Подвесной полиэтиленовый изолятор для воздушных линий

Авторы патента:

Восканян Андрей Павлович (RU)

H01B17/02 - подвесные изоляторы; натяжные изоляторы

Владельцы патента RU 2544840:

Восканян Андрей Павлович (RU)

Полиэтиленовый подвесной изолятор для воздушных линий, в котором шапка и стержень выполнены из композиционных материалов, а изоляционная деталь выполнена из сшитого полиэтилена. При этом головка изоляционной детали запрессована между шапкой и стержнем в процессе изготовления. Стержень сформирован из однонаправленных упрочняющих волокон и полимерного компаунда. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационной надежности, более длительное и стабильное сохранение изолирующей способности и удобство применения за счет снижения веса изделия, исключения коррозии, повышения устойчивости к динамическим нагрузкам. 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройству высоковольтных подвесных изоляторов воздушных линий электропередачи.

Известна конструкция подвесного изолятора, содержащего: шапку, стержень и изоляционную деталь из фарфора или закаленного стекла (стандарт IEEE Power Eng. - Rev., 1982, v. 2, N 10, р.35, fig.3). Шапка и стержень соосно установлены на изоляционной детали и обеспечивают шарнирное крепление нескольких изоляторов в гирлянде, позволяющее последовательно соединять шапку одного изолятора со стержнем другого изолятора (стандарт IEC60120, ГОСТ 6490). Известны также высоковольтные изоляторы, имеющие соосно установленные шапку, стержень и изоляционную деталь, выполненную из электротехнического фарфора или закаленного стекла, с различными усовершенствованиями (SU 1579303, SU 1619957, SU 1644667.

Наиболее близким прототипом является изолятор по патенту RU 2297056 С1 (заявка 2006112286/09 от 14.04.2006) содержащий металлическую шапку, металлический стержень с утолщением и электроизоляционную деталь из кремнийорганической резины, с головкой детали, запрессованной между металлическим стержнем и металлической шапкой.

Недостатком аналогов является использование в качестве материала изоляционной детали закаленного стекла или фарфора, обладающих значительной механической прочностью и термостойкостью, но вместе с тем хрупкостью (низкой стойкостью к динамическим нагрузкам) и достаточно большим весом. Большой вес связан также с использованием металлических конструктивных элементов (шапка и стержень). Большой вес изделия отражается на трудоемкости и удорожании монтажа гирлянды изоляторов, большей весовой нагрузке на подвеску в целом. Хрупкость влияет на высокий процент боя при транспортировке изделий.

Кроме этого, всем аналогам и прототипу присуще явление коррозии в деталях конструкции (шапка и стержень) из-за использования металла для их изготовления.

В прототипе хрупкость и большой вес (отчасти) устранены посредством выполнения изоляционной детали из кремнийорганической резины. Тем не менее, кремнийорганическая резина при всех преимуществах является мягким материалом и имеет недостаточную прочность к сдавливанию. Крепление стержня в головке изоляционной детали осуществлено нежестко, возможно его раскачивание и переменная сдавливающая нагрузка на головку детали.

Вследствие этого вероятно временное изменение толщины изоляционного слоя и сокращение изоляционного промежутка. Как мягкий материал резина более подвержена порезам и разрывам. С течением времени возможно возникновение трещин и крошение фрагментов изоляционной детали в местах сочленений со стальными элементами. В условиях значительной сдавливающей нагрузки действующей длительное время, слой резины также изменит толщину. Во всех перечисленных случаях ухудшаются изолирующие свойства изоляционной детали.

Целью настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности и удобства применения изоляторов за счет более значительного снижения веса изделия, исключения коррозии, повышения устойчивости к динамическим нагрузкам и изолирующей способности гирлянды из нескольких изоляторов.

Указанный результат достигается за счет, того что высоковольтный изолятор содержит изоляционную деталь 2 из сшитого полиэтилена, шапку 1 и стержень 3 из композитного материала (см. фиг.1).

Стержень сформирован в полимерном компаунде продольными упрочняющими волокнами, равномерно расположенными по всему объему стержня. Упрочняющие волокна выполнены из стойкого к нагрузке на разрыв диэлектрического материала. Возможно исполнение в варианте с органическими (например, арамидными) или неорганическими (например, базальтовыми) волокнами. Стержень имеет фигурное утолщение - 3а на одном конце и сфероидное утолщение 3б на другом (см. фиг.1).

Фигурным концом стержень жестко запрессован в изоляционную деталь, при этом максимальный диаметр фигурного конца стержня 3а несколько меньше внутреннего диаметра входного отверстия шапки 1.

Сфероидный конец 3б входит в свободное отверстие шапки другого изолятора 1а и обеспечивает шарнирное крепление изолятора в составной гирлянде из одинаковых изоляторов. Шапка сформирована из компаунда с многослойным армированием тканью из тех же волокон, что и стержень. При этом она отличается от традиционной формы шапки, получаемой отливкой из чугуна, и представляет собой втулку со сфероидной внутренней поверхностью. Выходные отверстия выполнены с меньшим диаметром относительно внутреннего диаметра шапки.

