Опорный изолятор

Изобретение относится к электротехнике и касается опорных изоляторов для высоковольтных подстанций и линий электропередачи. Предложен опорный изолятор, состоящий из несущего тела (1) и фланцев (2) и (3). По меньшей мере, один из двух фланцев изготовлен из диэлектрика на основе полимерного связующего, армированного высокопрочными нитями. Во втором варианте выполнения изолятора, по меньшей мере, один из двух фланцев изготовлен из диэлектрика на основе полимерного связующего с добавкой мелкодисперсного наполнителя. В третьем варианте выполнения изолятора, по меньшей мере, один фланец имеет форму металлической пробки, а цилиндрическое тело выполнено в виде изолирующей трубы. Механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора образовано резьбовым соединением или штифтовым соединением. Техническим результатом является ликвидация дополнительных потерь энергии. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и касается опорных изоляторов для высоковольтных подстанций и линий электропередачи.

Такие опорные изоляторы представляют собой, как правило, фарфоровый или стеклопластиковый стержень с ребрами и закрепленными на концах металлическими фланцами. Изоляторы предназначены для изоляции и крепления токоведущих частей в воздушных линиях электропередачи, в распределительных устройствах станций и подстанций и, в частности, используются в качестве опорных поворотных изолирующих элементов токоведущих шин и ножей разъединителей при эксплуатации на открытом воздухе.

Известна опорно-изоляционная конструкция в виде опорного полимерного изолятора, содержащего стержень из электроизоляционного материла, например из стекложгута, пропитанного термореактивным компаундом, а также трекингостойкую оболочку и металлические фланцы [1].

Недостатком указанной конструкции является то, что применение металлических фланцев приводит к увеличению строительной высоты изолятора по сравнению с минимально необходимой длиной изолирующего промежутка. Кроме того, в сильном переменном магнитном поле в металлических фланцах возникают вихревые токи, нагревающие фланцы и создающие дополнительные потери энергии.

Известна опорно-изоляционная конструкция в виде опорного полимерного изолятора, содержащего трубу из электроизоляционного материла, например, из стекложгута, пропитанного термореактивным компаундом, а также трекингостойкую оболочку и металлические фланцы [2].

Недостатком указанной конструкции является применение металлических фланцев, что приводит к увеличению строительной высоты и возникновению вихревых токов в переменном магнитном поле.

Предлагаемым изобретением решается задача создания опорной изоляционной конструкции минимальной высоты для изоляции и крепления реакторов, катушек индуктивности элементов воздушных линий электропередачи, токоведущих частей в распределительных устройствах станций и подстанций, а также для использования в качестве опорного поворотного изолирующего элемента, поддерживающего токоведущие шины и ножи разъединителей при эксплуатации на открытом воздухе. Одновременно решается задача ликвидации дополнительных потерь энергии, связанных с возникновением вихревых токов внутри металлических фланцев в переменном магнитном поле.

Для решения поставленной задачи согласно предполагаемому изобретению используется опорный изолятор, содержащий несущее цилиндрическое тело изолятора и фланцы, установленные на обоих торцах изолятора, причем один или оба фланца изготовлены из диэлектрика на основе полимерного связующего, армированного высокопрочными нитями, или с добавкой мелкодисперсного наполнителя.

Механическое крепление фланца к телу изолятора может быть образовано резьбовым соединением. Механическое крепление фланца к телу изолятора может быть образовано клеевым соединением. Механическое крепление фланца к телу изолятора может быть образовано штифтовым соединением. Механическое крепление фланца к телу изолятора может быть образовано посредством металлических болтов и металлических закладных деталей в теле диэлектрического фланца. Механическое крепление фланца к телу изолятора может быть образовано посредством диэлектрических болтов.

Цилиндрическое тело изолятора может быть выполнено в виде изолирующей трубы, причем, по меньшей мере, один фланец изолятора имеет форму металлической пробки, вставленной внутрь изолирующей трубы, а для снижения напряженности электрического поля и предотвращения частичных разрядов на поверхности пробки она покрыта слоем твердого диэлектрика.

