и транспортировку. Например, большее количество столбов можно перевозить на грузовике (рис. 4.20), или установка композитных столбов в отдаленных районах может потребовать меньших инвестиций, таких как использование меньших вертолетов (рис. 4.21).

Рисунок 4.20. Монтаж на композитной опоре.

(любезно предоставлено Strongwell.)

Рисунок 4.21. Вертолетная установка композитной опоры.

(Любезно предоставлено Strongwell.)

Полимеры, армированные стекловолокном, могут быть адаптированы для обеспечения превосходных изоляционных характеристик, тем самым повышая безопасность при ремонте и техническом обслуживании. Было замечено, что удары молнии по бетонным столбам вызывают пробои, приводящие к скачкам напряжения, достаточно сильным, чтобы повредить бытовую технику [21]. Использование полимеров, армированных стекловолокном, может помочь предотвратить такие случаи.

Армированные углеродным волокном столбы также могут демонстрировать отличную огнестойкость: в отличие от 3000 деревянных столбов, которые были полностью разрушены, композитный столб Powertrusion, установленный в Сан-Диего для демонстрации, пережил пожар в Калифорнии в 2003 году, который уничтожил более 2000 км 2 земли [19].

Более строгие экологические нормы еще больше стимулируют использование композитных материалов. Действительно, деревянные опоры обычно обрабатывают консервантами (креозотом, арсенатом хрома или пентахлорфенолом), которые вредны для окружающей среды и находятся в процессе запрещения [20].

Несмотря на эти преимущества, внедрение композитных материалов в качестве опор и траверс, которое началось около 40 лет назад, все еще идет очень медленно. Сетевые провайдеры и коммунальные предприятия составляют группу очень традиционных отраслей, и инновации принимаются при условии демонстрации нескольких рабочих характеристик. Несмотря на первоначальные трудности на раннем этапе внедрения, композитные траверсы, как правило, лучше воспринимаются трансмиссионным сообществом, чем опоры, вероятно, из-за того, что продукт может быть конкурентоспособным по стоимости даже на основе в том виде, в котором он был продан .В 1960-х и 1970-х годах композитные траверсы сильно деградировали под воздействием УФ-излучения, и на них наблюдалось расцветание волокон. Эрозия матрицы может привести к обнажению поверхности волокна [21]. Эта проблема была решена путем применения более сложных средств защиты от ультрафиолета, таких как ингибирующие краски на основе полиуретана. Сегодня необходимая защита от ультрафиолета и необходимая эстетически приятная поверхность также могут быть достигнуты за один шаг с помощью полимерной пленки, такой как полиэфирная вуаль.

Столбы традиционно производятся с использованием технологии намотки или пултрузии.Затем армированные волокном профили обычно заполняют пеной для устранения проблем с гнездованием вредителей. Производство пултрузии позволяет точно ориентировать волокна. Использование многоосных тканей и мата из непрерывных прядей обеспечивает отличную осевую прочность и прочность на изгиб даже для больших опор. Однако получение надлежащей осевой прочности за счет намотки волокон может быть проблематичным из-за естественной трудности ориентирования волокон в осевом направлении. Несмотря на это, были успешно изготовлены опоры с намотанной нитью класса 1 длиной 21 м и опоры длиной 26 м для более низких классов [35].

В дополнение к факторам окружающей среды, подробно описанным в различных главах этой книги, два механизма, тесно связанные с окружающей средой электрического поля, ускоряют деградацию материалов, а именно эрозия частичного разряда, трекинг и поверхностная эрозия.

По определению, композитные материалы имеют большие внутренние поверхности раздела. Эти интерфейсы являются предпочтительными местами для дефектов, таких как загрязнения и пустоты. Пустоты могут, например, способствовать поглощению влаги. Влага обычно снижает удельное сопротивление и диэлектрическую прочность, одновременно увеличивая диэлектрическую проницаемость композита [1]. Пустоты также могут способствовать внутренней эрозии. Действительно, полости в композите обычно заполнены газом с более низкой диэлектрической прочностью. Следовательно, могут происходить пробои внутри полости, также называемые частичными разрядами . Разряды, происходящие в воздухе, являются частным случаем частичных разрядов и обычно называются выбросами короны.

Частичные разряды возникают только в полостях, а не в материале.Однако электроны, перемещающиеся в полости, ударяются о поверхность материала и могут вызвать разрыв цепи и необратимую деградацию материала. Это явление эрозии увеличивает размер полости, что, в свою очередь, увеличивает процесс частичного разряда.

