Птахозахищений ізолятор

Реферат: Представлений ізолятор, який має ізоляційний елемент, кінцеві частини і щонайменше одну юбку, виконану з діелектрика, яка встановлена на ізоляційному елементі і закриває щонайменше частину бокової поверхні кінцевої частини. UA 106637 C2 (12) UA 106637 C2 UA 106637 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до обладнання для здійснення електропередачі, зокрема для закріплення проводів, деталей і вузлів, які знаходяться під напругою, стосовно несучих конструкцій, наприклад опор ліній електропередач, тобто до ізоляторів. Для підвішування проводів ліній електропередач до несучих конструкцій у вигляді опор і ізоляції частин несучих конструкцій, які знаходяться під напругою, від заземлених частин несучих конструкцій широко використовуються електричні ізолятори, які мають у своєму складі елемент кріплення до заземленої частини електричної установки, елемент кріплення до частини електричної установки, яка знаходиться під напругою, причому узагальнено ці елементи можуть називатися кінцевими частинами, а також - ізоляційний елемент - тіло ізолятора, яке виконане з ізолюючого матеріалу, такого як кераміка, скло, полімер і т.п., призначене для механічного з'єднання кінцевих частин, забезпечуючи при цьому відсутність електричного з'єднання між ними. Поширеною проблемою при передачі електроенергії є ураження електричним струмом крупних птахів, які сідають на ізолятори, таких як голубоподібних, соколоподібних, совоподібних, воронових. При цьому спричиняється шкода як екології, так і електропостачальним і електроспоживальним організаціям, оскільки часто коротке замикання через птаха призводить не тільки до загибелі птахів, але і до пошкодження елементів електричних установок і відключення електропостачання. Найбільше ця проблема стосується горизонтально і похило розташованих ізоляторів, у яких довжина ізоляційного елемента від однієї кінцевої частини до другої має розміри, які є сумірними з розмахом крил птахів у момент їх посадки на ізолятор або зльоту з нього. При дотику двома крилами або лапами і крилом птаха одночасно заземленої і струмопровідної частини електричної установки або кінцевої частини ізолятора відбувається коротке замикання через птаха і, як наслідок, - його загибель і можливе відключення і пошкодження електричної установки. Існуючі, на сьогоднішній день, птахозахисні пристрої мають недостатню ефективність. Наприклад, гострі штирі, описані в патенті CN201266815, які розташовані на можливих місцях посадки птахів, можуть навіть приваблювати таких птахів, як ворони, з метою використання штирів як будівельного матеріалу для гнізд; акустичні відлякувачі є дорогими і відлякують птахів тільки деяких видів, і т.д. Задачею винаходу є створення такого ізолятора, який забезпечує захист птахів від ураження електричним струмом і захист електричної установки від пошкодження її частин або суттєво знижує імовірність таких подій без застосування додаткових птахозахисних пристроїв і без зміни монтажної (будівельної) довжини ізолятора. Задача винаходу вирішується за допомогою збільшення відстані по повітрю від струмопровідної частини ізолятора або електричної установки до заземленої частини ізолятора або електричної установки до такої величини, яку птах не спроможний перекрити крилами або лапами і крилом. При цьому будівельна (монтажна) довжина ізолятора залишається без зміни. Таке рішення досягається з допомогою ізолятора, який має ізоляційний елемент, кінцеві частини і щонайменше одну юбку, виконану з діелектрика, яка встановлена на ізоляційному елементі і закриває щонайменше частину бокової поверхні кінцевої частини. Боковою поверхнею кінцевої частини вважається та поверхня, яка розташована радіально по відношенню до повздовжньої осі ізолятора, що проходить через кінцеві частини. Юбкою називається діелектричний екрануючий елемент, поверхня якого починається від ізоляційного елемента і проходить вздовж або навкруги повздовжньої осі ізолятора на певній відстані від місця встановлення на ізоляційному елементі, яка переважно перевищує відстань від ізоляційного елемента або його проекції вздовж повздовжньої осі ізолятора до юбки. Юбка також може мати більшу довжину і закривати окрім кінцевої частини і частину проводу або несучої конструкції, до якої прикріплена кінцева частина. В одному з варіантів юбка може бути встановлена на ізоляційному елементі знімним чином. В другому варіанті юбка може бути встановлена на ізоляційному елементі незнімним чином, тобто юбка може бути частиною ізоляційного елемента. В переважному варіанті ізолятор виконаний з використанням полімерних матеріалів, наприклад, при виконанні ізоляційного елемента. Юбка також може бути виконана з використанням полімерного матеріалу, який переважно є еластичним. Такий матеріал може бути силіконовою гумою. В одному з варіантів виконання ізолятора юбка має конічну