Для изготовления диэлектрического фланца может быть использован материал на основе полимерного связующего, армированного высокопрочными нитями. В этом случае для изготовления фланца может быть использован листовой материал на тканной основе, например стеклотекстолит. Кроме того, для изготовления фланца может быть использован отрезок отдельно изготовленной диэлектрической трубы на основе полимерного связующего, армированного высокопрочными нитями. Кроме того, фланец может быть изготовлен путем намотки высокопрочных нитей, пропитанных полимерным связующим, непосредственно на торцевые части тела изолятора. Кроме того, диэлектрический фланец может быть изготовлен путем литья или прессования из смеси жидкого полимерного связующего и хаотично размещенных в нем высокопрочных армирующих нитей с последующей полимеризацией и отверждением связующего.

Для изготовления диэлектрического фланца может быть использован материал на основе полимерного связующего с добавкой мелкодисперсного наполнителя, например гидрата окиси алюминия.

Если цилиндрическое тело изолятора выполнено в виде изолирующей трубы, то один из фланцев или оба фланца могут иметь форму металлической пробки. Для снижения напряженности электрического поля на поверхности пробки и предотвращения частичных разрядов поверхность пробки может быть покрыта слоем твердого диэлектрика, например силиконовой резины, полипропилена, эпоксидной смолы и т.п. При этом необходимо достичь высокой степени адгезии твердого диэлектрика к поверхности металлической пробки и к поверхности изолирующей трубы.

В том случае, если диэлектрический фланец изготовлен отдельно от тела изолятора, механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора может быть образовано резьбовым соединением. Кроме того, механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора может быть образовано клеевым соединением. Кроме того, механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора может быть образовано штифтовым соединением. Возможно одновременное применение любой комбинации указанных трех типов соединения, например резьбовое соединение с применением проклейки резьбы. Соединение диэлектрического фланца с изолирующей трубой может быть выполнено по внешней и (или) по внутренней поверхности трубы.

Заявителям неизвестен опорный изолятор, фланцы которого изготовлены из диэлектрического материала. Применение диэлектрического материала позволяет уменьшить строительную высоту изолятора и ликвидировать потери энергии, связанные с возникновением вихревых токов внутри металлических фланцев в переменном магнитном поле. В качестве диэлектрического материала для изготовления фланца может использоваться полимерный материал, например, на основе эпоксидной смолы. Целесообразно использовать полимерный материал в комбинации с высокопрочными армирующими нитями, например, из стекла (стекловолокно) или из лавсана. В полимерный материал добавляется наполнитель (например, кварцевый песок, гидрат окиси алюминия, или другой диэлектрический материал), что позволяет уменьшить коэффициент температурного расширения материала и предотвратить его отрыв от тела изолятора при температурном расширении. Применение наполнителя позволяет также уменьшить расход полимерного связующего и понизить стоимость изделия.

Заявителям неизвестен опорный изолятор, цилиндрическое тело которого выполнено в виде изолирующей трубы и металлический фланец которого выполнен в виде пробки в изолирующей трубе, причем для снижения напряженности электрического поля и предотвращения частичных разрядов поверхность пробки внутри изолирующей трубы покрыта слоем твердого диэлектрика.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, 2, на которых изображен опорный изолятор, включая несущее тело 1 и диэлектрические фланцы 2, 3. Несущее тело опорного изолятора представляет собой изолирующий стержень или изолирующую трубу.

Несущее тело опорного изолятора 1 изготовлено из керамики или из полимерного изолирующего компаунда, армированного стеклянными или полимерными нитями. Создание опорного изолятора на основе трубы из изоляционного материала значительно снижает вес и стоимость изолятора по сравнению с стержневой конструкцией. Для крепления опорного изолятора несущее тело снабжено диэлектрическим фланцем 2. Для защиты несущего тела и диэлектрического фланца от воздействия окружающей среды они снабжены защитным покрытием. Для того чтобы предотвратить конденсацию влаги во внутренней полости несущего тела (трубы) при колебаниях температуры окружающего воздуха, влажный воздух из указанной полости вытеснен с помощью специального заполнения.

На фиг.2 показан опорный изолятор, несущее тело которого выполнено в виде изолирующей трубы, и верхний фланец представляет собой металлическую пробку в изолирующей трубе. С целью снижения напряженности и предотвращения частичных разрядов с поверхности пробки она покрыта слоем твердого диэлектрика 4.

Для уменьшения коэффициента температурного расширения материала фланца и предотвращения его отрыва от стенок несущего тела опорного изолятора при температурном расширении в полимерный материал фланца добавляется наполнитель. Кроме того, при этом устраняются механические напряжения в фланце, возникающие из-за несовпадения температурного расширения материала несущего тела и материала фланца. Применение наполнителя позволяет также уменьшить расход полимерного связующего и понизить стоимость заполнения.

Механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора 3 может быть образовано резьбовым соединением, либо методом плотной посадки с применением полимерного клея, либо с помощью штифтов. Возможны любые комбинации указанных методов соединения, в том числе, например, проклейка резьбового соединения и т.п. Соединение диэлектрического фланца с изолирующей трубой может быть выполнено по внешней и (или) по внутренней поверхности трубы.

Для механического крепления фланцев в опоре либо к элементам высоковольтного устройства используются металлические либо диэлектрические болты. Возможно применение металлических закладных деталей с ответной резьбой, размещенных в теле диэлектрического фланца. Возможно применение металлических или диэлектрических прижимных колец, обеспечивающих равномерное распределение механической нагрузки по плоской поверхности диэлектрического фланца.

Если цилиндрическое тело опорного изолятора выполнено в виде изолирующей трубы и металлический фланец выполнен в виде пробки в изолирующей трубе, то для снижения напряженности электрического поля и предотвращения частичных разрядов поверхность пробки внутри изолирующей трубы может быть покрыта слоем твердого диэлектрика.

Результаты испытаний опорных изоляторов с диэлектрическими фланцами подтверждают возможность их применения. Результаты испытаний опорных изоляторов с металлическим фланцем в виде пробки, поверхность которой внутри изолирующей трубы покрыта слоем твердого диэлектрика, подтверждают возможность их применения.

Заявляемый опорный изолятор может найти применение в качестве опорной изоляции реакторов, катушек индуктивности, а также проводов линий электропередачи, высоковольтных аппаратов: выключателей, разъединителей, шинных опор и так далее, особенно в тех типах аппаратов, опорная изоляция которых работает в условиях сильного переменного магнитного поля и высоких механических нагрузок на открытом воздухе.

Применение таких изоляторов в качестве опорной изоляции высоковольтных аппаратов, например реакторов, позволит увеличить их надежность.

Литература

1. Патент РФ № 2173902, Н01В 17/14.

2. Патент РФ № 2260219, H01В 17/14, 17/24.

1. Опорный изолятор, содержащий несущее цилиндрическое тело изолятора и фланцы, установленные на обоих торцах изолятора, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из двух фланцев изготовлен из диэлектрика на основе полимерного связующего, армированного высокопрочными нитями.

2. Опорный изолятор по п.1, отличающийся тем, что механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора образовано резьбовым соединением.

3. Опорный изолятор по п.1, отличающийся тем, что механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора образовано клеевым соединением.

4. Опорный изолятор по п.1, отличающийся тем, что механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора образовано штифтовым соединением.

5. Опорный изолятор по п.1, отличающийся тем, что механическое крепление изолятора к внешним элементам образовано посредством металлических болтов и металлических закладных деталей в теле диэлектрического фланца.

6. Опорный изолятор по п.1, отличающийся тем, что механическое крепление изолятора к внешним элементам образовано посредством диэлектрических болтов.

7. Опорный изолятор, содержащий несущее цилиндрическое тело изолятора и фланцы, установленные на обоих торцах изолятора, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из двух фланцев изготовлен из диэлектрика на основе полимерного связующего с добавкой мелкодисперсного наполнителя.

8. Опорный изолятор по п.7, отличающийся тем, что механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора образовано резьбовым соединением.

9. Опорный изолятор п.7, отличающийся тем, что механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора образовано клеевым соединением.

10. Опорный изолятор по п.7, отличающийся тем, что механическое крепление диэлектрического фланца к телу изолятора образовано штифтовым соединением.

11. Опорный изолятор по п.7, отличающийся тем, что механическое крепление изолятора к внешним элементам образовано посредством металлических болтов и металлических закладных деталей в теле диэлектрического фланца.

12. Опорный изолятор по п.7, отличающийся тем, что механическое крепление изолятора к внешним элементам образовано посредством диэлектрических болтов.

13. Опорный изолятор, содержащий несущее цилиндрическое тело изолятора и фланцы, установленные на обоих торцах изолятора, отличающийся тем, что цилиндрическое тело выполнено в виде изолирующей трубы, и, по меньшей мере, один фланец имеет форму металлической пробки, вставленной внутрь изолирующей трубы, причем для снижения напряженности электрического поля и предотвращения частичных разрядов на поверхности пробки она покрыта слоем твердого диэлектрика.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехнического оборудования, а конкретно к изолятору (варианты), предназначенному для крепления проводов и оптоволоконных кабелей на траверсах линий электропередач.