Эрозия частичным разрядом является серьезной проблемой для многих электрических приложений. При работе со средним и высоким напряжением необходимо точно контролировать размер и количество пустот в композите. В силовых кабелях не должно быть видимых пустот (т.е.е. более одного микрометра) допускается [17]. Эрозия частичного разряда часто является ограничивающим фактором для использования длинноволокнистых композиционных материалов, в которых практически неизбежно наличие микроскопических пустот.

Что еще хуже, озон (O 3 ) создается как побочный продукт разрядов в воздушной полости. Следовательно, композитные изоляторы должны обладать отличной стойкостью к воздействию озона. В самом деле, частичные разряды неизбежны в композитном материале, и будет происходить образование и диффузия озона (см. Главу 3 о газовой диффузии).Следовательно, следует использовать экспериментальные методы главы 3, чтобы убедиться, что озон не вызывает необратимого повреждения материала.

Было показано, что тангенс угла потерь является мощным инструментом для измерения степени повреждения композита. Частичные разряды также можно использовать для оценки степени пустотности материала. Однако измерения увеличения коэффициента потерь и частичного разряда обычно не полностью совпадают. Действительно, на измерения тангенса угла потерь (tan δ) влияют дефекты материала, а также механизмы поляризации (которые не означают деградацию), когда на частичные разряды влияют только пустоты: в отличие от частичных разрядов, измерения потерь, например, , на который сильно влияют механизмы релаксации и вязкоупругая природа композита.Кроме того, методы измерения частичных разрядов в значительной степени полагаются на статистический анализ и эмпирические правила и не всегда дают четкую картину состояния повреждения материала. В самом деле, в присутствии электрического поля данная пустота может испытывать частичный разряд, который можно измерить. Однако повторяющиеся разряды в полости могут привести к карбонизации, при которой на поверхности полости образуется тонкий углеродный слой. Проводимости этого тонкого слоя может быть достаточно для выравнивания потенциалов, и новые измерения показывают спад активности частичного разряда, даже если пустота все еще присутствует.Однако тонкий карбонизированный слой не оказывает значительного влияния на измерения tan δ из-за малых размеров слоя. Следовательно, спад активности частичных разрядов (указывающий на то, что стержень действительно станет лучше) следует четко отличать от явления релаксации потерь, обсуждаемого в разделе 4.2.2.4 (которое также показало, что лучше изоляции).

Основываясь на этих наблюдениях, измерения частичных разрядов следует интерпретировать с осторожностью, и в промышленном сообществе принято считать, что такие измерения являются скорее искусством, чем наукой.

На поверхности материала также могут возникать разряды. На поверхности изоляторов может иметь место явление эрозии, аналогичное полостному процессу. Эта эрозия может сопровождаться накоплением углерода на поверхности, создавая проводящую зону (трекинг). Накопление влаги в этом проводящем слое приводит к низкому поверхностному сопротивлению и потерям. Потери производят тепло, которое имеет тенденцию высыхать некоторую влагу с определенных участков. В этом случае между сухими и влажными участками могут возникать разряды, приводящие к дальнейшему повреждению и, в конечном итоге, к карбонизации. Карбонизация поверхности может привести к тому, что изоляция больше не сможет выдерживать рабочее напряжение. Поверхностные разряды в воздухе также могут объединяться с молекулами окружающей среды с образованием коррозионных газов. Это случай полиэтилена, где поверхностные разряды приводят к образованию азотной кислоты в сочетании с окружающей влажностью. Азотная кислота, в свою очередь, повредит изоляцию, что приведет к необратимым повреждениям [1].

Учебник по физике: Lightning

Пожалуй, самым известным и мощным проявлением электростатики в природе является гроза.Грозы неизбежны от внимания человечества. Их никогда не приглашают, никогда не планируют и никогда не остаются незамеченными. Ярость удара молнии разбудит человека посреди ночи. Они отправляют детей вбегать в родительские спальни, требуя уверенности в том, что все будет в безопасности. Ярость удара молнии способна прервать полуденные разговоры и дела. Они – частая причина отмены игр с мячом и прогулок в гольф. Дети и взрослые одинаково толпятся у окон, чтобы наблюдать за появлением молний в небе, трепещущие перед мощью статических разрядов.Действительно, гроза – это самое яркое проявление электростатики в природе.

В этой части Урока 4 мы обсудим два вопроса:

  • Каковы причина и механизм поражения молнией?
  • Как громоотводы служат для защиты зданий от разрушительного воздействия удара молнии?

Накопление статического заряда в облаках

Научное сообщество давно размышляет о причинах ударов молнии.Даже сегодня это предмет многочисленных научных исследований и теоретизирования. Детали того, как облако становится статически заряженным, не совсем понятны (на момент написания этой статьи). Тем не менее, есть несколько теорий, которые имеют большой смысл и демонстрируют многие концепции, ранее обсуждавшиеся в этом разделе Физического класса.

