История электротехники

Коллектив авторов

В России до 1917 г. изоляторная промышленность как самостоятельная отрасль не существовала. Электротехнические изделия из фарфора — телефонные и телеграфные изоляторы, ролики, розетки и другие изделия — изготовлялись на заводах, основной продукцией которых являлась фарфоровая посуда. Это заводы в Санкт-Петербурге, Я. Эссена в Риге, Славянске, Бердникова в Житомирской области и др. Исключение составлял завод С.П. Чоколова (ныне завод «Изолятор»), основанный в 1894 г. под Москвой и специализировавшийся на выпуске электротехнических изделий из фарфора. Эти заводы выпускали преимущественно электротехнический фарфор для установок низкого напряжения.

В конце XIX в. эти заводы начали выпуск телефонных и телеграфных изоляторов, электроустановочных изделий (роликов, розеток и др.) [10.14, 10.15]. После

Октябрьской революции ряд заводов полностью переходит на изготовление электротехнической продукции: завод Корниловых в Петербурге, ныне завод «Пролетарий», завод им. Артема в г. Славянске, завод «1 Мая» в Токаревке Житомирской области. Производство электротехнических фарфоровых изделий, несмотря на отсутствие на заводах механизации, достигло значительного совершенства, и высокое мастерство рабочих керамистов заслуженно и неоднократно отмечалось на всемирных выставках.

Объем отечественного производства электротехнического фарфора не мог удовлетворить спроса развивающейся электротехнической отрасли. Значительная часть потребности в изоляторах низкого напряжения и почти полностью высокого напряжения удовлетворялась ввозом из-за границы.

Одна из первых попыток выпуска отечественных изоляторов высокого напряжения относится к 1906–1907 гг., когда заводом С.П. Чоколова была изготовлена партия штыревых изоляторов на напряжение 6–10 кВ довольно сложной конструкции, имевших три выступающие «юбки». Эти изоляторы были направлены для испытания в Германию в лабораторию завода ГЕШО (Гемсдорф-Шомбург). Все изоляторы выдержали испытания и были рекомендованы к производству. Однако завод С.П. Чоколова не организовал массового выпуска штыревых изоляторов этого типа, что можно объяснить сложностью их конструкции и трудностью конкуренции с иностранными фирмами.

Значительных успехов в выпуске высоковольтных изоляторов добился завод Я. Эссена в Риге. В 1912–1915 гг. этим заводом выпускались изоляторы на напряжение до 20 кВ преимущественно по чертежам германских фирм. В 1915 г. завод Я. Эссена был эвакуирован в г. Славянск, где Я. Эссен купил у фабриканта М.С. Кузнецова посудную фабрику, в корпусах которой было размещено оборудование, вывезенное из Риги.

В годы первой мировой войны Россия была отрезана от заграничных поставщиков. Для удовлетворения острой потребности в изоляторах высокого напряжения славянский завод, а также некоторые другие предприняли попытки наладить массовый выпуск изоляторов высокого

напряжения. Эти попытки не увенчались успехом, ввиду того что заводы не смогли овладеть особенностями обработки электрокерамики и режима сушки и обжига. Кроме того, заводы того времени не располагали испытательным оборудованием высокого напряжения и были лишены возможности корректировать конструкцию и технологию производства изоляторов.

Первые партии изоляторов на напряжение 35 кВ были выпущены по заграничным образцам в 1919–1920 гг. заводом им. М.В. Ломоносова в Петрограде ив 1921 г. Дулевосим заводом фарфоровой посуды. Изготовленные по технологии, обычной для производства хозяйственного фарфора, эти изоляторы после установки их на линиях электропередачи через короткий срок выбыли из эксплуатации вследствие массовых пробоев.

Опыт показал, что производство изоляторов высокого напряжения требует специальной технологии. Для этой цели электропромышленности были переданы четыре завода, которые ранее частично выпускали изоляторы и фарфоровые изделия («Изолятор», «Пролетарий», им. Артема и «1 Мая»).

Центральным электротехническим советом (ЦЭС) были утверждены разработанные в 1919 г. Петроградским политехническим институтом под руководством М.А. Шателена первые технические условия на высоковольтные фарфоровые изоляторы.

Большую роль в развитии отечественной керамической промышленности сыграла организация в 1919 г. в Петрограде Государственного научно-исследовательского керамического института.

