Штыревой линейный изолятор


 


Владельцы патента RU 2431898:

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ИНСТА" (RU)

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к штыревым линейным изоляторам, предназначенным для изоляции и крепления проводов на воздушных линиях электропередачи. Изолятор состоит из внутренней изоляционной детали (1) и внешней изоляционной детали (2), которые беззазорно соединены между собой. Деталь (1), выполненная из электроизоляционного стекла, электротехнического фарфора или из конструкционной пластмассы, имеет головку (5) с канавками (6) для крепления провода и резьбовое отверстие (7) под штырь (3). Головка (5) может быть выполнена в виде желоба (8) с вставленной в него свободно вращающейся разрезной втулкой (9), позволяющей исключить выход из желоба (8) провода (4) при механических воздействиях и повреждениях внутренней изоляционной детали (1) проводом (4) при раскатке. Внешняя изоляционная деталь (2), выполненная колоколообразной или конусообразной формы из полимерного гидрофобного материала, определяет электрическую прочность изолятора на пробой и механическую прочность изолятора при воздействии изгибающих механических нагрузок от провода (4). Материалом для внешней изоляционной детали (2) служат кремнийорганическая или силиконовая композиции, которые обеспечивают необходимую длину пути утечки электрического тока по поверхности изолятора между проводом (4) и штырем (3). Заявляемый штыревой линейный изолятор отличается высокими характеристиками в части эксплуатационной надежности, механической прочности и пробивного напряжения, а также обеспечивает влагоразрядные удельные напряжения, вдвое большие, чем у изоляторов, выполненных из гидрофильных стекла или фарфора. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к штыревым линейным изоляторам, применяемым для изоляции и крепления проводов на воздушных линиях электропередачи и в распределительных устройствах подстанций высокого напряжения.

Известен штыревой линейный изолятор, состоящий из изоляционного тела с глухим отверстием для крепления изолятора на штырь, содержащий, по крайней мере, одно ребро и имеющий место для бокового крепления провода, при этом изоляционное тело выполнено из кремнийорганической резины, а верхний уровень глухого отверстия находится выше места бокового крепления провода, причем в глухом отверстии изоляционного тела отсутствует резьба, изоляционное тело выполнено из термоусаживающегося трекингостойкого материала, а ребра выполнены спиралевидными [1].

В данном техническом решении изолятор (его изоляционное тело) целиком выполнен из кремнийорганической резины, которая обладает высокой гидрофобностью (несмачиваемостью), то есть на поверхности таких изоляторов при увлажнениях не создается сплошная водяная пленка и, следовательно, не будут создаваться условия для развития разряда по поверхности изолятора; однако такие материалы не характеризуются достаточной механической прочностью и их использование в качестве силового элемента для изоляторов проблематично с точки зрения обеспечения эксплуатационной надежности.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является штыревой линейный изолятор, содержащий, по меньшей мере, две концентрично установленные и соединенные между собой внутреннюю и внешнюю изоляционные детали [2].

Основным недостатком изоляторов такого конструктивного исполнения является низкие влагоразрядные напряжения по поверхности стекла или фарфора, из которых выполняются их изоляционные элементы, при загрязнениях в эксплуатационных условиях, что существенно снижает надежность работы воздушных линий электропередачи. При прочих равных условиях, а именно равной длине утечки электрического тока, интенсивности загрязнения и увлажнения, защищенности части изолятора от загрязнений и увлажнений, влагоразрядное напряжение изолятора зависит от проводимости слоя загрязнения, то есть от смачиваемости материала, из которого выполнен изолятор. Фарфор и стекло являются хорошо смачиваемыми (гидрофильными) материалами, на поверхности которых при увлажнениях создается сплошная водяная пленка, способствующая развитию электрического разряда по поверхности изолятора.

Заявитель ставил перед собой задачу разработки нового штыревого линейного изолятора, характеризующегося высокими влагоразрядными напряжениями по его поверхности при загрязнениях и одновременном обеспечении достаточной механической прочности в условиях эксплуатации. Указанный положительный технический результат был достигнут за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков, перечисленных в приведенной ниже формуле заявляемого изобретения: «штыревой линейный изолятор, содержащий, по меньшей мере, две концентрично установленные и соединенные между собой внутреннюю и внешнюю изоляционные детали; внутренняя изоляционная деталь, образующая силовой узел для крепления изолятора на штыре опоры и провода на изоляторе, выполнена из электроизоляционного стекла или из электротехнического фарфора, или из конструкционной пластмассы с головкой, имеющей кольцевую и верхнюю диаметрально расположенную канавки, предназначенные для крепления провода, и резьбовое отверстие под штырь, при этом внешняя изоляционная деталь, выполненная колоколообразной или конусообразной формы из полимерного гидрофобного материала, жестко закреплена на внутренней изоляционной детали; головка внутренней изоляционной детали выполнена в виде желоба, предназначенного для расположения в нем проводов и обеспечения возможности их раскатки при монтаже воздушной линии электропередачи; в желобе головки внутренней изоляционной детали расположена свободно вращающаяся разрезная втулка, предназначенная для предотвращения выхода из желоба провода при механическом воздействии и исключения повреждения внутренней изоляционной детали проводом при раскатке; внешняя изоляционная деталь выполнена из кремнийорганической композиции или из силиконовой композиции; внешняя изоляционная деталь отформована непосредственно на установленной в пресс-форме внутренней изоляционной детали, предварительно покрытой связующим веществом в зоне контакта обеих деталей, посредством подачи в упомянутую пресс-форму под давлением кремнийорганической смеси и ее вулканизации при температуре 100-140°С в течение 4-20 минут; внешняя изоляционная деталь жестко закреплена на внутренней изоляционной детали посредством специальной клеевой прослойки».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен общий вид штыревого линейного изолятора, выполненного согласно настоящему изобретению по первому и зависимым пунктам формулы.