Трекингостойкий сшитый полиэтилен высокой плотности (например, аналогичный Hendrix Molded Products www.hendrix-wc.com) обладает невысокой хрупкостью и при этом существенно более твердый материал в сравнении с резиной. Из-за значительно большей твердости изоляционная деталь из сшитого полиэтилена более устойчива к длительным сдавливающим нагрузкам и раскачиванию стержня изолятора.

Кроме этого, за счет диэлектрического свойства стержня и шапки повышаются изолирующая способность гирлянды изоляторов. Применение более легких материалов: сшитого полиэтилена и композитов, снижает весовую нагрузку. Замена металлических деталей на композитные элементы исключает коррозию.

Возможны варианты исполнения с одной изоляционной деталью в шапке (фиг.1) и с двумя деталями (фиг.4) и дополнительным крепежным элементом - металлическим стаканом (фиг.5).

Возможно также жесткое соединение из нескольких секций изоляционных деталей (фиг.6)

На фиг.1 изображена схема устройства, где 1 - шапка, 2 - электроизоляционная деталь, 3 - стержень, 3а - фигурное (коническое) утолщение стержня, 3б-сфероидное утолщение стержня.

На фиг.2 изображен вид сверху на шапку изолятора 1 с фигурным вырезом для входа сфероидного конца стержня и шплинтовым замком 4.

На фиг.3 изображен вид снизу на сфероидный конец композитного стержня.

На фиг.4 изображен вариант исполнения с одной композитной шапкой 1, двумя изоляционными деталями из сшитого полиэтилена 2 и двумя композитными стержнями 3.

На фиг.5 изображен металлический крепежный элемент «стакан» 5 со шплинтовым замком 4.

На фиг.6 изображен вариант соединения из нескольких секций изоляторов, включая дополнительный композиционный стержень с двумя коническими утолщениями 6.

Высоковольтный подвесной изолятор с шапкой и стержнем из композитных материалов и электроизоляционной деталью с головкой и юбкой, отличающийся тем, что электроизоляционная деталь выполнена из сшитого полиэтилена, а ее головка запрессована между шапкой и стержнем в процессе изготовления, стержень и шапка сформированы из однонаправленных упрочняющих волокон и полимерного компаунда.

Похожие патенты:

Птицезащищенный изолятор // 2511109

Изобретение относится к оборудованию для осуществления электропередачи, в частности для закрепления проводов, деталей и узлов, находящихся под напряжением относительно несущих конструкций, например опор линий электропередач, т.е к изоляторам.

Способ нанесения равнотолщинного гидрофобного покрытия на электроизоляционную конструкцию // 2499317

Изобретение относится к высоковольтной технике, а именно к способам нанесения гидрофобного покрытия на электроизоляционную конструкцию. Способ включает предварительную очистку наружной поверхности конструкции изолятора с последующим нанесением на нее гидрофобного покрытия одинаковой толщины.

Способ повышения влагоразрядных свойств и электрической прочности электроизоляционной конструкции // 2499316

Изобретение относится к высоковольтной технике и может быть использовано для усиления поверхностной электрической прочности внешней изоляции, работающей в условиях загрязнения.

Электроизоляционная конструкция с разнотолщинным гидрофобным покрытием // 2499315

Изобретение относится к области электротехники, в частности к опорно-стержневым или линейно-подвесным изоляторам воздушных линий электропередачи. Электроизоляционная конструкция изолятора выполнена с разнотолщинным гидрофобным покрытием, жидким или пастообразным в исходном состоянии.

Способ повышения влагоразрядного напряжения высоковольтной изоляции // 2496170

Изобретение относится к высоковольтной технике и может быть использовано для усиления защиты от влагоразрядного напряжения и электрической прочности внешней изоляции, работающей в условиях загрязнения.

Способ механизированного нанесения гидрофобного покрытия на электроизоляционную конструкцию // 2496169

Изобретение относится к высоковольтной технике, а именно к способу механизированного нанесения гидрофобного покрытия, которое наносят на очищенную наружную поверхность путем распыления с использованием источника сжатого воздуха.

Электроизоляционная конструкция с равнотолщинным гидрофобным покрытием // 2496168

Предложенное изобретение относится к электроизоляционным конструкциям в виде опорно-стержневых или линейно-подвесных изоляторов воздушных линий электропередачи с электроизоляционным гидрофобным покрытием, жидким или пастообразным в исходном состоянии.

Кремнийорганическая электроизоляционная гидрофобная композиция для высоковольтных изоляторов // 2496167

Изобретение относится к кремнийорганическим гидрофобным композициям, предназначенным для электроизоляционных конструкций, например высоковольтных изоляторов, и может быть использовано для повышения электрической прочности внешней изоляции, работающей в условиях загрязнения.

Высоковольтный подвесной изолятор // 2491672

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к основным элементам электрического оборудования, в частности к электрическим изоляторам воздушных линий электропередачи, и является устройством высоковольтного подвесного изолятора.

