1. Kirish so‘zi. Asosiy tushinchalar va holatlar. O‘ta kuchlanish turlari va ularning paydo bo‘lishi

Sinov savollari:

1. 
   Izolyatorlarning mustaxkamligini tekshirishni tushintiring?
   
2. 
   Hul va quruq razryadlanish kuchlanishlari nimani bildiradi?
   
3. 
   Izolyatorlarning elektromexanik mustaxkaligi nimalarga bog‘liq?
   
4. 
   Izolyatorlar turlari va ularning konstruktiv farqini izoxlang?
   
5. 
   Izolyatorlar yasaladigan materiallarni va ularning fizikaviy va ximiyaviy xususiyatini tushintiring?
   

Mavzu №21: Havo elektr uzatish yo‘lining, apparatlarning va taqsimlovchi qurulmalarning izolyasiyasi

Ma’ruza rejasi:

1. 
   Havo elektr uzatish yuli izolyasiyasi va ularning mustaxkamligi.
   
2. 
   Izolyatorlar shodasi va izolyatorlar sonini tanlash.
   
3. 
   Taqsimlovchi qurulmalar va apparatlarning izolyasiyasi.
   

Xavo elektr uzatish yo‘l(XEUY)lariga ta’sir etadigan ichki va tashqi o‘ta kuchlanishlar biror tayanchlar oralig‘ida (proletda) yoki biror tayanchda izolyasiya elektr mustaxkamligining buzilish havfini to‘g‘diradi. Izolyasiyaning buzilishi har xil fazalar o‘tkazgichlari orasidagi yoki ular bilan zaminlangan o‘tkazgich orasidagi havo qatlamining atmosfera yoki ichki o‘ta kuchlanishidan teshilishi yoki izolyatorning qoplanishi natijasida bo‘ladi. XUEY-larining shikastlanish holatida uzilishlarini o‘ta mustaxkam izolyasiya yaratish xisobiga bartaraf etish, iqtisodiy jixatdan o‘zini oqlamaydi. CHunki bu ularning o‘tkazgichlari orasidagi masofaning va tayanchlar ulchamining kattalashiga hamda qo‘llanilayotgan izolyatorlar shodasidagi izolyatorlar sonning oshishiga olib keladi.

HEUY-larining izolyasiyasiga quyidagi talablar quyiladi:
1. HEUY-ining izolyasiyasi iloji boricha ko‘proq ichki o‘ta kuchlanishga chidashi kerak. Izolyasiyani tanlashda hisobiy ichki o‘ta kuchlanish satxidan kelib chiqiladi.
2. Izolyasiyaning impuls mustaxkamligi effektiv va iqtisodiy asoslangan yashindan saqlagichlar yaratilishi uchun etarli bo‘lishi kerak. Kuchlanishi 35kV XEUY-larida izolyasiyaning impuls mustaxkamligi ichki o‘ta kuchlanish bo‘yicha tanlanadi. Lekin bu yashindan uzulishlarni kamaytirish uchun etarli xisoblanmaydi. Kuchlanishi 110 kV va undan yuqori kuchlanishdagi XEUY-larining impuls mustaxkamligi oddiy yashindan muxofaza qilish qurulmalarini qo‘llash yordamida himoyani amalga oshirishga imkon beradi.
YUqori kuchlanishli XEUY-larida o‘tkazgichlarni tayanchlarga mahkam-lash uchun osiluvchan izolyatorlar shodasidan foydalaniladi. Oraliq tayanchlarda izolyatorlar shodasining vertikal osilganligidan ularni ushlab turuvchi, anker va burchak tayanchlarda shodaning diyarli gorizantal joylashishi va simlarning tortilish kuchini qabul qilganligidan unga tortib turuvchi deyiladi. Izolyatorlar shodasining mexanik mustaxkamligi, uni tashkil etgan izolyatorlarning mexanik mustaxkamligiga bog‘liq. SHuning uchun ularni tanlashda bir hil izolyatorlar tanlanadi. Juda katta yuklanishdarda va katta proletlarda, daryolardan o‘tishda paralel bir nechta izolyatorlar shodasi qo‘llaniladi. Izolyatorlar shodasi uchun razryadlanish yo‘li L = nH-ga teng (rasm -1a). Razryadlanish kuchlanishi razryadning qaysi yul bilan borishiga bog‘liq. Agar Lp/H nisbat 1.3-dan katta bo‘lsa u effektli bo‘lmaydi. Bu nisbatni oshirish uchun izolyator diametri oshiriladi yoki uning qurulish balandligi kamaytiriladi. Lp/H-ning o‘sishi, hul razryadlanish kuchlanishining oshishiga olib keladi. Razryadlanish yo‘lida kuchlanishning taqsimlanishini bir tekis qilish uchun himoya armaturasi qo‘llani-ladi. SHodadagi izolyatorlar har xil kuchlanishlar ta’sirida bo‘lishi uning sig‘imlariga bog‘liq (rasm-1b). Bu erda S-likobkasimon izolyatorning xususiy sig‘imi, S₁-izolyatorning erga nisbatan sig‘imi, S₂-izolyatorning o‘tkaz-gichga nisbatan sig‘imi. S₁ va S₂ -larning qiymati izolyatorning shodadagi holatiga bog‘liq. Bu sig‘imlar S₁=45 mk mkf; S₂=0,51 mk mkf bo‘ladi. Bu sig‘imlar shodada kuchlanishning bir tekis taqsimlanmasligiga olib keladi.

