Полімерний стрижневий ізолятор

1 Полімерний стрижневий ізолятор, що містить електроізоляційний склопластиковий стрижень і ізолюючий елемент, сполучені між собою зв'язуючою речовиною, а також металеві наконечники із захисним покриттям, причому ізолюючий елемент виконаний у вигляді суці л ьнол итого циліндричного корпусу з кільцевими ребрами, що мають конусоподібне заглиблення в нижній частині, який відрізняється тим, що 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 верхньою і нижньою частинами циліндричної оболонки ізолятора знаходяться в діапазонах ВІДПОВІДНО ВІД 1 до Змм 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 біля його основи лежить в межах від 5 до 21мм, а відношення довжини шляху витоку елемента до кроку між суміжними кільцевими ребрами лежить в межах від 2,35 до 3,5 2 Полімерний стрижневий ізолятор за п 1, який відрізняється тим, що металеві наконечники мають товщину захисного покриття від 0,05 до 0,5 мм 3 Полімерний стрижневий ізолятор за п 1, який відрізняється тим, що захисне покриття виконане 3 полімерного матеріалу 4 Полімерний стрижневий ізолятор за п 1, який відрізняється тим, що захисне покриття виконане на основі металу 5 Полімерний стрижневий ізолятор за п 1, який відрізняється тим, що захисне покриття виконане з матеріалу з антикорозійними властивостями 6 Полімерний стрижневий ізолятор за п 1, який відрізняється тим, що захисне покриття виконане з матеріалу з електроізоляційними властивостями 7 Полімерний стрижневий ізолятор за п 1, який відрізняється тим, що захисне покриття виконане з матеріалу з антикорозійними і електроізоляційними властивостями О ю о> о (О Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема, до полімерних стрижневих ізоляторів, і може бути використаний при виготовленні конструкцій високовольтних апаратів зовнішнього виконання Відомий полімерний стрижневий ізолятор, який включає електроізоляційний стрижень, наприклад, склопластиковий, ізолюючий елемент, утворений із спідничних елементів, що набираються в процесі збирання, і металевих наконечників Спідничний елемент виготовлений з корпусом, що має осьовий отвір і кільцеве ребро, виконане в нижній частині з конусоподібним поглибленням, перешкоджаючим затіканню атмосферних осадків, що дозволяє знизити витрату матеріалу ізолюючого елемента Електроізоляційний стрижень і ізолюючий елемент сполучені між собою зв'язуючою речовиною Довжина осьового отвору спідничного елемента і товщина його стінки Д вибрані з співвідношення £/А < 8 [1] Технічним результатом винаходу-аналога є підвищення експлуатаційної надійності полімерного ізолятора, зниження енергоємності, трудомісткості і підвищення технологічності його виготовлення, а також підвищення електричної і механіч 60950 1 до Змм і від 5 до 6мм, товщина стінки циліндричноі МІЦНОСТІ граничного шару між електроізоляційної оболонки лежить в межах від 5 до 7мм, діаним стрижнем і ізолюючим елементом метр кільцевого ребра циліндричної оболонки ізоПричинами, перешкоджаючими досягненню лятора лежить в межах від 80 до 160мм, крок між технічного результату при використанні найближсуміжними кільцевими ребрами лежить в межах чого до аналога винаходу, є його збірна конствід 20 до 60мм, ширина кільцевого ребра у його рукція, в якій ізолюючий елемент утворюється в основи лежить в межах від 5 до 21 мм, а відношенпроцесі монтажу заздалегідь виготовлених ня довжини шляху витоку елемента до кроку між спідничних елементів на електроізоляційний стрисуміжними кільцевими ребрами лежить в межах жень і в процесі притиснення наступного від 2,35 до 3,5 спідничного елемента до попереднього При виготовленні полімерних ізоляторів з Металеві наконечники мають товщину захисокремих елементів і з'єднанні їх зв'язуючою речоного покриття від 0,05 до 0,5мм виною існує імовірність розгерметизація прикорЗахисне покриття виконане з полімерного мадонного шару між спідничними елементами, як в теріалу процесі монтажу, так і під час експлуатації, що Захисне покриття виконане на основі металу приведе до