Заявляемый штыревой линейный изолятор содержит две концентрично установленные изоляционные детали 1, 2, которые беззазорно соединены между собой связующим веществом. Внутренняя изоляционная деталь 1 представляет собой силовой узел и предназначается для крепления изолятора на штыре 3 опоры воздушной линии электропередачи и провода 4 на изоляторе. Она выполняется из электроизоляционного стекла, электротехнического фарфора или из конструкционной пластмассы с головкой 5, имеющей кольцевую и верхнюю диаметрально расположенную канавки 6, предназначенные для крепления провода, и резьбовое отверстие 7 под штырь 3 для крепления изолятора к опоре воздушной линии электропередачи. Головка 5 внутренней изоляционной детали 1 может быть выполнена в виде желоба 8, форма которого удобна для размещения в нем проводов при раскатке и монтаже их на воздушной линии электропередачи. Кроме того, в такой желоб 8 может быть вложена свободно вращающаяся разрезная втулка 9, которая позволит исключить выход из желоба 8 провода 4 при внешних механических воздействиях и повреждениях внутренней изоляционной детали 1 проводом 4 при раскатке.

Внутренняя изоляционная деталь 1 определяет электрическую прочность изолятора на пробой, а именно пробивное напряжение изолятора по кратчайшему пути между проводом 4, закрепленным в канавках 6 головки 5 и заземленным штырем 3, и механическую прочность изолятора при воздействии изгибающих механических нагрузок от провода 4.

Внешняя изоляционная деталь 2 выполняется колоколообразной или конусообразной формы из полимерного гидрофобного материала, и она жестко фиксируется на внутренней изоляционной детали 1 либо выполняется заодно с ней. В качестве материала для внешней изоляционной детали 2 берутся кремнийорганическая или силиконовая композиции. Внешняя изоляционная деталь 2 обеспечивает необходимую длину пути утечки электрического тока по поверхности изолятора между проводом 4 и штырем 3.

Изготовление изолятора согласно настоящему изобретению производится в два этапа следующим образом.

Первый этап - изготовление внутренней изоляционной детали 1 и затем второй этап - формование на детали 1 внешней изоляционной детали (юбки) 2. Изготовление внутренней изоляционной детали 1 производится путем прессования из расплава электроизоляционного стекла с последующей термообработкой - отжигом. Если внутренняя изоляционная деталь 1 изготовляется из электротехнического фарфора, то процесс изготовления предусматривает последовательные операции формовки фарфоровой массы, ее сушки, глазурования, обжига и дальнейшей механической обработки. Изготовление внутренней изоляционной детали 1 из конструкционных пластмасс осуществляется путем литья под давлением на термопластавтоматах. Формование внешней изоляционной детали 2 осуществляется посредством установки внутренней изоляционной детали 1, предварительно покрытой связующим веществом в зоне контакта обеих деталей 1, 2, в пресс-форму, подаче в пресс-форму под давлением кремнийорганической (силиконовой) смеси и последующей ее вулканизации при температуре 100÷140°С в течение 4÷20 минут. Также можно предварительно изготовить внешнюю изоляционную деталь 2 или сразу несколько внешних изоляционных деталей 2 путем подачи в пресс-форму под давлением кремнийорганической смеси и ее вулканизации при температуре 100÷140°С в течение 4÷20 минут. Затем уже готовая внешняя изоляционная деталь 2 жестко закрепляется на внутренней изоляционной детали 1 при помощи специальных клеев.

Заявляемый штыревой линейный изолятор характеризуется высокой механической прочностью и высоким пробивным напряжением, так как его силовой узел изготовляется из соответствующих обладающих указанными параметрами материалов (электроизоляционное стекло, электротехнический фарфор, конструкционные пластмассы), а также обеспечивает влагоразрядные удельные (в расчете на единицу длины пути утечки электрического тока) напряжения, вдвое большие, чем гидрофильные стекло или фарфор за счет изготовления внешней изоляционной детали (юбки) из гидрофобной кремнийорганической резины; изолятор прошел электрические и механические испытания с положительными результатами, отличается высокой эксплуатационной надежностью, серийно изготовляется и поставляется на электроэнергетические объекты.