a) b)

rasm - 1

Izolyator o‘tkazgichlardan qancha o‘zoq joylashgan bo‘lsa kuchlanishning tushishi shuncha kam bo‘ladi, YAqin joylashgan izolyator katta kuchlanishda va o‘rtada jaylashganida esa kuchlanish eng kam bo‘ladi. Kuchlanishning bir tekis taqsimlanmaslik darajasi shodaning uzunligi o‘sishi bilan kattalashib boradi. Simga yaqin joylashgan izolyatorlarda ishchi kuchlanishda ham tojla-nish boshlanib kuchli radiopomex hosil qilishi hamda uning metal qismlarida chirishning (karroziya) boshlanishiga olib kelishi mumkin. Kuchlanishning notekis taqsimlanishidan shodadagi elementlar sonidan qat’iy nazar simga nisbatan birinchi turgan izolyatorda kuchlanishning tushishi 20%- ga teng. Kuchlanishning taqsimlanishini tekislash uchun himoya armaturasi qo‘llaniladi. Eng effektli usullardan biri faza parchalashdir, chunki parchalangan simning o‘zi himoyalash armaturasining rolini bajaradi. Ximoya armaturaturasiga kuchlanishning taqsimlanishini tekislashdan tashqari shodaning qoplanishdan emirilishining oldini olishi ham yuklatilgan. SHodadagi izolyatorlar yuzasining notekis qizishi ularning emirilishiga olib kelishi mumkin. Buni bartaraf etish uchun yoyning simdan uzoqroq masofada yonishini ta’minlash maqsadida metal shoxlar o‘rnatiladi.

Xozirgi vaqtda XEUY-larida tezkor o‘chirgichlarning qo‘llanilishidan yoyning yonish vaqti keskin kamayib izolyatorlarning emirilish extimoli ham juda kamayib ketdi.
Izolyatorlar shodasidagi izolyatorlar soni bilan hul razryadlanish kuchlanishi orasida quyidagicha chiziqli bog‘lanish bor:
Uhr = nEhrH (1)
bu erda Ehr-o‘rtacha xul razryadlanish kuchlanganligi quyidagicha:
P- 4,5; P- 7; P- 8,5 uchun 2,15 kV/sm-ga, PM-4,5 uchun esa 2,70 kV/sm-ga teng. N - bitta izolyatorning qurulish balandligi.
SHodadagi izolyatorlar soni shunday tanlanadiki uning hul razryadlanish kuchlanishi hisobiy ichki o‘ta kuchlanishdan yuqori bo‘lishi ta’minlanadi, ya’ni Uhr  KUio‘k.
n  KUio‘k/EhrN (2)
Bu ifodadagi K ichki o‘ta kuchlanish vaqtida sistema manbalarining EYUK-sining oshirilgan qiymatini xisobga oluvchi son.
Bundan tashqari izolyatorlar sonini tanlashda real sharoitning hul razryadlanish kuchlanishi ulchangan muxitdan farqi xisobga olinadi. Hul razryadlanish kuchlanishini ulchash uchun eng og‘ir sharoit tanlanadi, ya’ni yomg‘ir kuchi-3mm/min -ga, yomg‘ir suvining qarshiligi 10000 omsm-ga tengligini hisobga olganda laboratoriyada ulchangan hul razryadlanish kuchlanishi real sharoitdagidan 20%-ga ortiq bo‘ladi.
n  1,1Uio‘k/ExrN (3)
Bu formula yordamida topilgan izolyatorlar soniga doima yana bitta qushimcha izolyator qo‘yiladi, chunki shodadagi izolyatorlardan biri shikastlangan bo‘lishi mumkin. Ankerli va burchak tayanchlaridagi tortuvchi izolyatorlar shodasidagi izolyatorlar soni hisoblab topilganidan 35-150kV kuchlanishdagi XEUY-larida bittaga, 220 kV va undan yuqori kuchlanishlardagida ikkitaga oshiriladi. Ushlab turuvchi shodadagi izolyatorlar soni 1 - nchi jadvalda keltirilgan.
Izolyatorlar elektrik mustaxkamligining ancha pasayishi yarim o‘tkazuv-chan minerallar bilan kirlangan (kimyo, metalurgiya korxonalari, dengiz qirg‘oqlari,shurlangan) zonalardan o‘tgan XEUY-larida ko‘zatiladi.

Jadval -1

Nominal kuchlanish (kV)		35	110	150	220	330
Faza kuchlanishiga nisbatan ichki o‘takuchlanish karrasi (kV)		77 3,8	204 3,2	260 3,0	381 3,0	510 2,7
SHodadagi izolyatorlar son (xisobiy)	P-7 P-4,5	- 2,3	5,6 5,1	7,2 7,8	10,6 11,5	14,1 15,3
PUE tavsisicha	P-7 P- 4,5	- 3	7 7	9 9	12 13	15 16

Bu masalani yechish uchun quyidagi tadbirlar qullash lozim:

a) izolyatorlar shodasida maxsus izolyatorlarni qullash;
b) davriy ravishda izolyatorlar sirtini tozalash.
XEUY-larida izolyatorlar sonini tanlashdan tashqari o‘tkazgichlar (simlar) orasidagi va sim bilan zaminlangan konstruksiya orasidagi oraliq masofaning minimal ruxsat etilgan ulchamini aniqlash ham muxim xisoblanadi. CHunki bu oraliqning elektrik mustaxkamligi izolyatornikidan kam bo‘lmasligi yoki ichki o‘ta kuchlanish satxida bo‘lishi kerak. Bu masofaning tanlangan ichki o‘ta kuchlanishga va mahaliy sharoitga bog‘liqligi 2-nchi jadvalda keltirilgan. Bu jadvaldagi masofa tekislik-tekislik ko‘rinishidagi elektrodlar orasidagi razryadlanish kuchlanishi bo‘yicha tanlangan.
PUE bo‘yicha tanlangan izolyasiya oralig‘i razryadlanish kuchlanishining izolyatorlar shodasi hul razryadlanish kuchlanishiga tengligidan xisoblanganga nisbatan 1015%-ga katta.
(P-4,5 uchun) Jadval -2

Nominal kuchlanish (kV)	35	110	150	220	330
SHodadagi izolyatorlar soni	3	7	9	13	16
SHodadagi HXRK (kV)	110	256	330	475	585
SHodadagi izol-r ekvivalent maxkamlgi bo‘yicha oraliq (sm)	27	72	93	135	175
PUE bo‘yicha ruxsat etiladigan minimal oraliq (sm)	30	80	105	170	220

Atmosfera o‘ta kuchlanishiga uchraydigan XEUY-larda havo oralig‘i izolyatorlar mustaxkamligidan kam bo‘lmagan impuls mustaxkamlikga ega bo‘lishi kerak. Izolyatorlar shodasi impuls mustaxkamligiga ekvivalent «sterjen-tekislik» ko‘rinishidagi elektrodlar orasidagi minimal izolyasiyalovchi oraliqning razryadlanish kuchlanishiga bog‘liqligi to‘g‘risidagi ma’lumot 3-nchi jadvalda keltirilgan.
Jadval - 3.

Nominal kuchlanish (kV)	35	110	150	220	330
SHodadagi izolyatorlar soni	3	7	9	13	16
Izolyatorlar shodasining 50%-li razryadlanish kuchlanishi(kV)	380	660	840	1140	1440
Izolyatorlar shodasining impuls maxkamlik bo‘yicha oraliq (sm)	-	90	130	180	230
PUE bo‘yicha mnimal masofa (sm)	45	115	150	210	255

YUqori va o‘ta yuqori kuchlanishli XEUY-larining faza parchalash sonlari, o‘tkazgichlar radiusi, izolyasiyalovchi oraliq, izolyatorlar shodasidagi izolyatorlar soni, turli o‘tkazgichlar massasi shodalar turi tug‘risi-dagi ma’lumot 4-nchi jadvalda keltirilgan.
Stansiya apparatlarning izolyatorlari bir-biridan konstruksiyasi va maqsadi bo‘yicha keskin farq kiladigan ikkita sterjen va tayanch izolyatorlariga bulinadi. Tyanch izolyatorlari taqsimlovchi qurilma(TQ)larning tok o‘tkazuvchi shinalarini va elektr apparatlarning tok o‘tkazuvchi qismlarini izolyasiyalash va mexanik maxkamlashga muljallangan.
O‘tuvchan izolyatorlar transformatorlarning metal baklariga, moyli o‘chirgichlarning, kondensatorlarning va boshqa apparatlarning ichki qismlariga hamda shinalarni TQ -larning devorlaridan kuchlanishni kiritishga xizmat qiladi. Bularga kirish deyiladi.
YOpiq TQ -larning sterjen ko‘rinishdagi izolyatorlari konstruktiv eng oddiy hisoblanadi (seriya O). Bu seriyadagi izolyatorlar yoyli silindr ko‘rinishidagi chinnidan iborat. Seriyasi OM izolyatorda esa chinni qismi o‘rtada bo‘lib ikki cheti esa armaturani maxkamlashga xizmat qiladi. Bu kuchlanishdagi izolyatorlar mexanik mustaxkamligi bo‘yicha quyidagi markirovkaga ega bo‘ladi. A -egilishga kafolatlangan 375 kG B - 750 kG ; V - 1250 kG; D - 2000 kG.
Jadval - 4

