Полимерный стержневой изолятор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве изолирующего элемента для подвески проводов или междуфазных распорок. Цель - повышение надежности и экономичности работы воздушной линии путем снижения токов утечки. Полимерный изолятор имеет по меньшей мере один участок с полупроводящим покрытием из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Указанный участок может быть расположен как со стороны одного из оконцевателей, так и со стороны обоих оконцевателей. При этом длина полупроводящего участка составляет не менее 0,1 изоляционной длины изолятора. Применение такого покрытия позволит уменьшить стоимость изолятора и воздушной линии в целом за счет упрощения изолирующей подвески проводов, так как отпадает необходимость специальных экранов для снижения максимальной напряженности в стеклопластике. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (l I) (g1) 4 Н 01 В 17/02, 17/20 о)г 1 М4

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 4324246/24-07 (22) 05.10.87 (46) 15.10.89. Бюл. М 38 (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики и Специальное конструкторско-технологическое бюро Всесоюзного производственного объединения "Союзэлектросетьизоляция" (72) М.В.Ильиных, Ю.Н.Шумилов и Ю.Н.Яшин (53) 621,315(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NI 401646, кл. С 03 С 7/00, 1971.

Патент США У 4267403, кл. Н 01 В 17/02, 1981.

Патент США Ф 4355200, кл. Н 01 В 17/42, 1982. (54) ПОЛИМЕРНЫЙ СТЕРЖНЕВОЙ ИЗОЛЯТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве изолирующего элемента для

Изобретение относится к электротехнике, в частности к полимерным изоляторам, предназначенным для крепления проводов линии электропередачи напряжением свыше 110 кВ, в качестве изолирующего элемента подвесок, или междуфазовых распорок, или гибких траверс °

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности работы воздушной линии путем снижения токов утечки.

На фиг.1 изображен одиночный полимерный стержневой изолятор; на фнг,2 — изолятор, набранный на необподвески проводов или междуфазных распорок. Цель — повышение надежности и экономичности работы воздушной линии путем снижения токов утечки. Полимерный изолятор имеет по меньшей мере один участок с полупроводящим покрытием из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Указанный участок может бь)ть расположен как со стороны одного из оконцевателей, так и со стороны обоих оконцевателей. При этом длина полупроводящего участка составляет не менее О,1 изоляционной длины изолятора. Применение такого покрьтия поP зволит уменьшить стоимость изолятора и воздушной линии в целом за счет упрощения изолирующей подвески проводов, так как отпадает необходимость в специальных экранах для снижения максимальной напряженности в стеклопластике. 3 ил. ходимый. класс напряжения из отдельных изоляторов; на фиг, 3 — из оля то р, ис поль з уемый в к аче ств е междуфазной распорки.

Полимерный стержневой изолятор состоит из стеклопластикового стержня

1, несущего механическую и электрическую нагрузку, полупроводящего покрытия 2 с нелинейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ ), нанесенного на части стеклопластикового стержня 1 со стороны высоковольтного оконцевателя

3, наружной ребристой защитной оболочки 4, наклееной на стеклопластиковый стержень 1 и полупроводящее покры1515205 тие 2 с помощью герметика, металлических оконцевателей 3, в которые вставлены концы стеклопластикового стержня 1. Стеклопластиковый стержень 1 обладает высокой механичес— кой прочностью и воспринимает все механические нагрузки. Полупроводящее покрытие делается из материал,;, имеющего нелинейную ВАХ, описываемую со- 10 отношением

kE где 1 — мгновенное значение тока через покрытие, А;

Š— мгновенное значение напряжен- 15 ности электрического поля, к В/см;

k, P — к о эффици енты.

Длина полупроводящего покрытия при значениях коэффициентов Е=(0,03-3) 10 20 и !э =4,5-5 должна быть не менее 0,1 изоляционной длины полимерного стержневого изолятора. В качестве полупроводящего материала, обеспечивающего требуемую нелинейную ВАХ, может быть использована, например, полупроводящая эмаль следующего состава, вес.ч.*.

Микропорошок зеленого карбида кремния КЗМ-40 50 ЗО

Лак пентафталевый 50

Полупроводящее покрытие с нелинейной ВАХ наносят толщиной 0,4-0,6 мм на заданный участок стеклопластико- 35 вого стержня, длина которого L не,:.енее 0,1 изоляционной длины стеклоппастикового стержня. Защитную ребристую оболочку иэ эластомерных элементов наклеивают герметиком, например са- 40 мовулканизующимся герметиком КЛТ-30, непосредственно на стеклопластиковый стержень, а на участке с покрытием— поверх покрытия. Зластомерные элементы выполнены из атмосферо- и тре- 45 кингостойких полимерных материалов, например из кремнийорганической резины.

Полупроводящее покрытие 2 соедине-но с высоковольтным металлическим оконцевателем 3 с помощью токопроводящего компаунда, состоящего, например, из эпоксидного компаунда и графита. — 55

Представленный на фиг.2 полимерный стержневой изолятор набран до необходимой изоляционной длины из отдельных полимерных стержневых изоляторов например из двух изоляторов, со Löøtå нных металлической вставкой

5 (жесткой или гибкой) „Полупроводящее покрытие длиной L нанесено на

1 длину L равную всей изоляционной

l длине 11Ä, полимерного стеклоплас1\ тикового изолятора А и на длине поп пмерного стеклопластикового

1( изолятора иБ", При этом должно соблюдатьсн условие:

L=L +L 0) 1Н = 0,1 (Н +Н „).

На фиг,3 представлен полимерный стержневой изолятор на междуфазное напряжение. Полупроводящее покрытие

2 выполнено со стороны обоих высоковольтных оконцевателей 3. Длина полупроводящего покрытия с каждой стороны равна L где L 0,1 Н „

На основании экспериментов оптимальная длина участка Г. равна (0,15О, 2) «! и

Г1олупроводящее покрытие с нелинейной ВАХ, нанесенное на стеклопластиковый стержень на участке, где необходимо снизить напряженность элек трического поля до допустимой величины, позволяет за счет нелинейной

BAX ав- оматически регулировать величину напряженности электрического поля за счет увеличения проводимости на наибо.пее нагруженном в электри еском отношении участка; уменьшить длину покрытия до величины значительно меньшей, чем длина изоляционной части. !

Применение полимерных стержневых изоляторов с полупроводящими покрытиями с нелинейной BAX для снижения максимальной напряженности позволяет упростить конструкцию изолирующей подвески, так как отпадает необходимость выбора специальных конструкций экранной системы для снижения напряженности. Применение покрытия позволяет уменьшить стоимость полимерного изолятора, его габариты, металпоемкость, облегчить вес изолятора, что также приводит к повышению экономичности воздушной линии при ее сооружении.

Наличие нелинейности у ВАХ покрытия позволяет повысить покрытия одной толщины по всей длине без жестких требований по допускам на толщину покрытия, что облегчает технологию.

1515205 иэ

Риа 1 фиР.2

Формул а изобретения

Полимерный стержневой изолятор, содержащий защищенный от атмосферных воздействий трекингостойким полимерным материалом стеклопластиковый стержень с полупроводящим покрытием на части длины и расположенные на концевых участках стержня оконцеватели, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности работы воздушной линии путем снижения токов утечки, полупроводящее покрытие расположено по меньшей мере со стороны одного оконцевателя и выполнено из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой вида

p °

i =kE

5 где i — мгновенное значение тока через покрытие, А; — коэффициент, равный (0,033,0) !О 3

10 Š— мгновенное значение напряженности электрического поля, кВ/см; — коэффициент, равный 4,5-5,0, при этом длина участка с полупроводя1

15 щим покрытием составляет не менее

0,1 длины участка стержня, расположенного между оконцевателями.

1 515205

Составитель В.Трифонов

Техред Л.Олийнык Корректор Я.Максимишинец

Редактор И.Рыбченко

Закаэ. 6281 /48 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Г агарина„ 101