Високовольтний ізолятор

Високовольтний ізолятор, що містить електроізоляційний стрижень (1) з металевими закінцьовувачами (2) та ізоляційний елемент (3), з'єднаний зі стрижнем зв'язувальною речовиною (4), при цьому ізоляційний елемент виконаний у вигляді 3 25680 Недоліком даного рішення є недостатня електрична міцність та експлуатаційна надійність ізоляторів. Прототипом є полімерний стрижневий ізолятор, який містить електроізоляційний склопластиковий стрижень та ізоляційний елемент, з'єднані між собою зв'язувальною речовиною, а також металеві закінцьовувачі, при цьому ізоляційний елемент виконаний у вигляді суцільнолитого циліндричного корпусу з кільцевими ребрами, що мають конусоподібне поглиблення в нижній частині. Кут нахилу кільцевого ребра ізолятора лежить в межах від 13 до 25°, кут розхилу вершини кільцевого ребра ізолятора лежить в межах від 6 до 7°, кут нахилу нижньої поверхні кільцевого ребра до горизонтальної площини лежить в межах від 6 до 18°, радіуси сполучення кільцевого ребра ізолятора з нижньою і верхньою частинами циліндричної оболонки ізолятора знаходяться в діапазонах відповідно від 1 до 3мм і від 5 до 6мм, товщина стінки циліндричної оболонки лежить в межах від 5 до 7мм, діаметр кільцевого ребра циліндричної оболонки ізолятора лежить в межах від 80 до 160мм, крок між суміжними кільцевими ребрами лежить в межах від 20 до 60мм, ширина кільцевого ребра у його основи лежить в межах від 5 до 21мм, а відношення довжини шляху ви току елемента до кроку між суміжними кільцевими ребрами лежить в межах від 2,35 до 3,5 [Див. Патент України №60950 по М.кл. Н01B 17/00, 2005р.]. Недоліком даного ізолятора є недостатньо висока електрична міцність, а також висока матеріалоємність і собівартість. В основу корисної моделі поставлене завдання підвищення електричної міцності, розрядних електричних характеристик та експлуатаційної надійності ізолятора, оптимізація конструктивного виконання ізоляційного елемента та зниження за рахунок цього маси, матеріалоємності ізолятора і його собівартості. Рішення вказаного завдання полягає в тому, що високовольтний ізолятор містить електроізоляційний стрижень (1) з металевими закінцьовувачами (2) та ізоляційний елемент (3), з'єднаний зі стрижнем зв'язувальною речовиною (4). Ізоляційний елемент виконаний у вигляді суцільнолитого циліндричного корпусу (5) з кільцевими ребрами (6), які виконані однаковим діаметром або двох різних діаметрів, при цьому кільцеві ребра більшого (7) і меншого (8) діаметра чергуються між собою. Відстань між ребрами (9) лежить в межах від 21 до 33мм. Відношення максимальної висота (10) ізоляційної частини до мінімальної висоти ізоляційної частини є не більшим, ніж 2,63 до 1, причому мінімальна висота ізоляційної частини є не менше ніж 180мм. Відношення максимального діаметру кільцевого ребра до мінімального діаметру кільцевого ребра є не більшим ніж 1,87 до 1. Сукупність обраних параметрів ізолятора вцілому забезпечує одержання наступного технічного результату: досягнення максимально високих експлуатаційних характеристик, а саме витримуваних ізолятором електричних напруг в сухому стані та під дощем за рахунок визначених габаритних характеристик. 4 Також можливо виготовлення ізоляційного елемента з рідкої гуми. Це дозволяє зменшити масогабаритні параметри ребер, а також підвищує термін його експлуатації за рахунок зменшення впливу шкідливих факторів навколишнього середовища. Наприклад, ребра, виконані з рідкої гуми скидають снігове навантаження і лід. Іншими словами ребра прогинаються і скидають сніг і бурульки. Зменшення кута ребер у вищеописаній конструкції ізолятора запобігає налипанню снігу (особливо на консольних ізоляторах). Також, оскільки ізоляційні елементи ізолятора виробляються з рідких гум, вони мають тонкі ребра, що не дає можливості птахам, які руйнують полімери сісти на ізолятор. Іншими словами ребра прогинаються і птах не може триматися на ізоляторі. Було встановлено, що ви щевказані параметри ізолятора є взаємозв'язаними. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. Фіг.1 - загальний вигляд ізолятора з кільцевими ребрами різного діаметра. Фіг.2 - Фіг.5 - варіанти втілення вигляду ізолятора з кільцевими ребрами різного діаметра. Фіг.6 - варіант втілення вигляду ізолятора з кільцевими ребрами однакового діаметра. Полімерний стрижневий ізолятор містить електроізоляційний стрижень (1), на якому змонтовані металеві закінцьовувачі (2) і ізоляційний елемент (3), з'єднаний з електроізоляційним стрижнем (1) зв'язуючою речовиною (4). Ізоляційний елемент (3) виконаний у вигляді корпусу (5) з кільцевими ребрами (6), розташованих між собою на відстані (9) від 21 до 33мм. Кільцеві ребра (6) можуть бути виконані однаковим діаметром, як показано на Фіг.6, або двома різними діаметрами, як зображено на Фіг.1 - Фіг.5, при цьому ребра більшого та меншого діаметрів чергуються між собою. На Фіг.1 зображено варіант вигляду ізолятора, в якому діаметр ребра більшого діаметра (7) мають найбільше числове значення з обраного діапазону значень. На Фіг.2 зображено варіант вигляду ізолятора, в якому висота ізоляційної частини (10) має максимальне числове значення з обраного діапазону значень. На Фіг.4 зображено варіант вигляду ізолятора, в якому діаметр ребра меншого діаметра (8) мають найменше числове значення з обраного діапазону значень. На Фіг.5 зображено варіант вигляду ізолятора, в якому висота ізоляційної частини (10) має найменше числове значення з обраного діапазону значень. Високовольтний ізолятор виготовляють наступним чином. Електроізоляційний стрижень (1) покривають зв'язувальною речовиною (4) і розміщують в литтєву пресформу (на кресленні не вказана), яку розташовують, наприклад, в вулканізаційний прес (на кресленні не вказаний) і в яку шприцьапаратом (на кресленні не вказаний) подають під тиском наповнювач, із якого формують ізоляційний еле 5 25680 мент (3). Таким матеріалом, зокрема може бути еластомер. Проводять вулканізацію наповнювача, як правило, при температурі 90-160°С протягом 5-20хв, після чого електроізоляційний стрижень (1) із ізоляційним елементом (3), що має циліндричний корпус (5) і кільцеві ребра (6), виймають із пресформи та знімають облой, що утворився під час формування. Після цього на кінцях електроізоляційного стрижня (1) монтують металеві закінцьовувачі (2). Велика напруга, стисн утий (спресований) стан наповнювача в стрижні забезпечує необхідні тверді механічні властивості ізоляційному тілу ізолятора. В залежності від конструктивного виконання ізолятора електроізоляційний стрижень можуть розміщувати в литтєву пресформу з одним чи двома змонтованими металевими закінцьовувачами. Також ізолятор може бути виготовлений в польових умовах стрижня, ізоляційного елементу, виготовлених , і існуючого на опорі стрижня методом обтискання корпусу ручним або мобільним пресом, вживаним для монтажу дротів ЛЕП. Також для обжимання можуть використовува тися преси Clamping unit 300 KN, Clamping unit 400 KN або Clamping unit 400x2 KN. У стислому стані ізоляційний елемент передає навантаження вниз і бічні вигинаючі навантаження 6 на стрижень, оскількивказані навантаження також усередині ізоляційного елементу на стиснення. Довготривалі зусилля на ізолятор, вертикально вгору, на практиці не зустрічаються. Випадкові навантаження від тряски дротів після скидання є невеликими і компенсуються зсувними напругами в запресованому ізоляційному елементі. Обтискання ізоляційного елементу в корпусі створює достатньо міцне корпуса на стрижні і дозволяє не застосовувати додаткового стопорного кільця або інші додаткові пристосування. Електроізоляційний елемент є діелектриком між корпусом і стрижнем. Термічна стійкість такого ізолятора складає більше 350 градусів і обмежена власне температурою плавлення корпусу і стрижня. Електроізоляційний елемент стає демпфуючою прокладкою, компенсуючою можливі різні коефіцієнти температурного власного розширення, а також розширення матеріалу корпусу і стрижня. Внаслідок цього ізолятор може витримувати різкі перепади температури до 300 градусів (термошок), що на порядок більше, чим у всі х існуючих ізоляторів. Пружні властивості ізолятора і відсутність крихких деталей дозволяють транспортувати ізолятори без бою. Зменшення ваги ізолятора дає економію на транспортних витратах. Кільцеві ребра (концентричні тарілки), що є частиною електроізоляційної частини збільшують довжину шляху витоку стр уму по поверхні ізолятора. 7 Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков 25680 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601