Наконечник для полімерного ізолятора

1. Наконечник для полімерного ізолятора, що містить корпус, наприклад, циліндричної форми з зовнішнім діаметром (D) з розміщенням у ньому, уздовж осі симетрії корпуса, глухого циліндричного отвору діаметром (dст) для розташування склопластикового стержня, а також вузол кріплення наконечника до опор контактної мережі, наприклад, у вигляді вушка з наскрізним отвором для підвішування наконечника у зборі з ізолятором до опор контактної мережі, який відрізняється тим, що наконечник з боку розміщення глухого циліндричного отвору для розташування склопластикового стержня виконаний з об'ємним потовщенням у C2 2 85483 1 3 85483 4 склопластикового стержня, а також вузол кріпленПерераховані ознаки пристрою складають ня наконечника до опор контактної мережі у висутність винаходу. гляді провушини з наскрізним отвором для підвіНаявність причинно-наслідного зв'язку між сушування наконечника у зборі з ізолятором до опор купністю істотних ознак винаходу і те хнічним реконтактної мережі [2]. зультатом, що досягається, полягає в наступному. Недоліком цього наконечника за пристроєм Було встановлено досліднопрототипу є відсутність ефективної конструкції експериментальним і розрахунковим шляхом, що наконечника та оптимальних співвідношень геомевідхилення від встановлених ефективних діапазотричних розмірів конструктивних елементів наконів співвідношень геометричних розмірів конструкнечника, що призводить до недостатньої експлуативних елементів корпуса і об'ємного потовщення таційної надійності полімерних ізоляторів. (або розширення) наконечника призводить до поВ основу винаходу поставлена задача ствогіршення експлуатаційних характеристик ізоляторення ефективної конструкції наконечника за рарів на його основі. хунок удосконалення його конструктивних елеменКрім того, досліджено, що накладення на потів і знаходження оптимальних співвідношень їх товщення шару діелектрика (силіконової гуми) геометричних розмірів, що приведе до підвищення збільшує шлях стр уму витоку на величину дуги експлуатаційної надійності полімерних ізоляторів бокового закруглення об'ємного потовщення, пона їх основі. критого шаром діелектрика, наприклад, силіконоВказана задача досягається тим, що в наконевої гуми. Це дозволяє скоротити ізоляційну висоту чнику для полімерного ізолятора, що містить корізолятора на довжину дуги у випадку, якщо шаром пус, наприклад, циліндричної форми з зовнішнім гуми покритий одне об'ємне потовщення наконечдіаметром (D) з розміщеним у ньому уздовж осі ника, а якщо покрити гумою обидва потовщення симетрії корпуса глухому циліндричному отвору обох наконечників (у зборі з ізолятором) - то на дві діаметром (dcт) для розташування склопластиководовжини дуги. го стержня, а також вузол кріплення наконечника На Фіг.3 показане електричне поле наконечнидо опор контактної мережі, наприклад, у вигляді ка без диску з закругленою бічною поверхню для провушини з наскрізним отвором для підвішування полімерного ізолятора на напругу 27,5кВ і руйнівну наконечника у зборі з ізолятором до опор контактмеханічну силу 120кН. На Фіг.4, 7 і 10 і на Фіг.5, 8 і ної мережі, новим є те, що, наконечник з боку роз11 показані точки 1, 2, 3 і 4, за допомогою яких міщення глухого циліндричного отвору для розтаустановлюється відповідність обчислених значень шування склопластикового стержня виконаний з напруженості електричного поля в точках 1, 2, 3 і об'ємним потовщенням у формі тіла обертання, 4, та розташування цих точок у просторі наконечрозташованим симетрично щодо поздовжньої осі ника і поблизу нього. симетрії корпуса наконечника і виконаним суцільно Аналізуючи приведені на Фіг.3-11 дані, можна з ним, при цьому бічна поверхня об'ємного потовзробити наступні висновки. щення виконана закругленою. 1. Здійснення об'ємного потовщення наконечОб'ємне потовщення наконечника виконане, ника й закруглення його країв знижує напруженість наприклад, у формі диска або кільця, товщина електричного поля на краях наконечника. Дійсно, якого (Нр) дорівнює подвійному радіусу закругленпорівняння напруженості електричного поля наконя (г) зовнішньої бічної поверхні потовщення. нечників без потовщення (у формі диска із закругРадіус закруглення (r) зовнішньої бічної повеленою зовнішньою бічною поверхнею) (Фіг.3-5) і рхні об'ємного потовщення знаходиться в межах "поліпшеного" наконечника за заявляємим технічвід 5 до 15мм. ним рішенням (Фіг.6-8) показує для останнього Максимальний діаметр (Dp) об'ємного потовзниження напруженості на краях в 1,6 рази щення, щовиконане, наприклад, у формі диска (40:25=1,6). або кільця, вибирається у залежності від зовніш2. Покриття "поліпшеного" наконечника з об'нього діаметра (D) корпуса наконечника із наступємним потовщенням шаром діелектрика (силіконого співвідношення нової гуми) (Фіг.9-11) додатково знижує напруженість електричного поля на краях потовщення Dp=k×(D-dcт), наконечника у 2,7 рази відносно напруженості еледе D - зовнішній діаметр корпуса наконечника, ктричного поля на краях потовщення без диску із м, закругленою зовнішньою бічною поверхнею. dcт - діаметр глухого циліндричного отвору для розташування склопластикового стержня, м, 3. Поліпшення геометрії наконечника шляхом об'ємного потовщення і покриття його шаром діеk - коефіцієнт, що знаходиться в межах від 0,8 лектрика (силіконової гуми) приводить до знижендо 1,2. ня рівня радіоперешкод більше ніж на порядок Об'ємне потовщення наконечника виконане з (див. таблицю 1) в результаті зниження напружепокриттям шаром діелектрика, наприклад, силіконової гуми. ності електричного поля на краях потовщення наконечника у 2,7 разів. Об'ємне потовщення наконечника виконане з покриттям шаром діелектрика товщиною 3,5-6мм. 5 85483 6 Таблиця 1 Залежність рівня радіоперешкод від типів наконечників Тип наконечника Наконечник, показаний на Фіг.4 Наконечник, показаний на Фіг.7 Наконечник, показаний на Фіг.10 4. Покриття об'ємного потовщення наконечника шаром гуми подовжує шлях проникнення вологи до склопластикового стержня на межі розподілу «гума - метал», в результаті чого підвішується стійкість ізолятора під час випробувань на проникнення вологи за ГОСТ 28856 [3]. Винахід пояснюється графічними матеріалами, де: на Фіг.1 показано наконечник (вид збоку); на Фіг.2 - вид наконечника спереду; на Фіг.3 показане електричне поле наконечника без диску із закругленою бічною поверхню для полімерного ізолятора на напругу 27,5кВ і руйнівну механічну силу 120кН; на Фіг.4 показаний ескіз наконечника без диску із закругленою бічною поверхню; на Фіг.5 - розподіл напруженості електричного поля уздовж горизонтальної лінії, перетинаючої наконечник без диску із закругленою бічною поверхню, що показаний на Фіг.4; на Фіг.6 - електричне поле наконечника з об'ємним потовщенням у вигляді диска (або кільця) із закругленою бічною поверхню; на Фіг.7 - ескіз наконечника з об'ємним потовщенням у вигляді диска із закругленою бічною поверхню; на Фіг.8 - розподіл напруженості електричного поля уздовж горизонтальної лінії, перетинаючої наконечник з об'ємним потовщенням у вигляді диска (або кільця) із закругленою бічною поверхню, що показаний на Фіг.7; на Фіг.9 - електричне поле наконечника з об'ємним потовщенням у вигляді диска (або кільця) із закругленою бічною поверхню, покритим шаром діелектрика (силіконовою гумою); на Фіг.10 - ескіз наконечника з об'ємним потовщенням у вигляді диска (або кільця) із закругленою бічною поверхню, покритим шаром діелектрика (силіконовою гумою); на Фіг.11 - розподіл напруженості електричного поля уздовж горизонтальної лінії, перетинаючої наконечник з об'ємним потовщенням, покритим шаром діелектрика (силіконової гуми), що показаний на Фіг.10; на Фіг.12 наведені фотографії варіантів виконання наконечників з об'ємним потовщенням. Наконечник для полімерного ізолятора містить корпус 1, наприклад, циліндричної форми, з виконаному у ньому уздовж осі симетрії корпуса 1 глухому циліндричному отвору 2 діаметром (dcт) для розміщення склопластикового стержня (на Фіг.1-2 не показано), а також вузол кріплення наконечника до опор контактної мережі, наприклад, у вигляді провушини 3 з наскрізним отвором 4 для підвішу Рівень радіоперешкод, мкВ при 30кВ при 100 кВ 5 104 0 5 0 2 вання наконечника у зборі з ізолятором до опор контактної мережі (на Фіг.1-2 не показано), або у вигляді так званого „пестика", або у вигляді так званого „гнізда", або у вигляді так званого „патрубка" (див. Фіг.12, де показана форма виконання наконечників за вищезазначеними варіантами вузлів кріплення наконечника до опор контактної мережі, але без відповідних позначень). Наконечник з боку розміщення глухого циліндричного отвору 2 для розташування склопластикового стержня виконаний з об'ємним потовщенням 5 у формі тіла обертання 6, наприклад, у формі диска або кільця, з максимальним діаметром (Dp). При цьому об'ємне потовщення виконане із закругленою зовнішньою бічною поверхнею радіусом (г), що знаходиться в межах від 5 до 15мм. Максимальний діаметр (Dp) об'ємного потовщення, що виконане, наприклад, у формі диска або кільця, вибирається у залежності від зовнішнього діаметра (D) корпуса наконечника із наступного співвідношення Dp=k×(D-dcт), де D - зовнішній діаметр корпуса наконечника, м, dcт - діаметр глухого циліндричного отвору для розташування склопластикового стержня, м, k - коефіцієнт, що знаходиться в межах від 0,8 до 1,2, а товщина тіла обертання (Нр), наприклад, диска або кільця, дорівнює 2r. Корпус наконечника 1 і об'ємне потовщення 5 виконані злитно (суцільно). Наконечник для полімерного ізолятора, що заявляється, пройшов успішні експериментальні випробування при використанні в комплекті з ізолятором у випробувальному центрі НДІ високих напруг (м. Слов'янськ Донецької області). Зараз підготовлена документація на промислове виготовлення наконечника для полімерного ізолятора при номінальних напругах 3,3кВ постійного струму, 27,5кB, 35кВ, 110кВ, 150кВ, 220кВ і 330кВ на руйнівну механічну силу 70кН, 120кН і 160кН. Джерела інформації 1. Электрический изолятор и способ его изготовления. Заявка №97114051/09. МПК 7 Н01В17/14. Опубл.20.12.1998. 2. Высоковольтный штыревой линейный изолятор. Патент RU №2233493, 2004. МПК7 Н01В17/20. 3. ГОСТ 28856-90. Изоляторы линейные подвесные стержневые полимерные. Общие технические условия. - М., 1990. 7 85483 8 9 85483 10 11 85483 12 13 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 85483 Підписне 14 Тираж 28 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