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в качестве опорных полимерных изоляторов для аппаратов высокого напряжения. .

Изобретение относится к электротехнике и касается опорных и линейных изоляторов для высоковольтных подстанций и линий электропередачи. .

Изобретение относится к электротехнике и касается опорных изоляторов для высоковольтных подстанций и линий электропередачи. .

Изобретение относится к электротехнике и касается опорных изоляторов для высоковольтных подстанций и линий электропередачи. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным изоляторам. .

Изобретение относится к электротехнике и касается опорных изоляционных конструкций для высоковольтных подстанций. .

Изобретение относится к изоляционным конструкциям высокого напряжения, а именно к стержневым опорным изоляторам, используемым на открытых распределительных устройствах высоковольтных подстанций в качестве опор для токоведущих проводов или шин.

Изобретение относится к области электротехнике, в частности к высоковольтным изоляторам. .

Изобретение относится к устройству и способу изготовления электрических стеклопластиковых изоляторов для воздушных линий электропередач. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам изготовления электрических изоляторов из высокопрочных композиционных материалов, например стеклопластика, которые могут использоваться в воздушных линиях электропередач, на подстанциях, контактных сетях электротранспорта

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к опорным полимерным изоляторам для электроподстанций и воздушных линий электропередачи

Изобретение относится к изолирующим устройствам, обеспечивающим электроизоляцию приборов от высокого электрического напряжения

Изобретение относится к области электротехнического оборудования, в частности к изоляционным конструкциям высоковольтных линий электропередач и открытых распределительных устройств, а именно к изоляторам для крепления высоковольтных проводников