доступу вологи до електроізоляційного Захисне покриття виконане з матеріалу з анстрижня і до його руйнування тикорозійними властивостями Як прототип вибраний полімерний стрижневий Захисне покриття виконане з матеріалу з ізолятор, що включає електроізоляційний склоелектроізоляційними властивостями пластиковий стрижень і ізолюючий елемент, споЗахисне покриття виконане з матеріалу з анлучені між собою зв'язуючою речовиною, і метатикорозійними і електроізоляційними властиволеві наконечники із захисним покриттям стями Ізолюючий елемент виконаний з корпусом і Перераховані ознаки пристрою складають кільцевими ребрами, що має конусоподібне посутність винаходу глиблення в нижній частині Згідно з винаходом, Наявність причинно-наслідного зв'язку між суізолюючий елемент виконаний у вигляді купністю істотних ознак винаходу і технічним ресуцільнолитої оболонки, кут нахилу створюючої зультатом, що досягається, полягає в наступному конусоподібного поглиблення до площини його Особливості експлуатації ізоляторів в контактоснови а , в градусах, і радіус закруглення в МІСЦІ них мережах і ЛІНІЯХ електропередачі висувають примикання поверхні поглиблення до корпусу підвищені вимоги до їх надійності Виходячи з баізолюючого елемента R, в міліметрах, вибраний з гаторічного досвіду експлуатації, сьогодні можна співвідношення a/R = 2,5-4,0 Причому затверджувати, що полімерні ізолятори найбільш ізолюючий елемент виготовлений з силіконової відповідають цим вимогам гуми адитивної/швидкої вулканізації [2] Зараз застосування полімерних ізолюючих конструкцій є якісно новим напрямом в розвитку Недоліком пристрою прототипу є недостатня високовольтного ізоляторобудування Полімерні експлуатаційна надійність ізоляторів, що отримуконструкції мають високу СТІЙКІСТЬ ДО поверхневих ються, а також висока енергоємність і трудомістелектричних розрядів, сонячної радіації, пилу, закість процесу їх виготовлення бруднень, змін температури, ударів, експлуаВ основу винаходу поставлена задача підвитаційних електричних і механічних впливів щення експлуатаційної надійності полімерного Крім того, полімерні ізолятори володіють висострижневого ізолятора, зниження вартості, енеркою гідрофобністю і низькою забрудненістю ІЗОЛЯгоємності, трудомісткості і підвищення технологічЦІЙНИХ поверхонь, не потребують омивання, чиності його виготовлення, а також підвищення елекщення, дефектування, профілактичних робіт тричної і механічної МІЦНОСТІ прикордонного шару Вказані властивості полімерних ізолюючих між електроізоляційним стрижнем і ізолюючим конструкцій забезпечують їх високу надійність і елементом шляхом удосконалення конструкції і ДОВГОВІЧНІСТЬ, і, отже, зниження витрат при їх монвстановлення ефективних співвідношень геометтажі, транспортуванні і експлуатації, а також підричних розмірів складових елементів полімерного вищення надійності електропостачання об'єктів стрижневого ізолятора Новизна заявляємої конструкції при виготовВказана мета досягається тим, що у полімерленні ізоляторів полягає у використанні ізоляторів ному стрижневому ізоляторі, що містить електроз суцільнолитої захисної оболонки, яка не має стиізоляційний склопластиковий стрижень і ізолююків між окремими ребрами чий елемент, сполучені між собою зв'язуючою реВиконання ізолюючого елемента у вигляді сучовиною, а також металеві наконечники із захисцільнолитої оболонки дозволяє підвищити експлуним покриттям, причому ізолюючий елемент викоатаційну надійність полімерного ізолятора, а також наний у вигляді суцільнолитого циліндричного копідвищити електричну і механічну МІЦНІСТЬ прикоррпусу з кільцевими ребрами, що мають конусоподонного шару між електроізоляційним стрижнем і дібне поглиблення в нижній частині, кут нахилу ізолюючим елементом, виключити розгерметизакільцевого ребра ізолятора лежить в межах від 13 цію ізолятора між кільцевими ребрами за рахунок до 25°, кут розхилу вершини кільцевого ребра ізовиключення роз'ємів, знизити енергоємність, трулятора лежить в межах від 6 до 7°, кут нахилу нидомісткість і