Источники информации

[1]. Описание изобретения к патенту Российской Федерации №2291506 «Штыревой изолятор». Старцев В.В., Н01В 17/20, заявлено 10.03.2006 г., опубликовано 10.01.2007 г. Бюллетень №1.

[2]. Описание изобретения к патенту Российской Федерации №2248057 «Штыревой линейный изолятор», Аржевитин А.Н. и др., Н01В 17/32, заявлено 01.10.2003 г., опубликовано 10.03.2005 г. Бюллетень №7.

1. Штыревой линейный изолятор, содержащий, по меньшей мере, две концентрично установленные и соединенные между собой внутреннюю и внешнюю изоляционные детали, отличающийся тем, что внутренняя изоляционная деталь, образующая силовой узел для крепления изолятора на штыре опоры и провода на изоляторе, выполнена из электроизоляционного стекла или из электротехнического фарфора, или из конструкционной пластмассы с головкой, имеющей кольцевую и верхнюю диаметрально расположенную канавки, предназначенные для крепления провода, и резьбовое отверстие под штырь, при этом внешняя изоляционная деталь, выполненная колоколообразной или конусообразной формы из полимерного гидрофобного материала, жестко закреплена на внутренней изоляционной детали.

2. Изолятор по п.1, отличающийся тем, что головка внутренней изоляционной детали выполнена в виде желоба, предназначенного для расположения в нем проводов и обеспечения возможности их раскатки при монтаже воздушной линии электропередачи.

3. Изолятор по п.2, отличающийся тем, что в желобе головки внутренней изоляционной детали расположена свободно вращающаяся разрезная втулка, предназначенная для предотвращения выхода из желоба провода при механическом воздействии и исключения повреждения внутренней изоляционной детали проводом при раскатке.

4. Изолятор по п.1, отличающийся тем, что внешняя изоляционная деталь выполнена из кремнийорганической композиции или из силиконовой композиции.

5. Изолятор по п.1, отличающийся тем, что внешняя изоляционная деталь отформована непосредственно на установленной в пресс-форме внутренней изоляционной детали, предварительно покрытой связующим веществом в зоне контакта обеих деталей, посредством подачи в упомянутую пресс-форму под давлением кремнийорганической смеси и ее вулканизации при температуре 100÷140°С в течение 4÷20 мин.

6. Изолятор по п.1, отличающийся тем, что внешняя изоляционная деталь жестко закреплена на внутренней изоляционной детали посредством специальной клеевой прослойки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к области электротехники и касается конструкции вакуумных выключателей. .

Изобретение относится к высоковольтным проходным изоляторам. .

Изобретение относится к оборудованию для осуществления электропередачи. .

Изобретение относится к электроэнергетике, а более конкретно к линейным штыревым высоковольтным изоляторам, предназначенным для изолированного крепления проводов к металлическим, железобетонным и деревянным опорам на воздушных линиях электропередачи и штыревым опорным изоляторам распределительных устройствах станций и подстанций на напряжение до 35 кВ переменного тока промышленной частоты 50 Гц.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным подвесным изоляторам воздушных линий электропередачи, рассчитанным на напряжение преимущественно 6-1150 кВ.

Изобретение относится к области высоковольтных изоляторов. .
Изобретение относится к ленте с нелинейными электрическими свойствами для управления полем, содержащей микроваристорные частицы из ZnO. .

Изобретение относится к изолирующей структуре

Изобретение относится к электротехнике, в частности к изготовлению малогабаритных устройств для коммуникационного ввода-вывода миниатюрных, например, гермовыводов и может быть использовано в электровакуумных приборах

Изобретение относится к кольцевой кабельной муфте для высоковольтного применения

Изобретение относится к электротехническим изделиям, а именно к изоляторам, предназначенным для закрепления колючей проволоки на опорах электросигнализационных заграждений

Изобретение относится к электротехнике, в частности к изоляционной технике

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к линейным подвесным изоляторам

Изобретение относится к электротехнике, к проходным изоляторам средневысоких напряжений и может быть использовано во всех типах проходных изоляторов, применяющихся между электрическим вводом и баком трансформатора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ввода электрических проводников в загрязненную зону, в частности используется во взрывозащитной камере (ВЗК)
Изобретение относится к области изготовления сборных изделий, таких как гермовводы и волноводные фильтры, а также к гальванотехнике, в частности к металлизации, преимущественно серебрению изделий, состоящих из разнородных металлических материалов

Изобретение относится к высоковольтному устройству ввода высокого давления для подводного, надводного и наземного применения
Наверх