Предвестником любого удара молнии является поляризация положительных и отрицательных зарядов внутри грозового облака. Известно, что вершины грозовых облаков приобретают избыток положительного заряда, а низы грозовых облаков приобретают избыток отрицательного заряда.Два механизма кажутся важными для процесса поляризации. Один из механизмов включает разделение заряда посредством процесса, который напоминает зарядку трением. Известно, что облака содержат бесчисленные миллионы взвешенных капель воды и частиц льда, которые движутся и кружатся в турбулентном режиме. Дополнительная вода из земли испаряется, поднимается вверх и образует скопления капель по мере приближения к облаку. Эта поднимающаяся вверх влага сталкивается с каплями воды в облаках. При столкновении электроны отрываются от поднимающихся капель, вызывая отделение отрицательных электронов от положительно заряженной капли воды или кластера капель.

Второй механизм, который способствует поляризации грозового облака, связан с процессом замораживания. Повышение влажности сопровождается более низкими температурами на больших высотах. Эти более низкие температуры вызывают замерзание скопления капель воды. Замороженные частицы имеют тенденцию к более плотному скоплению вместе и образуют центральные области скопления капель. Замороженная часть скопления поднимающейся влаги становится отрицательно заряженной, а внешние капли приобретают положительный заряд.Воздушные потоки внутри облаков могут оторвать внешние части скоплений и унести их вверх, к вершине облаков. Замороженная часть капель с их отрицательным зарядом имеет тенденцию тяготеть к нижней части грозовых облаков. Таким образом, облака становятся еще более поляризованными.

Считается, что эти два механизма являются основными причинами поляризации грозовых облаков. В конце концов, грозовое облако становится поляризованным: положительные заряды переносятся в верхние части облаков, а отрицательные части тяготеют к нижней части облаков.Не менее важное влияние на поверхность Земли оказывает поляризация облаков. Электрическое поле облака распространяется через окружающее его пространство и вызывает движение электронов на Земле. Электроны на внешней поверхности Земли отталкиваются нижней поверхностью отрицательно заряженного облака. Это создает противоположный заряд на поверхности Земли. Здания, деревья и даже люди могут испытывать накопление статического заряда, поскольку электроны отталкиваются дном облака. С облаком, поляризованным на противоположности, и с положительным зарядом, индуцированным на поверхности Земли, все готово для второго акта драмы удара молнии.

Механика удара молнии

По мере увеличения накопления статического заряда в грозовом облаке электрическое поле, окружающее облако, становится сильнее. Обычно воздух, окружающий облако, был бы достаточно хорошим изолятором, чтобы предотвратить разряд электронов на Землю. Тем не менее, сильные электрические поля, окружающие облако, способны ионизировать окружающий воздух и делать его более проводящим.Ионизация заключается в отрыве электронов от внешних оболочек молекул газа. Таким образом, молекулы газа, из которых состоит воздух, превращаются в суп из положительных ионов и свободных электронов. Изолирующий воздух превращается в проводящую плазму . Способность электрических полей грозового облака преобразовывать воздух в проводник делает возможной передачу заряда (в виде молнии) от облака к земле (или даже к другим облакам).

Удар молнии начинается с разработки шагового лидера .Избыточные электроны на дне облака начинают путешествие через проводящий воздух к земле со скоростью до 60 миль в секунду. Эти электроны движутся зигзагообразными путями к земле, разветвляясь в разных местах. Переменные, влияющие на детали фактического пути, малоизвестны. Считается, что присутствие примесей или частиц пыли в различных частях воздуха может создавать области между облаками и землей, которые обладают большей проводимостью, чем другие области. По мере роста ступенчатого лидера он может освещаться пурпурным свечением, характерным для молекул ионизированного воздуха.Тем не менее, лидер шага – это не настоящий удар молнии; он просто обеспечивает дорогу между облаком и Землей, по которой в конечном итоге будет перемещаться молния.

