Ізолююча підвіска для кріплення і електричної ізоляції проводів

1. Ізолююча підвіска для кріплення та електричної ізоляції проводів, що містить послідовно сполучені щонайменше один тарілчастий ізолятор і один полімерний стрижньовий ізолятор із захисною оболонкою і нормованою механічною міцністю, що має низьковольтний і високовольтний металеві закінцьовувачі, яка відрізняється тим, що кожний тарілчастий ізолятор виконаний щонайменше з механічною міцністю, що дорівнює механічній міцності полімерного стрижньового ізолятора, і має захисне покриття з аналогічного матеріалу захисної оболонки полімерного стрижньового ізолятора, при цьому найбільша кількість NH тарілчастих ізоляторів в ізолюючій підвісці вибрана з умови: 2 3 82246 Відомі ізолюючі підвіски із стрижньових полімерних ізоляторів [див. книгу Г.А.Олександрова, Вс.Л.Іванова. Склопластикова ізоляція ліній електропередачі. -Кишинів.: Штиинця, 1983, С.143-152; Symposium on NonCeramic Insulator Technology: The North American Experience. - November 16-17, 1995, Zurich, Switzerland], виконані із склопластикового стрижня із захисною оболонкою з кремнійорганічних компаундів і з металевими закінцьовувачами. Основними перевагами ізолюючої підвіски з полімерних ізоляторів є: висока гідрофобність, кут змочуваності цих ізоляторів навіть в забрудненому стані перевищує 900, і істотно менша маса (7-10 разів) в порівнянні з еквівалентними гірляндами з тарілчастих ізоляторів. Не дивлячись на високі техніко-економічні показники в порівнянні з тарілчастими ізоляторами, широке застосування ізолюючої підвіски з полімерних ізоляторів обмежується проблемою внутрішнього електричного старіння ізоляції, обумовленого дією високої напруженості електричного поля на кінцях ізолятора і можливими порушеннями герметичності захисної оболонки. Іншою причиною, що перешкоджає широкому впровадженню ізолюючих підвісок з полімерних ізоляторів, є складність виявлення критичних внутрішніх де фектів, які утворюються в процесі електричного старіння ізоляції і приводять до електричного пробою ізолятора. Відомо технічне рішення по зниженню напруженості електричного поля на стрижньових полімерних ізоляторах шляхом установки спеціальної екранної арматури на кінцях ізолятора [див. Патент SU №1334187А1 по М.кл. Н01В17/42, 1987]. За прототип прийнята гірлянда ізоляторів для кріплення і електричної ізоляції [див. Патент SU №1607628А1 по М.кл. Н01В17/04, 1988]. Наявність в ізолюючій підвісці з полімерних ізоляторів послідовно сполучених тарілчастих ізоляторів призводить до зниження найбільших значень напруженості електричного поля у полімерних ізоляторів в початковому стані. У той час по мірі втрати внутрішньої електричної міцності полімерного ізолятора відбудеться перерозподіл електричного поля від полімерного ізолятора до тарілчастого, що може викликати електричні розряди на поверхні тарілчастих ізоляторів. А це, у свою чергу, може привести до нагріву тарілчастих ізоляторів і навіть до пошкодження. Оскільки поверхневі електричні розряди супроводжуються фотоефектами, нагрівом ізоляторів і можливим пошкодженням, то прояв однієї з цих зовнішніх ознак на тарілчастих ізоляторах означає, що стан полімерного ізолятора досяг критичної межі. До недоліків відноситься те, що в умовах експлуатації із-за значної відмінності у властивостях діелектричних матеріалів, що використовуються при виготовленні полімерних і тарілчастих ізоляторів, вони забруднюються і зволожуються різною мірою, що приводить до додаткового перерозподілу електричного поля між полімерним і тарілчастим ізоляторами, яки не пов’язани з погіршенням внутрішньої ізоляції, 4 таким чином може внести значну погрішність при оцінці дефектності полімерних ізоляторів. У основу винаходу поставлена задача спростити виявлення полімерних ізоляторів з критичними внутрішніми електричними дефектами в процесі експлуатації шляхом фізичного відображення процесів проростання електричних дефектів з середини ізолятора на його поверхню для подальшої оптичної, тепловізійної і візуальної індикації стану ізоляції і, таким чином, підвищити експлуатаційну надійність ізоляційних підвісок з полімерних ізоляторів. Рішення вказаної задачі забезпечується теперішнім винаходом і полягає в тому, що у відомій ізолюючій підвісці для кріплення і електричної ізоляції проводів, що містить послідовно сполучені, щонайменше, один полімерний стрижньовий із захисною оболонкою і один тарілчастий ізолятори, останній виконаний, щонайменше, з механічною міцністю, що дорівнює нормовані механічні міцності полімерного стрижньового ізолятора і із захисним покриттям з аналогічного матеріалу захисної оболонки полімерного стрижньового