Тип ізолятора вибирається по механічному навантаженні з урахуванням коефіцієнта запасу міцності. Коефіцієнт запасу міцності є ставлення руйнує електромеханічної навантаження до нормативного навантаження на ізолятор. Згідно ПУЕ, коефіцієнти запасу міцності в режимі найбільшого навантаження повинні бути не менше 2,7, а в режимі середньорічної температури - не менше 5,0.
У нормальних режимах підтримує гірлянда ізоляторів сприймає осьову навантаження, що складається з ваги дроти, ожеледі і ваги самої гірлянди. З огляду на це розрахункові умови для вибору типу ізоляторів в підвісний гірлянді мають вигляд:
де - навантаження на ізолятор від ваги проводу, покритого ожеледицею;
- навантаження на ізолятор від ваги гірлянди;
- навантаження на ізолятор від ваги проводу;
- руйнівне електромеханічна навантаження.
Навантаження і можна розрахувати наступним чином:
де - довжина вагового прольоту (вказується в технічних характеристиках опор);
F - загальна фактична перетин дроту;
- питоме навантаження від вітру і ваги дроту, покритого ожеледицею;
- питоме навантаження від власної ваги дроти.
Оскільки до вибору типу ізолятора вага гірлянди невідомий, то в вираз (6.1) підставляються усереднені значення. Найвідоміші з практики (див. таблицю 6.1).
Номінальна напруга, кВ
При виборі ізоляторів натяжних гірлянд в умови (6.1) додається величина тяжіння проводу. Тому вибір типу ізоляторів таких гірлянд проводиться за наступними формулами:
Після вибору типу ізоляторів визначається їх кількість в гірлянді. Воно повинно бути таким, щоб забезпечити надійну роботу ЛЕП в умовах туману, роси або моросящего дощу в поєднанні з забрудненням поверхні ізоляторів. При однакових забрудненнях значення грязеразрядного напруги гірлянди пропорційно довжині шляху витоку ізолятора. представляє собою найменшу відстань по поверхні ізолюючої частини між двома електродами ізолятора.
Поверхні ізоляторів забруднюються і зволожуються нерівномірно. В результаті цього грязеразрядние напруги виявляються пропорційними ні. а ефективної довжині шляху витоку:
де - поправочний коефіцієнт (коефіцієнт ефективності ізолятора). Значення для ізоляторів тарельчатого типу можна наближено визначити за емпіричною формулою:
де D - діаметр тарілки ізолятора.
Ефективна довжина шляху витоку, що забезпечує надійну експлуатацію гірлянд ізоляторів, залежить від багатьох факторів, в тому числі і від інтенсивності забруднення атмосфери. Для проектування повітряних ЛЕП встановлена класифікація місцевостей за ступенем забруднення атмосфери і нормовані мінімально допустимі питомі ефективні довжини шляху витоку. що представляють собою відносини ефективної довжини шляху витоку до найбільшої робочої напруги лінії (див. таблицю 6.2):
де для ПЛ напругою 35-220 кВ.
До районів з підвищеним рівнем забруднення атмосфери (ступінь III-VI) відносяться райони поблизу промислових центрів, райони з засоленими грунтами, прибережні зони морів і солоних озер.
Таблиця 6.2 - Нормовані питомі ефективні довжини шляху витоку
Ступінь забрудненості атмосфери
Для надійної експлуатації при робочій напрузі ефективна довжина шляху витоку ізоляторів повинна бути не нижче нормованого значення, т. Е. Має виконуватися умова:
або кількість ізоляторів в гірлянді має становити:
У зв'язку з можливістю виходу з ладу окремих ізоляторів під час експлуатації і відносно великий трудомісткістю їхнього заміни кількість ізоляторів визначене за формулою (6.6) збільшується на один для ЛЕП напругою 110-220 кВ і на два для ЛЕП напругою 330 кВ і вище.
На проміжних опорах ЛЕП напругою до 110 кВ включно кріплення троса до опори здійснюється без ізолятора. На ЛЕП напругою 220 кВ і вище трос кріпиться до опори через підвісний ізолятор, який шунтируется іскровим проміжком. Тип ізолятора для кріплення троса вибирається за виразами (3.1), в яких вагою ізоляторів нехтують (= 0), а питомі навантаження і перетину приймають для троса.