Когда электроны ступенчатого лидера приближаются к Земле, происходит дополнительное отталкивание электронов вниз от поверхности Земли. Количество положительного заряда на поверхности Земли становится еще больше. Этот заряд начинает мигрировать вверх через здания, деревья и людей в воздух.Этот восходящий восходящий положительный заряд – известный как стример – приближается к ступенчатому лидеру в воздухе над поверхностью Земли. Лента может встретиться с лидером на высоте, эквивалентной длине футбольного поля. После установления контакта между косой и лидером намечается полный проводящий путь и начинается молния. Точка контакта между наземным зарядом и облачным зарядом быстро поднимается вверх со скоростью до 50 000 миль в секунду. Целый миллиард триллионов электронов могут пройти этот путь менее чем за миллисекунду.За этим начальным ударом следует несколько последовательных вторичных ударов или скачков заряда. Эти вторичные выбросы разнесены во времени так близко, что могут выглядеть как один удар. Огромный и быстрый поток заряда по этому пути между облаком и Землей нагревает окружающий воздух, заставляя его сильно расширяться. Расширение воздуха создает ударную волну, которую мы наблюдаем как гром.

Молниеотводы и другие средства защиты

Высокие здания, фермерские дома и другие строения, восприимчивые к ударам молнии, часто оснащены громоотводами .Крепление заземленного громоотвода к зданию – это защитная мера, которая предпринимается для защиты здания в случае удара молнии. Первоначально концепция громоотвода была разработана Беном Франклином. Франклин предположил, что молниеотводы должны состоять из заостренного металлического столба, который поднимается вверх над зданием, которое он предназначен для защиты. Франклин предположил, что громоотвод защищает здание одним из двух способов. Во-первых, стержень служит для предотвращения разряда молнии заряженным облаком.Во-вторых, громоотвод служит для безопасного отвода молнии на землю в том случае, если облако действительно разряжает свою молнию с помощью болта. Теории Франклина о работе громоотводов существуют уже несколько столетий. И только в последние десятилетия научные исследования предоставили доказательства, подтверждающие, как они действуют для защиты зданий от повреждений молнией.

Первую из двух предложенных Франклином теорий часто называют теорией рассеяния молнии .Согласно теории, использование громоотвода на здании защищает здание, предотвращая удар молнии. Идея основана на том принципе, что напряженность электрического поля вокруг заостренного объекта велика. Сильные электрические поля, окружающие заостренный предмет, служат для ионизации окружающего воздуха, тем самым повышая его проводящую способность. Теория диссипации утверждает, что по мере приближения грозового облака между статически заряженным облаком и громоотводом устанавливается проводящий путь.Согласно теории, статические заряды постепенно перемещаются по этому пути к земле, что снижает вероятность внезапного и взрывного разряда. Сторонники теории рассеяния молнии утверждают, что основная роль молниеотвода – разрядить облако в течение более длительного периода времени, тем самым предотвращая чрезмерное накопление заряда, характерное для удара молнии.

Вторая из предложенных Франклином теорий о работе громоотвода лежит в основе теории отведения молнии .Теория отвода молнии утверждает, что молниеприемник защищает здание, обеспечивая проводящий путь заряда к Земле. Громоотвод обычно прикрепляется толстым медным кабелем к заземляющему стержню, который закапывают в землю внизу. Внезапный разряд из облака будет направлен к поднятому громоотводу, но безопасно направлен на Землю, что предотвратит повреждение здания. Громоотвод и присоединенный к нему кабель и заземляющий полюс обеспечивают путь с низким сопротивлением от области над зданием к земле под ним.Отводя заряд через систему молниезащиты, здание избавляется от повреждений, связанных с прохождением через него большого количества электрического заряда.

Исследователи молний в настоящее время в целом убеждены, что теория рассеяния молний дает неточную модель того, как работают громоотводы. Действительно, кончик громоотвода способен ионизировать окружающий воздух и делать его более проводящим. Однако этот эффект распространяется только на несколько метров над кончиком громоотвода.Несколько метров повышенной проводимости над кончиком стержня не способны разряжать большое облако, простирающееся на несколько километров. К сожалению, в настоящее время нет научно проверенных методов предотвращения молний. Более того, недавние полевые исследования показали, что кончик молниеотвода не нужно резко заострять, как предлагал Бен Франклин. Было обнаружено, что громоотводы с тупым концом более восприимчивы к ударам молнии и, таким образом, обеспечивают более вероятный путь разряда заряженного облака.При установке молниеотвода на здание в качестве меры молниезащиты обязательно, чтобы стержень был приподнят над зданием и соединен проводом с низким сопротивлением с землей.


Проверьте свое понимание

Используйте свое понимание, чтобы ответить на следующие вопросы. По завершении нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.

1. ИСТИНА или ЛОЖЬ:

Наличие громоотводов на крыше зданий не позволяет облаку со статическим зарядом передать свой заряд в здание.

2. ИСТИНА или ЛОЖЬ:

Если вы поместите громоотвод на крышу своего дома, но не заземлите его, то ваш дом все равно будет в безопасности в маловероятном случае удара молнии.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *