Способ изготовления полимерного высоковольтного изолятора

Авторы патента:

Сухар Александр Васильевич (RU)

Власов Виталий Васильевич (RU)

Сухар Василий Михайлович (RU)

Данилов Геннадий Александрович (RU)

H01B17/14 - опорные изоляторы (штыревые изоляторы H01B 17/20; полые изоляторы H01B 17/24)

Владельцы патента RU 2395128:

Закрытое Акционерное Общество - ЗАО "ФЕНИКС-88" (RU)

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. Способ изготовления полимерного высоковольтного изолятора включает выполнение на одном конце цилиндрической поверхности стеклотекстолитового стержня 1, выемок 3, и на этом же конце методом литья под давлением формируют полимерную изоляционную головку 2. На другом конце стеклотекстолитового стержня армируют металлический фланец. На цилиндрических частях изоляционной головки и фланца выполняют кольцевые канавки. На длине L, равной расстоянию между канавками плюс 10-20 мм, выполняют изоляционную оболочку 12 с радиальными ребрами 13 из кремнийорганической резины. Обеспечивается повышение надежности и срока службы полимерного высоковольтного изолятора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Известен способ изготовления полимерного высоковольтного изолятора (см. патент РФ на изобретение №2338282, Н01В 17/14, 2008), принятый за прототип, заключающийся в том, что стеклотекстолитовый стержень закрепляют одним концом на опорной металлической детали, то есть армируют опорный металлический фланец на стеклотекстолитовом стержне. Затем формируют вокруг стеклотекстолитового стержня изоляционную оболочку с радиальными ребрами из кремнийорганической резины, после этого устанавливают на другой конец стеклотекстолитового стержня изоляционную головку из полимерного материала, имеющую цилиндрическую полость, в которой располагают конец стеклотекстолитового стержня. Полость выполняют с насечками на боковой поверхности для повышения плотности закрепления изоляционной головки на стеклотекстолитовом стержне. На изоляционной головке в продолжение полости для размещения конца стеклотекстолитового стержня выполняют еще одну цилиндрическую полость, которая охватывает наружный диаметр изоляционной оболочки из кремнийорганической резины, и на этом наружном диаметре изоляционной оболочки выполняют, по меньшей мере, одну кольцевую канавку для установки уплотнительного элемента.

Недостатком известного способа является недостаточная механическая прочность сцепления изоляционной головки со стеклотекстолитовым стержнем, что снижает надежность работы полимерного высоковольтного изолятора при расположении его, близком к горизонтальному, и при восприятии ветрового механического воздействия от присоединенного провода на изолятор. Динамическое воздействие от порывов ветра и качания присоединенного провода может расшатать сцепление изоляционной головки со стеклотекстолитовым стержнем несмотря на имеющиеся насечки на боковой поверхности полости изоляционной головки. Кроме того, при таком положении полимерного высоковольтного изолятора и воздействии на него упомянутых динамических сил уплотнение стыка между изоляционной головкой и изоляционной оболочкой в виде уплотнительного элемента в канавке недостаточно надежно герметизирует стык, что может повлечь проникновение влаги в стык и снизить надежность работы изолятора. В совокупности это снижает срок службы полимерного высоковольтного изолятора.

Задачей предлагаемого способа изготовления полимерного высоковольтного изолятора является повышение надежности и срока службы изолятора за счет повышения прочности сцепления изоляционной головки со стеклотекстолитовым стержнем и за счет повышения плотности и адгезии материалов в стыке между изоляционной головкой и изоляционной оболочкой.

Технический результат достигается тем, что в предложенном способе изготовления полимерного высоковольтного изолятора, включающем армирование стеклотекстолитового стержня одним концом в металлический фланец, являющийся опорной деталью изолятора, установку на втором конце стеклотекстолитового стержня изоляционной головки из полимерного материала для расположения и крепления высоковольтных проводов, покрытие стеклотекстолитового стержня изоляционной оболочкой с радиальными ребрами из кремнийорганической резины на промежутке между фланцем и изоляционной головкой, на цилиндрической поверхности стеклотекстолитового стержня на его втором конце в зоне расположения изоляционной головки выполняют выемки, после чего методом литья под давлением формируют на стеклотекстолитовом стержне изоляционную головку, затем армируют на стеклотекстолитовом стержне фланец, на изоляционной головке и цилиндрической части фланца выполняют канавки и на длине, равной расстоянию между канавками плюс 10÷20 мм, выполняют изоляционную оболочку с радиальными ребрами из кремнийорганической резины.

В зоне расположения изоляционной головки выемки выполняют в виде системы лунок, распределенных по окружности стеклотекстолитового стержня.

В зоне расположения изоляционной головки выемку выполняют в виде кольцевой проточки на стеклотекстолитовом стержне.

Сущность предлагаемого способа изготовления полимерного высоковольтного изолятора поясняется фигурами: на фиг.1 представлена реализация способа с применением выемок в виде системы лунок, распределенных по окружности стеклотекстолитового стержня; на фиг.2 - реализация способа с применением выемки в виде кольцевой проточки на стеклотекстолитовом стержне.

На цилиндрической поверхности стеклотекстолитового стержня 1 на его конце, где должна располагаться изоляционная головка 2, выполняют выемки 3 (фиг.1), выполненные в виде системы лунок, распределенных по окружности стеклотекстолитового стержня в зоне расположения изоляционной головки 2. Выемка может быть также выполнена в виде кольцевой проточки 4 (фиг.2) в зоне расположения изоляционной головки.

Методом литья под давлением формируют на стеклотекстолитовом стержне изоляционную головку 2. Изоляционная головка отливается из полимерного материала, например из стеклонаполненного полиамида. Для обеспечения удобства монтажа и крепления высоковольтных проводов на изоляционной головке выполняется шейка 5, и может быть выполнен на торце изоляционной головки элемент в виде разрезной втулки 6.

На другом конце стеклотекстолитового стержня армируют металлический фланец 7. Армировка осуществляется традиционными способами, например посадкой на эпоксидный компаунд или опрессовкой. Для крепления полимерного высоковольтного изолятора на траверсе высоковольтной линии на фланце может быть предусмотрена шпилька 8 (фиг.1) или отверстия 9 (фиг.2) под крепежные болты.

На наружном диаметре цилиндрической части изоляционной головки 2 и на цилиндрической части фланца выполняют кольцевые канавки 10 и 11. На длине, равной расстоянию между канавками L плюс 10÷20 мм, выполняют изоляционную оболочку 12 с радиальными ребрами 13 из кремнийорганической резины. Нанесение изоляционной оболочки 12 с радиальными ребрами 13 может выполняться из кремнийорганической резины, например, методом литья или методом прессования.

Место стыка между выполненной методом литья под давлением изоляционной головкой 2 и стеклотекстолитовым стержнем 1 обладает высокой адгезией и механической прочностью, обеспечиваемыми достаточно совершенным технологическим процессом литья под давлением стеклонаполненного полиамида. Кроме того, заполненные при литье выемки 3 (фиг.1) или 4 (фиг.2) повышают механическую прочность крепления изоляционной головки на стеклотекстолитовом стержне при воздействии горизонтальных динамических ветровых сил от проводов при горизонтальном расположении полимерного высоковольтного изолятора. Повышается прочность крепления изоляционной головки и при воздействии изгибающих сил, например, от веса проводов с гололедом при горизонтальном расположении изолятора, а также при воздействии односторонних сил тяжения проводов в аварийном режиме при обрыве провода. Изоляционная головка прочно удерживается на стеклотекстолитовом стержне, и сдвинуть ее без разрушения практически невозможно. Повышение механической прочности полимерного высоковольтного изолятора в части изоляционная головка - стеклотекстолитовый стержень повышает надежность и срок службы изолятора.

Выполнение изоляционной оболочки 12 из кремнийорганической резины на промежутке от цилиндрической части фланца до изоляционной головки, включая ее цилиндрическую часть, по технологии цельного литья или цельного прессования с соответствующим праймером (грунтовкой) обеспечивает высокую адгезию материалов на этом промежутке. Заполнение кремнийорганической резиной канавок 10 на изоляционной головке и 11 на фланце и продолжение изоляционной оболочки на 5÷10 мм далее от каждой канавки образуют как механические, так и гидравлические замки. Эти замки в совокупности с высокой адгезией материалов противостоят возможным механическим воздействиям по отрыву изоляционной оболочки по ее краям и составляют надежное гидравлическое уплотнение, препятствующее проникновению влаги во внутреннюю область изолятора. Этим повышается надежность полимерного высоковольтного изолятора и его срок службы.

1. Способ изготовления полимерного высоковольтного изолятора, включающий армирование стеклотекстолитового стержня одним концом в металлический фланец, являющийся опорной деталью изолятора, установку на втором конце стеклопластикового стержня изоляционной головки из полимерного материала для расположения и крепления высоковольтных проводов, покрытие стеклотекстолитового стержня изоляционной оболочкой с радиальными ребрами из кремнийорганической резины на промежутке между фланцем и изоляционной головкой, отличающийся тем, что на цилиндрической поверхности стеклотекстолитового стержня на его втором конце в зоне расположения изоляционной головки выполняют выемки, после чего методом литья под давлением формируют на стеклотекстолитовом стержне изоляционную головку, затем армируют на стеклотекстолитовом стержне фланец, на изоляционной головке и цилиндрической части фланца выполняют кольцевые канавки и на длине, равной расстоянию между канавками плюс 10-20 мм, выполняют изоляционную оболочку с радиальными ребрами из кремнийорганической резины.

2. Способ изготовления полимерного высоковольтного изолятора по п.1, отличающийся тем, что в зоне расположения изоляционной головки выемки выполняют в виде системы лунок, распределенных по окружности стеклотекстолитового стержня.

3. Способ изготовления полимерного высоковольтного изолятора по п.1, отличающийся тем, что в зоне расположения изоляционной головки выемку выполняют в виде кольцевой проточки на стеклотекстолитовом стержне.

Похожие патенты:

Электрический изолятор // 2391728

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

Опорный композитный изолятор // 2372681

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

Способ изготовления электрического изолятора и изолятор, изготовленный данным способом // 2371796

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.

Опорный изолятор // 2343578

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

Изолятор (варианты) // 2338282

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

Опорный полимерный изолятор // 2321912

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

Опорный полимерный изолятор повышенной надежности // 2319242

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

Опорный полимерный изолятор увеличенной жесткости // 2319241

Опорный изолятор // 2260219

Опорный штыревой изолятор // 2208855

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

Мультиэлектродный изолятор-разрядник и способ его изготовления // 2535197

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.

Опорный изолятор с индикатором неисправности // 2537377

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.

Мультикамерный изолятор-разрядник и способ его изготовления // 2548169

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.

Мультикамерный изолятор-разрядник с предварительно изготовленными разрядными камерами // 2549361

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.

Способ получения электроизоляционных керамических изделий из содержащей частицы рудных соединений кремния и металлов водяной суспензии и устройство для его осуществления // 2568297

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.

Опорный изолятор // 2593460

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.