Устройство для крепления изолятора

 

оциалистическик

< 949246 с

Реслублии

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6,! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заквлено 19.12,80 (2l ) 3219302/24-07 (5I)M. Кл.

Н 01 В 17/16

1 с присоединением заявки №

Гесударстееииый комитет

СССР ив иела» изобретений и етерьпий (23) Приоритет.Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24 (53) УДК 621. .3 15.652 (088. 8) Дата опубликования описания 01.07.82 (72) Авторы изобретения

H. П. Карпушкин, В. С. Андреев, Т. П. Кравче

Всесоюзный государственный проектно-изыскафльсский., и научно-исследовательский институт "Сельэнергопросек г с ,сс . (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ИЗОЛЯТОРА

Изобретение относится к электрос тевому строительству, в частности к созданию электроизоляпионных устройств для линий электропередачи предпочтительно напряжением 6-10 кВ.

Известно устройство для крепления

5 изолятора, установленного на металлическом штыре и уплотненного с помошью пакли, пропитанной сури| ом (1) . Это наиболее распространенный вариант крепления изолятора к траверсе в распредсетях.

Однако данное устройство требует значительных затрат времени при монтаI же и практически невозможен его демонтаж.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для крепления изолятора, выполненного с юбком, наклон р которой к вертикали составляет 30-45, к траверсе опорь., содержашее штырь, закрепляемый к траверсе, и полиэтиленовый колпачок, насаженный на конец штыр (2).

Однако в условиях загрязнения и увлажнения указанное устройство имеет низкую электрическую прочность, и в связи с этим изогиттор должен выполняться крупногабаритным, чтобы обеспечивалась достаточная дпина пути утечки.

При этом конструкция устройства получается очень громоздкой и нерациональной. Большая длина пути, требуемая для районов с высокой степенью загрязнения, объясняется тем, что увлажненная загрязненная поверхность имеет низкую электрическую прочность. Разрядный градиент на такой поверхности может понижаться до 0,3-0,4 кВ/см. В то же время эта загрязненная поверхность в сухом состоянии обладает высокой электрической прочностью, ее разрядный градиент составляет 2,5-3 кВ/см, т.е. в 7-8 раз выше увтиикненной.

Цепь изобретения — повышение электрической прочности изолятора в районах повышенного загрязнения атмосферы.

940246

Поставленная цель достигается тем, что устройство для крепления изолятора, выполненного с юбкой, наклон которой к вертикали составляет 30-45, к траверсе опоры, содержашее штырь, эакрепляемый на траверсе и полиэтиленовый колпачок, насаженный на конец штыря, снабжено гильзой из полупроводникового материала, расположенной на указанном колпачке, длина которой определяется easeM Uep / ср, а р от нижнего края юбки изолятора до траверсы соответствует неравенству ср (q+Ez)

Ер где Еср - сухораэрядный градиент, кВ/crag

- длина гильзы см

Ц - длина образукицей конуса юбки изолятора, см;

- разрядный градиент по каплям, рк стекаюшим с юбки изолятора на траверсу, кв

Ogp - мокроразрядное напряжение, kB.

На чертеже показано устройство для крепления изолятора, разрез.

Устройство состоит из штьгревого изолятора 1, штыря 2, колпачка 3 с гильзой о

4, которая представляет собой слой полупроводникового полимера, нанесенный на внешнюю поверхность колпачка 3. В качетсве полупроводяшего полимера могут быть использованы такие материалы, как, 35 например, легированный полипропнлен или наполненный силиконоэпоксидный компа С1ВЛ.

Устройство монтируют на траверсе 5.

Соотношение их размеров и взаимное 40 расположение оказывают влияние на электукгческую прочность в различных условиях рабогы ВЛ.

Важиое значение имеют следующие 4> размеры: длина гильзы 0, угол наклона d. образующей конуса юбки 6 изолятора 1, длина Pg образующей конуса юбки 6 изолятора 1 и расстояние Ь между нижним краем юбки 6 изолятора 1 и тра- о версой 5.

Длина гильзы 4 определяется величиной возможных коммутационных перенапряжещй, которые оцениваются мокроразрядным напряжением О р, и должна быть такой, чтобы rqxa возможных коммутационных перенапряжениях не происходил разряд и ие было перекрытия устройства.

Такое положение может быть обеспечено, когда е P(e„+e ) о где с сухораэрядный градиент, кв/см .

P - длина гильзы, см;

- длина образуюшей конуса юбки изолятора, см; (Р Й )=с - длина закрытой от дождя поверхности.