В 1921 г. по заданию Главэнерго А.А. Горевым были разработаны отечественные конструкции штыревых изоляторов на напряжение 6–35 кВ. Эти изоляторы выпускались заводами «Изолятор» и «Пролетарий» до 1924–1926 гг. [10.18–10.19].

В период 1926–1935 гг. широким фронтом велись работы по реконструкции изоляторных заводов и оснащению их новым оборудованием. В 1934 г. завод «Пролетарий» ввел в эксплуатацию первую туннельную печь непрерывного действия длиной 121 м для обжига электроустановочных изделий. На заводе им. Артема в 1940 г. введены в эксплуатацию печи периодического действия с шестью камерами общей вместимостью 450 м³ и туннельная печь, разработанная в СССР.

Сооружение Свирской ГЭС и линии электропередачи на напряжение 220 кВ потребовало подвесных изоляторов с гарантийной механической прочностью 6,86•10⁴ Н. Производство таких изоляторов было освоено в 1932 г. на заводе им. Артема и в 1935 г. на заводе «Пролетарий».

В начале 1923 г. на заводе «Изолятор» была сооружена изоляторная лаборатория с испытательной установкой на напряжение до 300 кВ и специальной машиной для механических испытаний изоляторов, что позволило планомерно проводить работы по изучению характеристик зарубежных и разрабатываемых отечественных изоляторов. В том же 1923 г. на заводе «Изолятор» была разработана и выпущена первая партия штыревых изоляторов на напряжение 35 кВ технологически приемлемой формы типа ШИ. Опыт эксплуатации этих изоляторов дал удовлетворительные результаты, и они были включены в первый общесоюзный стандарт (ОСТ 3370) и выпускались до 1939 г. [10.21].

В период 1923–1925 гг. осваивается серийное производство линейных изоляторов высокого напряжения на заводах им. Артема и «Изолятор» и аппаратных изоляторов на заводе «Пролетарий». Производство аппаратных изоляторов представляло наибольшие трудности вследствие сложности их профилей и примитивности оборудования, которым в то время были оснащены наши заводы. Значительную помощь заводам в области испытаний и корректирования первых конструкций изоляторов оказали коллективы научных работников ИНХ им. В.Г. Плеханова (Б.И. Угримов), а также ЛЭТИ (А.А. Смуров и его сотрудники). В 1925 г. для создания новых изоляторов было организовано Техническое бюро изоляторных заводов Электротехнического треста Центрального района (ЭТЦР), руководителем которого являлся Н.В. Головкин. Экспериментальной базой бюро был завод «Изолятор», на территории которого оно помещалось. Бюро разработало конструкции первых отечественных подвесных изоляторов (типа ПГ-22), проводило работы по исследованию, созданию и модернизации ряда конструкций изоляторов и арматуры для них. В бюро выросла группа инженеров-специалистов в области керамической изоляции (А.В. Ефимов, Л.И. Федоров и др.).

^{Рис. 10.2. Подвесной фарфоровый изолятор ПГ-22 (первая отечественная конструкция подвесного изолятора)} 

Важным этапом в развитии отечественного изоляторостроения явились разработка и технологическое освоение производства подвесных изоляторов для строившихся линий электропередачи напряжением 110 кВ. В результате проведенных исследований подвесных изоляторов, поставлявшихся СССР заграничными фирмами, была разработана отечественная конструкция подвесного изолятора ПГ-22 (рис. 10.2). В этом изоляторе шапка 7 закреплялась на головке изолятора при помощи цементной замазки, заделка же стального стержня 2 производилась при помощи стальных шпилек 3, заливаемых легкоплавким сплавом, состоящим из свинца и сурьмы. Серийный выпуск подвесных изоляторов был начат в 1927 г., что позволило уже в годы первой пятилетки отказаться от импорта изоляторов этого класса. Впоследствии (1938–1939 гг.) на освоении работ, проведенных изоляторной лабораторией ВЭИ, в конструкцию подвесного изолятора были внесены изменения (изолятор П-4,5): заделка шапки и стержня производилась на цементной замазке с применением эластичных битумных покрытий. Этот тип изолятора вошел в первый общесоюзный стандарт на фарфоровые изоляторы (ОСТ 3370) в 1930 г., а также в ГОСТ 6490–53. Для повышения качества продукции и производительности заводов большое значение имели работы, проведенные в 1926–1928 гг., по переводу печей (горнов) с твердого топлива (дров) на жидкое и усовершенствованию процессов обжига электротехнического фарфора.