форму. Юбка також може мати наплив на кінцеву частину. Переважно, сума довжини ізоляційного елемента від місця встановлення юбки до протилежної кінцевої частини або до місця встановлення другої юбки і довжин встановлених на 1 UA 106637 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ізоляторах юбок в повздовжньому напрямку ізолятора по суті дорівнює або перевищує розмах крил птахів, що селяться в місцевості, де застосовують цей ізолятор. В деяких варіантах ізолятор може мати щонайменше дві юбки, причому відстань між юбками біля їх основи складає не більше 25 мм. Технічним результатом винаходу є забезпечення захисту птахів від ураження електричним струмом і захист електричної установки від пошкодження її частин, тобто ізолятор згідно з винаходом суттєво знижує імовірність таких подій без застосування додаткових птахозахисних пристроїв, причому, монтажна (будівельна) довжина ізолятора, яка вимірюється як відстань між кріпильними пристроями кінцевих частин, не змінилася. Це досягнуто завдяки результату, який полягає в тому, що відстань по повітрю від струмопровідної частини ізолятора або електричної установки до заземленої частини ізолятора або електричної установки збільшено до такої величини, яку птах не спроможний перекрити крилами або лапами і крилом, хоча будівельна (монтажна) довжина ізолятора є незмінною. Збільшення відстані забезпечується завдяки розвитку крайніх юбок ізоляційного елемента ізолятора в бік металевих частин ізолятора так, щоб металічні частини ізолятора і, в ряді випадків, сполучених елементів електричної установки виявились би всередині юбки і не були доступні птаху для дотику. На Фіг. 1 показаний ізолятор з рівня техніки. На Фіг. 2 показаний ізолятор з птахозахисними юбками. На Фіг. 3 показаний птахозахищений ізолятор, який має птахозахисну юбку на одному кінці ізолятора. На Фіг. 4 показаний птахозахищений ізолятор з напливом захисної оболонки на кінцеву частину. На Фіг. 5 показаний птахозахищений ізолятор в монтажному положенні. На Фіг. 1 показаний ізолятор з рівня техніки, який складається з ізоляційного елемента 1 і кінцевих частин 3. Такий ізолятор має, як показано на Фіг. 1, ізоляційну довжину L. На Фіг. 2 представлений ізолятор у відповідності до винаходу, тобто, який має ізоляційний елемент 1, кінцеві частини 3 і птахозахисні юбки 2. Зазначені юбки 2 виконані з діелектрика, встановлені на ізоляційному елементі 1 і закривають, як показано на Фіг. 2, частину бокової поверхні кінцевої частини 3, залишаючи відкритою торцеву частину ізолятора, наприклад для з'єднання з кінцевими частинами проводів. Такий ізолятор, як показано на Фіг. 2, має ізоляційну довжину L1, яка суттєво перевищує первісну ізоляційну довжину L. залежно від необхідності і конструкції ізолятора птахозахисні юбки 2 можуть бути встановлені як з двох боків ізолятора, так і з одного боку, див., наприклад, Фіг. 3. Довжина юбки вибирається таким чином, щоб ізоляційна довжина L1-L3 на Фіг. 2-4 відповідно, яка дорівнює сумі довжин ізоляційного елемента від місця встановлення юбки до протилежної кінцевої частини або до місця встановлення другої юбки і довжин встановлених на ізоляторах юбок була більше розмаху крил птахів, які водяться в даному регіоні і мають звичку сідати на ізолятори. У зв'язку з цим юбка може мати достатньо велику довжину і закривати окрім кінцевої частини і частину проводу або несучої конструкції, до якої прикріплена кінцева частина. На Фіг. 2-5 показано, що юбки (юбка) 2 встановлені на ізоляційному елементі 1 незнімним чином, тобто юбка 2 є частиною ізоляційного елемента 1. В другому варіанті юбка може бути встановлена на ізоляційному елементі знімним чином. В показаних на Фіг. 2-4 варіантах юбка 2 має конічну форму, хоча її форма може бути як конічною, так і іншою, залежно від призначення ізолятора, розмірів і форми сполучених елементів електричної установки і технологічності виготовлення. У всіх випадках форма юбки повинна виключати можливість скупчення дощової води всередині юбки при горизонтальному або трохи похилому положенні ізолятора. В ізоляторах, конструкція яких передбачає нанесення частини захисної оболонки поверх кінцевих частин, птахозахисні юбки також можуть бути використані. Так, наприклад, на Фіг. 4 показаний ізолятор, в якому юбка 2 має наплив на кінцевій частині 3 (всі позначення на Фіг. 2-5 є однаковими). У переважному варіанті ізолятор виконаний з використанням полімерних матеріалів, наприклад, при виконанні ізоляційного елемента. Юбки також можуть бути виконані з використанням полімерного матеріалу. В одному з варіантів птахозахисні юбки можуть бути виготовлені з еластичного матеріалу, який застосовують для виготовлення захисних оболонок полімерних ізоляторів, наприклад, з кремнійорганічної (силіконової) гуми. В такому випадку птахозахисна юбка 3, завдяки своїй еластичності, має можливість вивертатися у зворотній