Полімерний ізолятор і спосіб його виготовлення

1 Полімерний ізолятор, що містить електроізоляційний склопластиковий стрижень і ізолюючий елемент, які з'єднані між собою зв'язувальною речовиною, а також металеві наконечники, ізолюючий елемент виконаний з корпусом і кільцевими ребрами, що мають конусоподібне заглиблення в нижній частині, який відрізняється тим, що ізолюючий елемент виконаний у вигляді суцільнолитої оболонки, кут нахилу твірної конусоподібного заглиблення до площини його основи а (у градусах) і радіус заокруглення в МІСЦІ прилягання поверхні заглиблення до корпусу ізолюючого елеме нта R (у міліметрах) обрані зі співвідношення (X/R=2,5-4,0 2 Полімерний ізолятор за п 1, який відрізняється тим, що ізолюючий елемент виготовлений із силіконової гуми адитивної вулканізації 3 Спосіб виготовлення полімерного ізолятора, що включає виконання ізолюючого елемента й електроізоляційного стрижня, з'єднання їх між собою зв'язувальною речовиною, який відрізняється тим, що зв'язувальну речовину наносять на поверхню електроізоляційного стрижня по всій його довжині, електроізоляційний стрижень розміщають у прес-формі, для утворення ізолюючого елемента в прес-форму подають під тиском еластомер і обробляють при температурі 100 - 140°С протягом 5 15 хвилин 4 Спосіб за п 3, який відрізняється тим, що як еластомер використовують силіконову гуму адитивної вулканізації, яка містить одночасно ВІНІЛ- І ВОДНЄВМІСНІ силоксани, які зшиті під дією платинового каталізатора Винаходи стосуються електротехніки, зокрема, полімерних ізоляторів і способів їх виготовлення Відомим Є полімерний ізолятор - найближчий аналог винаходу-пристрою (патент України 7964, Н 01 В 17/24, 1995р, «Полімерний ізолятор та спосіб його виготовлення»), що містить електроізоляційний стрижень, наприклад, склопластиковий, ізолюючий елемент, утворений зі спідничних елементів, що набираються в процесі зборки і металеві наконечники Спідничний елемент ізолюючого елемента виготовлений з корпусом, що має осьовий отвір і кільцеве ребро, виконане у нижній частині з конусоподібним поглибленням, що перешкоджає затіканню атмосферних опадів і дозволяє знизити витрати матеріалу ізолюючого елемента Електроізоляційний стрижень і ізолюючий елемент з'єднані між собою зв'язувальною речовиною Довжина осьового отвору спідничного елемента І і товщина його стінки Д обрані зі співвідношення І / ня експлуатаційної надійності полімерного ізолятора, зниження енергоємності і трудомісткості та підвищення технологічності його виготовлення, а також підвищення електричної і механічної МІЦНОСТІ суміжного шару між електроізоляційним стрижнем і ізолюючим елементом Причинами, що перешкоджають досягненню технічного результату при використанні найближчого аналога винаходу, є його збірна конструкція, у якій ізолюючий елемент утворений у процесі монтажу попередньо виготовлених спідничних елементів на електроізоляційний стрижень і в процесі притискання наступного спідничного елемента на попередній При виготовленні полімерних ізоляторів з окремих елементів і з'єднанні їх зв'язувальною речовиною існує імовірність розгерметизації суміжного шару між спідничними елементами як у процесі монтажу, так і під час експлуатації, що приведе до доступу вологи до електроізоляційного стрижня і до його руйнування Д = 8 Технічним результатом винаходу є підвищен Ознаками найближчого аналога, що збігають 00 о ю 52084 ся з суттєвими ознаками винаходу, є наявність у полімерному ізоляторі електроізоляційного склопластикового стрижня й ізолюючого елемента, з'єднаних між собою зв'язувальною речовиною, і металевих наконечників, виконання ізолюючого елемента з корпусом і кільцевими ребрами, що мають конусоподібне заглиблення в нижній частині Технічною задачею винаходу-пристрою є створення удосконаленої конструкції полімерного ізолятора із суцільним, суцільнолитим ізолюючим елементом Поставлена технічна задача винаходупристрою вирішується тим, що в полімерному ізоляторі, що містить