Nominal kuchlanish (kV)	330	500	750	1150
O‘tkazgichlar radiusi (sm)	20	23	25,5	15
Uzunligi 400m bo‘lgan o‘tkazgich massasi (kg)	906	2222	2962	3622
Tortiluvchi shoda:	PS 120-A	PS 210-B	PS 120-A	PS 300
izolyatorlar soni	2x19	3x21	5x37	4x47
shoda massasi (kg)	311	765	1539	3581
armatura massasi (kg)	125	244	445	949
Ushlab turuvchi shoda:	PS 70 D	PS 120-A	PS 120-A	PS 400A
izolyatorlar soni	1x21	41	44	2x49
shoda massasi	100	223	627	2171
armatura massasi (kg)	27	83	226	505

Kuchlanishi 35 kV bo‘lgan sterjen turidagi tayanch izolyatorlari oldingilaridan bir oz farq qiladi, chunki bu izolyatorlar yopik binodagi kurulmalarda ko‘llanilganligi tufayli kovurg‘alanishi uncha sezilarli emasligidan sanoat davrtezligidagi impulslarda uning razryadlnish o‘ta kuchlanishiga muljalangan.
Ochiq taqsimlovchi qurulmalar uchun muljallangan sterjen ko‘rinishli izolyatorning yomg‘ir paytidagi hul razryadlanish kuchlanishining qiymatini oshirish maqsadida uning yon tomonlaridagi qovurg‘alarini ancha katta qilib yasaladi.
YUqori kuchlanishlar uchun past kuchlanishga muljallangan sterjen ko‘rinishdagi izolyatorlardan tuzilgan izolyator kolonkasi (yig‘masi) qo‘l-laniladi. Quyidagi 5-nchi jadvalda tayanch izolyatorlarining ulchamlari va elektrik xamda mexanik mustaxkamliklari tug‘risidagi ma’lumotlar keltirilgan.
SHterli tayanch izolyatorlari asosan tashqi muxitda o‘rnatilgan elektr qurilmalarining tok o‘tkazuvchan qismlarini izolyasiyalash uchun qo‘lla-niladi. SHterli izolyatorlar 335 kV kuchlanishga tayyorlanadi. YUqori kuchlanishlardagi izolyatorlar xuddi sterjenli izolyatorlardagidek kolonnalardan tashkil topadi.
Taqsimlovchi qurulmalarning kuchlanishi 220 kV-gacha bo‘lganlari uchun impuls tekshirish kuchlanishi asosiy xisoblansa, kuchlanishi 330-500 kV bo‘lganlari uchun sanoat davrtezligidagi kuchlanish tekshirish kuchlanishi xisoblanadi. Taqsimlovchi qurulmalarning shinalari orasidagi masofanig qiymati quyidagi 6-nchi jadvalda keltirilgan.

Jadval - 5

Izolya-torlar turi	Un kV	Ulcham- lari mm		Kafolatlangan max-k kG	Razryadla- nish kuch- lanishi kV		Impuls raz ryadlanish kuchlanishi kV
		N	D		QRK	ІRK	50%	2mk-sek
OA-3	3	135	73	37 5	43	-	62	88
OA-6	6	165	86	375	50	-	75	100
OB-6	6	185	106	750	55	-	82	108
OV-10	10	225	130	1250	63	-	105	145
OD-10	10	235	150	2000	66	-	112	145
ISHD-10	10	210	250	2000	70	34	125	160
SHT-35	35	400	370	1250	140	85	205	270
ISHD-35	35	400	430	2000	150	88	230	320
3xSHT-5	110	1200	370	300	330	240	575	910
4xISH-5	150	1600	430	325	500	350	760	1180
5xISHD -35	220	2000	430	250	610	460	930	1500

Jadval - 6.

Nominal kuchlanish kV	Qattiq shinalarda masofa (mm)		Muxofazalangan qismga nisbatan (mm)
	zaminlanganga nisbatan	fazalarga nisbatan
3-10	200	220	2900
35	400	440	3100
110	900	1000	3600
330	2500	2800	3250
500	3750	4200	6450