бік (Фіг. 5), дозволяючи доступ до кінцевих частин 3 для з'єднання їх з іншими частинами електричної установки, що забезпечує зручність монтажу. Після монтажу птахозахисні юбки 2 2 UA 106637 C2 5 10 15 20 повертають у робоче положення (Фіг. 2-4), закриваючи ними металеві частини 3 ізолятора і сполучені з ним частини електричної установки. Еластичність птахозахисних юбок також є додатковою перешкодою для птаха, оскільки забезпечує нестійке положення птаха у випадку намагання сісти на неї, і, як наслідок, непривабливість ізолятора для посадки птахів. Як додатковий елемент непривабливості птахозахищеного ізолятора для птахів відстань між сусідніми юбками захисної оболонки у їх основі не повинна перевищувати 25 мм, тобто відстані, яка є недостатньою для розміщення лапи птаха крупного і середнього розміру. За даними екологічних організацій України та Росії на лініях електропередачі щорічно гинуть десятки мільйонів птахів, багато з яких занесені до Червоної книги. Економічний збиток екології оцінюється в розмірі від 0,65 до 1,6 млрд. USD на рік. На 1 км повітряної лінії електропередачі 10 кВ гине 10 птахів на рік в північних і західних широтах і до 30 птахів - у південних широтах. Електромереживні компанії також несуть великі втрати, пов'язані з перекриттями ізоляторів птахами. У ряді регіонів до 60 % перекриттів ізоляторів на напругу до 110 кВ відбувається з вини птахів. Приблизно в Україні збиток в 2012 році склав більше 130 млн. USD. Відомі металеві птахозахисні пристрої у вигляді вусів або присад, що використовуються повсюдно, але вони заборонені до застосування законодавством України, як такі, що мають агресивний вплив на птахів і заподіюють шкоду екології, і їх використання забороняється без забезпечення способів захисту всього тваринного світу (абз. 1, 3, 4 Ст. 39, Ст. 40 Закону України від 13.12.2001 р. № 2894-ІІІ). "НВО "Ізолятор" вибірково отримало дані від екологічних організацій Львівської, Хмельницької, Закарпатської, АР Крим, Придніпровської залізниць України про факти загибелі птахів у регіонах за 2012 р., які наведені в таблиці. Таблиця Регіон Львівська обл. Хмельницька обл. Закарпатська обл. АР Крим Львівська залізниця Придніпровська залізниця 1720 2041 1074 2407 6 Економічний збиток енергокомпаній (млн. грн.) 121,3 176,0 94,4 119,7 1,23 13 1,85 Кількість аварій з вини птахів Кількість загиблих птахів* 1720 2041 1074 2407 6** 13** 25 30 35 * Загальна кількість загиблих птахів 7259 шт.; з них занесених до Червоної Книги - 109 шт. - сімейства голубиних - 1922 шт.; - сімейства совиних - 1208 шт (у тому числі сови); - сімейства яструбиних - 36 шт.; - сімейства воронових - 3614 шт.; - птахи інших сімейств - 480 шт. При використанні наведеного винаходу забезпечується захист птахів від ураження електричним струмом і захист електричної установки від пошкодження її частин та суттєво знижується імовірність таких подій без застосування додаткових птахозахисних пристроїв і без зміни монтажної (будівельної) довжини ізолятора. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 1. Ізолятор, який має ізоляційний елемент, кінцеві частини і щонайменше одну юбку, виконану з діелектрика, яка встановлена на ізоляційному елементі і закриває щонайменше частину бокової поверхні кінцевої частини. 2. Ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що юбка встановлена на ізоляційному елементі знімним чином. 3. Ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що юбка встановлена на ізоляційному елементі незнімним чином. 4. Ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що виконаний з використанням полімерних матеріалів. 3 UA 106637 C2 5 10 15 5. Ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що юбка виконана з використанням полімерного матеріалу. 6. Ізолятор за п. 5, який відрізняється тим, що юбка виконана з використанням еластичного матеріалу. 7. Ізолятор за п. 6, який відрізняється тим, що юбка виконана з використанням силіконової гуми. 8. Ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що юбка має конічну форму. 9. Ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що юбка має наплив на кінцеву частину. 10. Ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що юбка закриває частину проводу або несучої конструкції, до якої прикріплена кінцева частина. 11. Ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що сума довжини ізоляційного елемента від місця встановлення юбки до протилежної кінцевої частини або до місця встановлення другої юбки і довжин встановлених на ізоляторах юбок в повздовжньому напрямку ізолятора по суті дорівнює або перевищує розмах крил птахів, що селяться в місцевості, де застосовують цей ізолятор. 12. Ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що має щонайменше дві юбки, причому відстань між юбками складає у їх основ не більше 25 мм. 4 UA 106637 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5