електроізоляційний склопластиковий стрижень і ізолюючий елемент, з'єднані між собою зв'язувальною речовиною, і металеві наконечники, ізолюючий елемент виконаний з корпусом і кільцевими ребрами, що мають конусоподібне заглиблення в нижній частині, згідно винаходу, ізолюючий елемент виконаний у вигляді суцільнолитої оболонки, кут нахилу твірної конусоподібного заглиблення до площини його основи а (у градусах) і радіус заокруглення в МІСЦІ примикання поверхні поглиблення до корпусу ізолюючого елемента R (у міліметрах) обрані зі співвідношення а / R = 2,5 - 4,0 Згідно винаходу, ізолюючий елемент виготовлений із силіконової гуми адитивної вулканізації Між сукупністю суттєвих ознак винаходу-пристрою і технічним результатом, що досягається, існує такий причиннонаслідковий зв'язок Виконання ізолюючого елемента у вигляді суцільнолитої оболонки дозволить підвищити експлуатаційну надійність полімерного ізолятора, а також підвищити електричну і механічну МІЦНІСТЬ суміжного шару між електроізоляційним стрижнем і ізолюючим елементом, виключити розгерметизацію ізолятора між кільцевими ребрами за рахунок виключення рознімань, знизити енергоємність, трудомісткість і підвищити технологічність його виготовлення за рахунок виключення операцій монтажу Необхідність витримувати співвідношення а / R = 2,5 - 4,0 зумовлена пружноміцностними властивостями (умовна МІЦНІСТЬ, відносне подовження і залишкова деформація) матеріалу суцільнолитої оболонки Виконання кута нахилу твірної конусоподібного заглиблення до площини його основи а (у градусах) і радіуса заокруглення в МІСЦІ примикання поверхні заглиблення до корпусу ізолюючого елемента R (у міліметрах) обраного зі співвідношення а / R = 2,5 - 4,0, встановленого експериментальним шляхом, дозволить виключити деформацію ребер при розкритті пресформи й уникнути можливого відриву кільцеподібного ребра від корпусу ізолюючого елемента оболонки Виконання кута нахилу а і радіуса R, обраних з співвідношення а / R менше 2,5 приведе до збільшення витрат матеріалу, зменшення довжини конусоподібного заглиблення в нижній частині ребра і як наслідок погіршення електричних параметрів ізолятора При виконанні кута нахилу а і радіуса R, обраних з співвідношення а / R більше 4,0 можливий відрив ребра від корпусу оболонки Відомим Є спосіб виготовлення полімерного ізолятора - найближчий аналог винаходу-способу (патент України 7964 А, Н 01 В 17/24, 1995, «Полімерний ізолятор та спосіб його виготовлення») Спосіб полягає в з'єднанні між собою зв'язувальною речовиною електроізоляційного стрижня й ізолюючого елемента, який складений з набору спідничних елементів, виконаних із внутрішнім осьовим отвором, що послідовно монтують і стикують на стрижні, на який попередньо нанесена зв'язувальна речовина Стрижень перед нанесенням може бути оброблений для додання шорсткості його поверхні Перед монтажем осьові отвори спідничних елементів розтягують у радіальному напрямку, зокрема, шляхом введення в них порожнистої оправки, з наступним и видаленням Технічним результатом винаходу-способу є зниження трудовитрат і енерговитрат, підвищення технологічності виготовлення полімерного ізолятора, а також підвищення електричної і механічної МІЦНОСТІ суміжного шару між електроізоляційним стрижнем і ізолюючим елементом Причинами, що перешкоджають досягненню технічного результату при використанні найближчого аналога винаходу-способу, є необхідність послідовного монтажу на електроізоляційний стрижень і стикування між собою значної КІЛЬКОСТІ СПІДНИЧНИХ елементів, процес притискання наступного спідничного елемента на попередній, необхідність виконання операцій збільшення осьового отвору кожного спідничного елемента перед стикуванням, що вимагає значних енерго- і трудовитрат Ознаками найближчого аналога, що збігаються з суттєвими ознаками винаходу-способу, є наявність у способі виготовлення полімерного ізолятора виконання ізолюючого елемента й електроізоляційного стрижня, з'єднання їх між собою зв'язувальною речовиною Технічною задачею винаходу-способу є створення удосконаленого способу виготовлення конструкції полімерного ізолятора шляхом лиття під тиском Поставлена технічна задача винаходу-способу вирішується тим, що в способі виготовлення полімерного ізолятора, який включає виготовлення ізолюючого елемента й електроізоляційного стрижня, з'єднання їх між собою зв'язувальною речовиною, згідно винаходу, зв'язувальну речовину наносять на поверхню електроізоляційного стрижня по всій його довжині, далі електроізоляційний стрижень розміщають у прес-формі, для утворення ізолюючого елемента в прес-форму подають під тиском еластомер і обробляють при температурі 100 - 140°С протягом 5 - 1 5 хвилин Згідно винаходу, як еластомер використовують силіконову гуму адитивної вулканізації, що містить одночасно ВІНІЛ- і воденьвмісні силоксани, які зшиті під дією платинового каталізатора Між сукупністю суттєвих ознак винаходуспособу і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок Виготовлення полімерного ізолятора суцільнолитим шляхом лиття під тиском дозволить знизити трудо- і енерговитрати Попереднє нанесення на склопластиковий електроізоляційний стрижень зв'язувальної речовини дозволить підвищити технологічність способу, а також механічну й електричну МІЦНІСТЬ 52084 суміжного шару за рахунок його ЦІЛІСНОСТІ І рівномірності У цілому виготовлення полімерного ізолятора в прес-формі, у яку подають під тиском еластомер і обробляють при температурі 100 140°С протягом 5-15 хвилин, дозволить одержати очікуваний технічний результат Винаходи ілюструються графічним матеріалом, де на фіг 1 показаний загальний вид полімерного ізолятора, на фіг 2 - вузол 1 фіг 1 Полімерний ізолятор містить електроізоляційний стрижень 1, ізолюючий елемент, виконаний у вигляді суцільнолитої оболонки 2 з корпусом 3 і кільцевими ребрами 4 Стрижень 1 і оболонка 2 з'єднані між собою зв'язувальною речовиною 5 На кінцях електроізоляційного стрижня 1 закріплені металеві наконечники 6 Кут а - кут нахилу утворюючої конусоподібного заглиблення 7 до площини його основи R - радіус заокруглення в МІСЦІ прилягання внутрішньої поверхні кільцевого ребра 4 до корпусу З Полімерний ізолятор виготовляють у такий спосіб Поверхню електроізоляційного склопластикового стрижня 1 попередньо піддають механічній обробці для одержання шорсткості На підготовлений електроізоляційний стрижень 1, виготовлений з односпрямованого склопластику, наносять зв'язувальну речовину 5 і розміщають у пресформі, яку поміщають, наприклад, у вулканізаційний прес, в який подають під тиском еластомер Обробку виконують при температурі 100 - 140°С протягом 5 - 1 5 хвилин, після цього електроізоляційний стрижень 1 із суціпьнолитою оболонкою ізолюючим елементом 2, що має кільцеві ребра 4, витягають із прес-форми, знімають напливи Полімерний ізолятор монтують, закріплюючи на кінцях електроізоляційного стрижня 1 металеві наконечники 6 За еластомер використовують силіконову гуму адитивної вулканізації, що містить одночасно ВІНІЛ- І воденьвмісні силоксани, що зшиваються під дією платинового каталізатора Еластомер виконаний на основі силіконового каучуку, що містить високомолекулярні ланцюги з ВІНІЛЬНИМИ SiCH=CH2 групами і високомолекулярні ланцюги з водневими Si-групами Вулканізація еластомеру при цьому здійснюється в присутності платинового каталізатора за такою схемою СЩ СН5 дх—С j— І — Si ~~ І І І СН, СН, СН, СН, он. „-0-Ы СНз и -Si-O- -Si „-О-ЫІ L і сн. СН, СН, СН, каталізатор I CHj сн; — sO — Si S- — СНз СН, СИ, Вулканізація еластомеру починається при температурі нижче 100°С, причому, при температурах 100 - 140°С процес різко прискорюється Вулканізація здійснюється в одну стадію при 100 140°С протягом 5 - 15 хвилин Такий режим вулканізації виключає утворення дефектів оболонки, дозволяє використовувати склопластикові стрижні більш низького класу нагрівостійкості, а також підвищити стабільність процесу Фіг 2 Фіг 1 СНз 52084 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71