- о

При угле о(45 длина закрытой части составляет а, = q + g. или сумма этих частей при 4. = 45 равняется А = P.y y+ 0,707 6, 1,707 Р (нэ решения треугольника АВС).

Таким образом, длина гильзы 4 для

ЕЛ 10 кВ, исходя из формулы (1), должна быть не менее где 34 кв — мокроразрядное напряжение для изоляторов ВЛ 10 кВ (ГОСТ 151675).

Указанный расчет проведен с большим запасом, исходя из теоретически возможных коммутационных перенапряжений, величина которых на ВЛ практически не встречается. В действительности, согласно опыту, величина коммутационных перенапряжений не превышает 2,2 (,!ср . Поэтому гильза 4 дпиной, вычисленной ранее, обеспечивает надежную работу на воздушных линиях предлагаемого устройства»

Чтобы исключить шунтирование нижней закрытой поверхности, расстояние нижнего края юбки 6 изолятора 1 от траверсы

5 должно быть не менее асср(Е+Е)

1ь» !

Ерк где )Р, - разрядный градиент с края ребра по каплям, стекающим с изолятора на траверсу.

Например, для изолятора ВЛ 10 кВ п Я Ecp = 2,5 кВ/см и E >< = 3 кВ/см высота должна быть не менее где Ерк зависит от интенсивности каплепадения и его загрязненности.

Таким образом, при работе устройства во влажных условиях ток утечки идет от провода по увлажненной поверхности изолятора 1 через полупроводяшу!.! гильзу 4

940 246

О и металлический штырь 2 на траверсу 5.

При этом гильза 4 нагревается током и температура ее поверхности становится выше температуры окружаюшего воздуха, что предохраняет гильзу 4 от увлажнения и тем самым предотврашает возможность перекрытия.

Устройство может работать в нескольких режимах .

Режим дождя. о

Перед дождем отмечается повышение влажности воздуха. Имеюшийся слой загрязнения на изоляторе 1 и колпачке 3 может увлажниться до такой степени, что возможны перекрытия.

С началом дождя происходит смыв слоя загрязнения с верхних поверхностей изолятора 1 и медленное увлажнение закрытых внутренних поверхностей изолятора 1 (брызгами от траверсы 5 и т.д,).

Ток утечки, проходя по гильзе 4, подогревает и подсушивает ее поверхность. Поэтому электрическая прочность складывается из разрядных напряжений увлажненной внешней поверхности изолятора 1 и частично сухой внутренней поверхности юбки 6 изолятора 1 и сухой гильзы 4. Подсушка внутренней поверх» ности юбки 6 изолятора 1 происходит от тепла, выделяемого поверхностью на- ЗО, греваемой гильзы 4. Оно накапливается в полости изолятора 1 ввиду отсутствия движения воздуха. Суммарная электрическая прочность оказывается при этом достаточно высокой, благодаря чему обеспе-З5 чивается требуемый уровень изоляции, устраняются перекрытия и повышается надежность работы в целом.

Режим тумана и росы.

В этом режиме благодаря току утечки 40 поверхность гильзы 4 поддерживается постоянно сухой. Роса не выпадает на подогреваемую поверхность гильзы 4, а на внутренней поверхности юбки 6 изолятора 1 роса подсушивается. 45

Поступление тумана снизу и увлажн ние внутренней поверхности изолятора 1 затрудняется ввиду подогрева и образования воздушного замка. За счет нагрева проводяшая поверхность гильзы 4 поддерживается сухой.

Формула изобрет ения

Устройство для крепления изолятора, выполненного с юбкой, наклон которой к вертикали составляет 30-45О, к траверсе опоры, содержашее штырь, закрепляемый к траверсе, и полиэтиленовый колпачок, насаженный на конец штыря, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения электрической прочности изолятора в районах повышенного загрязнения атмосферы, оно снабжено гильзой . из полупроводникового материала, расположенной н указанном колпачке, длина которой определяется отношением U

4 r

Ерк где Egp — сухоразрядный градиент, кВ/см; длина гильзы см

- дпина образуюшей конуса юбки изолятора, см;

Ер — разрядп Ф градиент по каплям, стекакапим с юбки изолятора на траверсу, кВ;

Ц„„р — мокроразрядное напряжение, кВ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Долгинов А. И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. М., "Энергия, 1 96 8.

2. Патент Англии % 915613, кл. 36, 1963.

040246

Составитеиь Л. Январеэа

Редактор Н. Безродная Техред К. Мыцьо Корректор М. Шароши

Заказ 4680/75 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, ?K-35,.Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, -4