Раскрыт изолятор, предназначенный для крепления, в качестве одиночного изолятора или в составе колонки или гирлянды изоляторов, высоковольтного провода в электроустановке или на линии электропередачи. Изолятор содержит изоляционное тело и арматуру в виде установленных на его концах первого и второго элементов арматуры. Первый элемент арматуры выполнен с возможностью соединения, непосредственно или посредством крепежного устройства, с высоковольтным проводом или со вторым элементом арматуры предшествующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды. Второй элемент арматуры выполнен с возможностью соединения с электроустановкой, или опорой линии электропередачи, или с первым элементом арматуры последующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды. Кроме того, изолятор содержит четыре или более электрода, выходящие в три или более разрядные камеры, размещенные в изоляционном теле. Разрядные камеры представляют собой корпуса, открытые в пространство вокруг изоляционного тела, и снабжены выступами, установленными внутри корпусов с возможностью ограничения величины разрядного зазора между электродами. Крайние электроды электрически соединены с арматурой или выходят на поверхность изоляционного тела. Технический результат - снижение разброса величин разрядных зазоров между электродами при изготовлении изолятора, что обеспечивает надежную защиту электроустановок и линий от молниевых разрядов, а также повышает срок службы изолятора. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехническому оборудованию, а именно к опорным изоляторам. В изоляторе на болт крепежного узла насажена втулка, выполненная из диэлектрического материала, без внутренней и внешней резьбы, причем болт с насаженной на ней втулкой помещен в отверстие на заземленной несущей конструкции, диаметр которого увеличен на удвоенную толщину стенки втулки, между головкой болта крепежного узла и головкой втулки из диэлектрического материала помещены металлическая шайба крепежного узла и дополнительная металлическая шайба, между которыми зажат металлический проволочный проводник, конец которого несколькими витками присоединен к болту крепежного узла, другой конец проволочного проводника, пройдя через индикатор неисправности, закреплен болтовым соединением на заземленной несущей конструкции, а между корпусом изолятора и заземленной несущей конструкцией установлены, соответственно, токопроводящая и диэлектрическая прокладки с соосными отверстиями диаметром, равным диаметру болта крепежного узла, площадь токопроводящей прокладки больше площади основания корпуса изолятора, но меньше площади диэлектрической прокладки, при этом индикатор неисправности выполнен в виде проволочного проводника, поверхность которого покрыта термокраской, или из стальной проволоки, на которой закручен узел, в петлю узла вставлен диэлектрический флажок, причем сечение стальной проволоки определяется величиной однофазного тока, при прохождении которого стальная проволока плавится. Изобретение обеспечивает сокращение времени обнаружения неисправности и непрерывную диагностику изолятора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изолятор-разрядник содержит изоляционное тело и арматуру в виде установленных на его концах первого и второго элементов арматуры. Первый элемент арматуры выполнен с возможностью соединения, непосредственно или посредством крепежного устройства, с высоковольтным проводом или со вторым элементом арматуры предшествующего высоковольтного изолятора колонки или гирлянды. Второй элемент арматуры выполнен с возможностью соединения с электроустановкой или опорой линии электропередачи или с первым элементом арматуры последующего высоковольтного изолятора колонки или гирлянды. Кроме того, изолятор-разрядник содержит три или более разрядные камеры, установленные в изоляционном теле и последовательно соединенные в цепочку. Разрядные камеры состоят из корпусов и установленных в корпусах электродов, которые жестко закреплены в корпусах и установлены с образованием разрядных зазоров внутри корпусов. Электроды выходят на внешние поверхности корпусов. Электроды и выводы электродов из корпусов жестко закреплены в корпусах, а электроды соседних разрядных камер соединены посредством электрических проводников. Корпусы имеют выходы в пространство вокруг изоляционного тела, а электроды крайних разрядных камер из цепочки последовательно соединенных трех или более разрядных камер электрически соединены с арматурой или с электрическими проводниками, выходящими на поверхность изоляционного тела. Технический результат - снижение разброса величины разрядных зазоров между электродами разрядных камер при изготовлении изолятора. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изолятор-разрядник содержит изоляционное тело и арматуру в виде установленных на его концах первого и второго элементов арматуры. Первый элемент арматуры выполнен с возможностью соединения, непосредственно или посредством крепежного устройства, с высоковольтным проводом или со вторым элементом арматуры предшествующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды. Второй элемент арматуры выполнен с возможностью соединения с электроустановкой, или опорой линии электропередачи, или с первым элементом арматуры последующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды. Кроме того, изолятор-разрядник содержит три или более разрядные камеры, последовательно соединенные в цепочку и установленные в изоляционном теле. Разрядные камеры состоят из корпусов и установленных в корпусах электродов с выводами, выходящими из корпусов. Электроды установлены с образованием разрядных зазоров внутри корпусов. Электроды и выводы электродов из корпусов жестко закреплены в корпусах. Выводы соседних разрядных камер соединены, причем корпуса имеют выходы в пространство вокруг изоляционного тела, а выводы крайних разрядных камер из цепочки последовательно соединенных трех или более разрядных камер имеют электрическое соединение с арматурой или выходят на поверхность изоляционного тела. Технический результат - снижение разброса величин разрядных зазоров мультиэлектродной системы при изготовлении изоляционного тела с использованием полимеров. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологиям, применяемым при изготовлении электрических изоляторов из керамических материалов, которые могут использоваться в воздушных линиях электропередач, на подстанциях, контактных сетях электротранспорта, а также и к устройствам, с помощью которых указанные выше способы получения этих изделий и осуществляются. Способ получения из включающей в свой состав частицы рудных соединений кремния и металлов водяной суспензии содержит операцию приготовления из указанных выше исходных материалов состоящей из этих компонентов сырьевой шихты. В последующем из такого рода шихты предварительно получают гранулированный промежуточный продукт - шликер. Изготовленные в соответствии с этой технологией гранулы шликера затем обрабатываются специальным образом. Изобретение обеспечивает простоту конструктивного исполнения и имеет хорошие показатели, характеризующие его эксплуатационную надежность. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к опорным изоляторам железнодорожного транспорта. В опорном изоляторе, включающем тело изолятора с арматурой для закрепления электрического аппарата и опоры изолятора, опору изолятора, крепление опоры изолятора с телом изолятора (1), арматура (2.1, 2.2) тела изолятора выполнена в виде двух соосно расположенных фасонных вставок с внутренней резьбой с выступающими круглыми торцевыми поверхностями. Опора изолятора конструктивно представляет собой фланец (3), а крепление опоры изолятора к телу изолятора производится резьбовым стержнем (4), вворачиваемым в арматуру тела изолятора с регламентированным крутящим моментом. При этом предварительно одним концом резьбовой стержень соединен с фланцем таким образом, чтобы обеспечивалось разъединение стержня и фланца при достижении определенного заданного растягивающего усилия в соединении. Изобретение направлено на упрощение конструкции соединения тела опорного изолятора и опоры изолятора, повышение технологичности, гидрофобных свойств и ремонтопригодности. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх