Штыревые полимерные изоляторы ЛШП-20: конструкция, характеристики и применение
Штыревые полимерные изоляторы ЛШП-20 — аппараты класса напряжения 20 кВ, предназначенные для крепления неизолированных и защищённых проводов на штыревых опорах воздушных линий электропередачи, а также для монтажа в распределительных устройствах. Изоляционная часть выполнена из кремнийорганической (силиконовой) резины, армированной стеклопластиковым стержнем, что обеспечивает стойкость к трекингу и эрозии при загрязнении поверхности.
Технические параметры и конструктивные особенности
Изолятор ЛШП-20 относится к классу 20 кВ с нормированным испытательным напряжением промышленной частоты и грозовым импульсом. Стеклопластиковый стержень изготавливается методом пултрузии на основе эпоксидной смолы и стекроволокна, что даёт высокую механическую прочность на изгиб и растяжение. Ребристая оболочка из силиконовой резины формируется методом горячего прессования или литья под давлением, обеспечивая герметичность соединения с арматурой.
Арматура изолятора — колпачок и штырь — выполняется из ковкого чугуна или алюминиевого сплава с антикоррозионным покрытием. Соединение стержня с арматурой осуществляется методом опрессовки или заклинивания, что исключает проскальзывание при ветровых и гололёдных нагрузках. Удельная длина пути утечки составляет не менее 20 мм/кВ для нормальной степени загрязнения атмосферы.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Класс напряжения | 20 | кВ | номинальное | ГОСТ 1516.3 |
| Испытательное напряжение 50 Гц | 50 | кВ | сухо, 1 мин | ГОСТ 1516.3 |
| Грозовой импульс | 125 | кВ | 1,2/50 мкс | ГОСТ 1516.3 |
| Механическая прочность на изгиб | 12,5 | кН | разрушающая | ГОСТ 28856 |
| Длина пути утечки | 400 | мм | не менее | ГОСТ 28856 |
| Диапазон рабочих температур | –60…+50 | C | эксплуатация | ГОСТ 15150 |
Области применения
Изоляторы ЛШП-20 устанавливаются на штыревых опорах воздушных линий 20 кВ с неизолированными проводами марок А, АС, а также на опорах с защищёнными проводами типа SAX. Применяются в распределительных сетях среднего напряжения, в системах электроснабжения промышленных предприятий, на подстанциях 20/6 кВ и 20/0,4 кВ.
- Воздушные линии электропередачи 20 кВ в районах с умеренным и холодным климатом (У1, УХЛ1).
- Распределительные устройства закрытого типа (ЗРУ) и комплектные трансформаторные подстанции (КТП).
- Системы электроснабжения нефтегазовых промыслов, горно-обогатительных комбинатов, металлургических цехов.
- Контактные сети промышленного транспорта и осветительные линии высокого напряжения.
- Опоры контактной сети электрифицированных железных дорог в зонах с загрязнённой атмосферой.
Преимущества перед фарфоровыми и стеклянными аналогами
Полимерная конструкция ЛШП-20 обеспечивает массу изделия в 3–4 раза меньше по сравнению с фарфоровым изолятором аналогичного класса. Гидрофобные свойства силиконовой оболочки препятствуют образованию сплошной проводящей плёнки воды, что снижает вероятность перекрытия при дожде и тумане. Ударная вязкость полимера исключает хрупкое разрушение при транспортировке и монтаже.
Отсутствие внутренней газовой полости и герметичное соединение стержня с арматурой исключают возможность внутреннего пробоя, характерного для фарфора. При механическом разрушении изолятор не образует осколков, опасных для персонала и оборудования. Ресурс силиконовой оболочки при эксплуатации в условиях УХЛ1 составляет не менее 25 лет.
Монтаж и эксплуатационные ограничения
Установка изолятора ЛШП-20 на штырь опоры производится с применением полиэтиленовой или резиновой прокладки, исключающей контактную коррозию. Момент затяжки резьбового соединения нормируется производителем и составляет 40–50 Нм. Запрещается монтаж изолятора с повреждённой оболочкой или следами трекинга на поверхности рёбер.
При эксплуатации в зонах с повышенным загрязнением (IV–V степень по ГОСТ 9920) рекомендуется применение изоляторов с увеличенной длиной пути утечки или периодическая очистка поверхности. Контроль состояния изоляторов проводится визуально при обходах ВЛ, а также с применением тепловизионного обследования для выявления локальных нагревов.
Вопросы и ответы
Какое напряжение испытания выдерживает изолятор ЛШП-20 в сухом состоянии?
Изолятор ЛШП-20 выдерживает испытательное напряжение промышленной частоты 50 кВ в сухом состоянии в течение 1 минуты без пробоя и перекрытия по поверхности.
Из какого материала изготовлен стержень изолятора ЛШП-20?
Стержень выполнен из стеклопластика на основе эпоксидной смолы, армированной стекловолокном, изготовленного методом пултрузии. Такая конструкция обеспечивает высокую механическую прочность и диэлектрические свойства.
Допускается ли эксплуатация ЛШП-20 при температуре –60 C?
Да, изолятор ЛШП-20 в исполнении УХЛ1 рассчитан на эксплуатацию в диапазоне от –60 C до +50 C. Силиконовая оболочка сохраняет эластичность и гидрофобность при низких температурах.
Какой момент затяжки при монтаже изолятора ЛШП-20 на штырь?
Рекомендуемый момент затяжки резьбового соединения составляет 40–50 Нм. Превышение момента может привести к повреждению арматуры, недостаточная затяжка — к ослаблению крепления при ветровых нагрузках.