ізолятора. При цьому найбільшу кількість NH тарілчастих ізоляторів вибирають з умови: (1) NH áUH / UB де UH - номінальна напруга мережі; UB - витримувана вологорозрядна напруга тарілчастого ізолятора із захисним покриттям. Захисне покриття тарілчастих ізоляторів виконано з композиції на основі кремнійорганічного компаунда холодного затвердіння. Тарілчасті ізолятори встановлені з боку низьковольтного металевого закінцьовувача. Тарілчасті ізолятори встановлені з боку високовольтного металевого закінцьовувача. Тарілчасті ізолятори встановлені з боку як низьковольтного, так і високовольтного металевих закінцьовувачів. Тарілчастий ізолятор встановлений між полімерними стрижньовими ізоляторами. Ізоляційна деталь тарілчастих ізоляторів виконана із загартованого скла. Наявність в ізолюючій підвісці послідовно сполучених полімерних і тарілчастих ізоляторів із захисними оболонкою і покриттям з аналогічного один одному матеріалу дозволить мінімізувати погрішності визначення полімерних стрижньових ізоляторів з внутрішніми електричними дефектами, обумовлених відмінністю стійкості до забруднення і зволоження полімерних і тарілчастих ізоляторів. Тому істотне підвищення інтенсивності електричних процесів на поверхні тарілчастих ізоляторів, що проявляються у вигляді видимих електричних розрядів і, у свою чергу, у вигляді локального нагріву тарілчастих ізоляторів, є достатньою ознакою критичності полімерного ізолятора по його внутрішній електричній міцності. Як відомо з досвіду експлуатації, тривалі дії поверхневих електричних розрядів (електричних дужок) можуть привести до пошкодження тарілчастих ізоляторів, а у випадку з скляними ізоляторами з покриттям, до видимого 5 82246 пошкодження покриття і руйнування ізоляційної деталі, що можна виявити при зовнішньому огляді. Таким чином, використання, в якості тарілчастих ізоляторів, ізоляторів із загартованого скла з покриттям реалізує ще одну ознаку ідентифікації полімерного ізолятора з критичним внутрішнім електричним дефектом - руйнування захисного покриття і ізоляційної деталі тарілчастого ізолятора. Вибір найбільшої кількості NH послідовно сполучених тарілчастих ізоляторів по співвідношенню (1) забезпечить працездатність ізолюючої підвіски при номінальному режимі експлуатації ПЛ у разі повної втрати ізолюючої здібності полімерних ізоляторів. У той час, як витримувана вологорозрядна напруга тарілчастих ізоляторів із захисним покриттям завжди більше напруги видимої корони цього ж типу ізоляторів, та за наявності в ізолюючій підвісці NH послідовно сполучених тарілчастих ізоляторів також забезпечить, принаймні, надійну оптичну ідентифікацію дефектності полімерних ізоляторів. Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому представлена ізолююча підвіска для кріплення і електричної ізоляції проводів, (див. Фіг.). Ізолююча підвіска складається, щонайменше, з одного полімерного стрижньового ізолятора 1 і одного тарілчастого ізолятора 2, сполучених між собою послідовно. Полімерний ізолятор містить склопластиковий стрижень 3 із захисною оболонкою 4, наприклад, з кремнійорганічної гуми, і металеві високовольтний 5 і низьковольтний 6 закінцьовувачі. На тарілчастий ізолятор 2 нанесено захисне покриття 7 з матеріалу аналогічного матеріалу захисної оболонки 4 полімерного стрижньового ізолятора 1, наприклад, на основі кремнійорганічного компаунда холодного затвердіння, а ізоляційна деталь 8 тарілчастого ізолятора 2 виконана із загартованого скла. Тарілчастий ізолятор 2 може бути приєднаний до високовольтного закінцьовувача 5 полімерного стрижньового ізолятора 1, або до низьковольтного закінцьовувача 6. У випадку, якщо кількість тарілчастих ізоляторів 2 дорівнює двом і більш, то ці ізолятори можуть бути встановлені як з боку високовольтного 5, так і з боку низьковольтного 6 металевих закінцьовувачів полімерного стрижньового ізолятора 1. Ізолюючі підвіски для ПЛ класу 220кВ і вище можуть бути встановлені у вигляді двох послідовно сполучених полімерних стрижньових ізоляторів 1. В цьому випадку тарілчасті ізолятори 2 також можуть бути встановлені в проміжку між полімерними стрижньовими ізоляторами 1. Запропонована ізолююча підвіска, комбінована з двох видів ізоляторів: стрижньових полімерних і тарілчастих скляних ізоляторів, але з аналогічною стійкістю до зовнішніх дій, дозволить ефективно регулювати електричне поле уздовж ізолюючої підвіски, істотно спростити ідентифікацію процесів електричного пошкодження внутрішньої ізоляції полімерних стрижньових ізоляторів і, відповідно, підвищити надійність роботи ПЛ, а також збільшити об’єм 6 застосування високоефективних полімерних стрижньових ізоляторів в електричних мережах.