Мультикамерный разрядник, высоковольтный изолятор с мультикамерным разрядником и высоковольтная линия электропередачи, использующая данный изолятор // 2470430

Изобретение относится к разрядникам высокого напряжения, высоковольтным изоляторам, с помощью которых могут закрепляться провода или ошиновки высоковольтных установок, а также высоковольтных линий электропередачи и электрических сетей.

Электрический изолятор с армирующими стержнями // 2549202

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим изоляторам, в частности к опорным, подвесным, проходным и другим изоляторам. Согласно изобретению электрический изолятор содержит изоляционное тело, выполненное с использованием эластичного диэлектрического материала, по меньшей мере, один крепежный узел и армирующие стержни, расположенные, по меньшей мере, частично в изоляционном теле, причем, по меньшей мере, часть армирующих стержней механически соединена между собой, причем армирующие стержни, и/или, по меньшей мере, один крепежный узел, и/или, по меньшей мере, один соединительный элемент выполнены с использованием токопроводящего материала. Изобретение обеспечивает создание требуемого распределения напряженности электрического поля вокруг изолятора, что обеспечивает безопасность и повышение срока службы. 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Подвесной полимерный изолятор // 2550807

Изобретение относится к разработке конструкций электроизоляторов воздушных линий электропередачи и предназначается для применения при обустройстве троллейбусных и трамвайных линий, а также линий электропередач на железнодорожном транспорте. В подвесном полимерном изоляторе, состоящем из несущего стержня (1), проушин (3), расположенных на его концах и имеющих отверстия, предназначенные для крепления изолятора, а также расположенных в поперечном направлении относительно продольной оси стержня электроизолирующих ребер (2), охватывающих стержень по его периметру, все элементы изолятора выполнены в виде единой конструкции из полимерного материала, причем стержень имеет ребристое крестообразное сечение с плавными переходами на внешней поверхности продольных ребер, а также в местах сопряжения стержня с поперечными электроизолирующими ребрами и вдоль его продольной оси, и, по крайней мере, на двух его продольных ребрах, находящихся в одной плоскости, выполнены сквозные дренажные отверстия. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции изолятора, повышение его эксплуатационной надежности при работе на открытом воздухе, а также упрощение технологии изготовления. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Покрышка подвесного линейного изолятора // 2559786

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструктивным элементам высоковольтных подвесных изоляторов воздушных линий электропередачи, и является устройством дополнительной изоляционной детали, используемой совместно с основной изоляционной деталью изолятора и составляющей комбинированную конструкцию. Для придания наилучших эксплуатационных свойств, снижения веса, вандалоустойчивости, гидрофобности и увеличения длины пути утечки, дополнительная деталь выполнена из трекингоустойчивой кремнийорганической резины в форме кольца с вытянутыми кольцевыми ребрами различной конфигурации и с поверхностью внутреннего диаметра кольца, полностью повторяющей форму наружного обода основной изоляционной детали изолятора. 3 ил.

Секторное птицезащитное устройство для подвесного изолятора и изолятор, снабженный таким устройством // 2569500

Изобретение относится к устройствам для защиты элементов оборудования, предназначенного для осуществления электропередачи, в частности, для защиты подвесных изоляторов. Устройство для защиты подвесного электрического изолятора имеет изоляционное тело и оконцеватели, выполнено с возможностью соединения с элементами электроустановок, из которых нижний имеет продолговатую форму, от электрического замыкания оконцевателей и/или соединяемых с изолятором элементов электроустановок птицами и/или продуктами их жизнедеятельности. Устройство выполнено из диэлектрика в виде юбки, выполненной из соединенных угловыми концами секторов и снабженной элементом крепления на изоляторе или соединяемом с верхним оконцевателем изолятора элементе электроустановки. Юбка также снабжена элементом фиксации ориентации юбки относительно изолятора. Изобретение благодаря увеличению расстояния по воздуху от заземленной части изолятора или электроустановки до места над токоведущей частью электроустановки, подвешенной с помощью изолятора, обеспечивает препятствие возможному короткому замыканию. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 11 ил.

Полимерный подвесной изолятор // 2581850

Изобретение относится к разработке конструкций электроизоляторов воздушных линий электропередач. Полимерный подвесной изолятор, состоящий из несущего стержня, проушин, расположенных на его концах и имеющих отверстия, предназначенные для крепления изолятора, а также расположенных в поперечном направлении относительно продольной оси стержня электроизолирующих ребер (5), охватывающих его по его периметру, согласно изобретению состоит из элементов, выполненных в виде единой конструкции из полимерного материала, причем несущий стержень выполнен в виде двух или более параллельных пластин (1), имеющих сечение, сужающееся от их середины к краям, и соединенных между собой в средней части перемычкой (2), а концы пластин плавно переходят в проушины (3), на внешней боковой поверхности наружных пластин вдоль продольной оси выполнены ребра жесткости (4), в местах сопряжения ребер жесткости с пластинами, поперечных электроизолирующих ребер и перемычки выполнены плавные переходы и перемычка имеет продольные сквозные отверстия (6), расположенные между электроизолирующими ребрами. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и технологии изготовления полимерного подвесного изолятора, а также улучшение его эксплуатационных характеристик. 8 з.п. ф-лы. 8 ил.