підвищити технологічність його вигожньої поверхні кільцевого ребра до горизонтальної товлення за рахунок виключення операцій монплощини лежить в межах від 6 до 18°, радіуси тажу сполучення кільцевого ребра ізолятора з верхньою і нижньою частинами циліндричної оболонки У свою чергу, ефективні співвідношення геоізолятора знаходяться в діапазонах ВІДПОВІДНО ВІД метричних параметрів ребер і оболонки дозволя 60950 ють досягнути оптимальних експлуатаційних і техізолюючий елемент, виконаний у вигляді суцільнонологічних характеристик полімерних ізоляторів литої захисної ребристої оболонки 2 з корпусом 3 і До основних експлуатаційних характеристик кільцевими ребрами 4 Стрижень 1 і оболонка 2 полімерних ізоляторів відносять сполучені між собою зв'язуючою речовиною 5 На E s p h - напруженість електричного поля, при кінцях електроізоляційного стрижня 1 закріплені якій відбувається розряд по поверхні ізолятора в металеві наконечники 6 із захисним покриттям забрудненому і зволоженому стані (кВ/см), Т Кільцеві ребра 4 мають конусоподібне поглиблентрекінго-ерозійна СТІЙКІСТЬ Це час від початку ексн я / в нижній частині плуатації до моменту утворення провідної доріжки Кут нахилу а кільцевого ребра 4 ізолятора ле(трека), до якої ввели вуглець, або ерозії поверхні жить в межах від 13 до 25°, кут розхилу Р вершини оболонки на критичну глибину 5 кільцевого ребра ізолятора лежить в межах від 6 до 7°, а кут нахилу 5щ нижньої поверхні кільцевого Трек і ерозія утворюються при одночасному ребра 4 до горизонтальної площини лежить в мевпливі електричного поля і туману, утвореного жах від 6 до 18° розпиленням солоної води заданої електропровідності (години) Трекінго-ерозійна СТІЙКІСТЬ Радіуси сполучення (гн і гв) кільцевого ребра макетів ізолятора визначалася в камері солоного ізолятора з верхньою 9 і нижньою 10 частинами туману по методиці ГОСТ 28856-90 циліндричної оболонки 2 ізолятора знаходяться в діапазонах ВІДПОВІДНО ГН = 1 -Ь ЗММ І ГВ = 5 -ь 6мм До технологічних характеристик полімерних Товщина стінки А циліндричної оболонки 1 лежить ізоляторів відносять СТІЙКІСТЬ (здатність) до витяв межах від 5 до 7мм гання оболонки (ребер) з литтєвої форми без відриву ребер і роздирання гуми в МІСЦІ сполучення Інші позначення, показані на фіг 1, такі D - діребра і ствола оболонки аметр ребра ізолятора, d - ЗОВНІШНІЙ діаметр стовбура оболонки, Нэ - висота ІЗОЛЯЦІЙНОГО елемента, При цьому сукупність параметрів ребра і обоІ_з - довжина шляху витоку елемента (довжина лонки повинні бути такою, щоб забезпечити отриштрихової лінії вздовж ребра і ствола оболонки), мання максимально високих вказаних експлуаАэ -товщина ребра в МІСЦІ сполучення з циліндритаційних і технологічних характеристик чною частиною оболонки Було встановлено, що вищезгадані геометричні параметри захисної ребристої оболонки поліЯк було встановлено, вказані вище геометримерного ізолятора є взаємопов'язаними Необхідчні параметри ребра циліндричної оболонки ізоляність дотримання вищезгаданих співвідношень тора впливають на її експлуатаційні і технологічні зумовлена пружно-міцнісними властивостями махарактеристики теріалу суцільнолитої оболонки (такими, як умовна Зазначимо, що ефективні значення кута нахиМІЦНІСТЬ, відносне подовження і залишкова дефолу ребра а знаходили за умови одночасного зармація) безпечення високих значень трекінго-ерозійної СТІЙКОСТІ (Т) і запасу механічної МІЦНОСТІ ребра на Попереднє нанесення на склопластиковий роздирання і відрив електроізоляційний стрижень зв'язуючої речовини дозволяє підвищити технологічність способу, а Залежність T=f(a) визначали експериментальтакож механічну і електричну МІЦНІСТЬ прикордонне Коефіцієнт запасу МІЦНОСТІ на відрив при витяного шару за рахунок його ЦІЛІСНОСТІ І рівномірноганні ізолятора з литтєвої прес-форми (KP=H/Fp, де сті Н - МІЦНІСТЬ при розриві, Fp - сила роздирання) визначали розрахунковим шляхом Винахід ілюструється графічним матеріалом, де на фіг 1 показаний загальний вигляд Потрібно ВІДМІТИТИ, що сила відриву ребра від полімерного стрижневого ізолятора із захисною ізолятора і сила роздирання матеріалу гуми в зоні ребристою оболонкою, основи ребра 4, що лежить між позиціями 9 і 10, на фіг 2 показаний вид І на фіг 1, залежать від кута нахилу нижньої поверхні ребра 5, який, в свою чергу, пов'язаний з кутом а Тому на фіг 3 показані позначення геометричних вказані співвідношення необхідно знаходити дорозмірів захисної оболонки, що використовуються слідно-експериментальним і розрахунковим шляполімерного ізолятора, хом на фіг 4 приведена отримана дослідноекспериментальним і розрахунковим шляхом граНа фіг 4 приведена отримана досліднофічна залежність, що показує вплив кута нахилу експериментальним і розрахунковим шляхом граребра а на трекінго-ерозійну СТІЙКІСТЬ Т І на коефіфічна залежність, що показує вплив кута нахилу цієнт запасу МІЦНОСТІ на відрив Кр при витяганні ребра а на трекінго-ерозійну СТІЙКІСТЬ Т І на коефіізолятора з литтєвої прес-форми, цієнт запасу МІЦНОСТІ на відрив при витяганні ізолятора з литтєвої форми Кр (KP=H/Fp, де Н - МІЦна фіг 5 приведені експериментальні графіки НІСТЬ при розриві, Н/мм, яка для гуми HV 1760/65 залежності напруги електричного поля E gP h, при складає Н=4,5 Н/мм, 1 - Т, 2 - Кр) якій відбувається розряд по поверхні ізолятора в забрудненому і зволоженому стані, від співвідноЗ графіків, показаних на фіг 4, слідує, що у разі шення діаметрів ребра оболонки D і ствола ізолямалих кутів нахилу ребер (а < 8°) трекінготора d, тобто від D/d, при різних значеннях діаметерозійна СТІЙКІСТЬ Т знижується значно нижче за ра ствола ізолятора d, норму (норма - 182 годин) 3 іншого боку, збільшення кута а призводить до зниження запасу на фіг 6 схематично зображений елемент МІЦНОСТІ на роздирання кільцевого ребра суцільнолитої полімерної оболонки Відомо, ЩО норматив трекінго-ерозійної СТІЙПолімерний стрижневий ізолятор містить КОСТІ ЗГІДНО ГОСТ 28856-90 становить 182 годин, склопластиковий електроізоляційний стрижень 1, що, як видно з фіг 4, відповідає куту нахилу ребра 60950 8 гляді полімерного матеріалу холодного затвердіння або шара металу, яке володіє як антикорозійними, так і електроізоляційними властивостями, або обома властивостями одночасно, і з товщиною від 0,05 до 0,5мм Таким чином, захисне покриття може бути виконане як з полімерного матеріалу, так і на основі металу (наприклад, хромування, нікелювання), сумісного з металом, з якого виготовлені наконечmin - ° І min ° ники 6 Це дозволяє використовувати полімерні Було встановлено, що для підвищення коефістрижневі ізолятори в комплекті з металевими цієнта запасу МІЦНОСТІ ребра від зусиль на роздинаконечниками, що мають вищезгадані товщини і рання (Fp) і відрив (Fo) місця сполучення ребра 4 з види захисного покриття, при номінальних напруциліндричною частиною оболонки (стволом 3 обогах від 35 до 11 ОкВ (при напрузі грозового лонки 2) необхідно виконувати з такими радіусами імпульсу, що витримується, згідно з вимогами в нижній частині гн = 2мм, у верхній частині гв = стандарту, від 220 до 450кВ) Конкретна товщина і 5мм вид захисного покриття визначається умовами Практика показала, що збільшення радіусів гн експлуатації полімерного стрижневого ізолятора = 2мм і гв = 5мм є недоцільним, оскільки запас МІЦПри відхиленні в меншу сторону від нижньої НОСТІ при цих значеннях радіусів є цілком достатмежі товщини захисного покриття може спостерінім, а подальше збільшення гн і гв призводить до гатися порушення суцільності покриття, внаслідок збільшення витрати гуми чого в цих місцях розвиваються корозійні процеси Таким чином, були встановлені діапазони на поверхні металевих наконечників У свою чергу, зміни радіусів сполучення ребра з верхньою (гн) і при перевищенні верхнього значення товщини нижньою (гв) частинами циліндричної оболонки захисного покриття збільшується витрата маізолятора, а саме гн = 1-Змм, гв = 5-6мм теріалу і матеріальні витрати на формування заЕкспериментальне було підтверджено, що ці хисного шара розміри дозволяють виключити деформацію ребер Експериментальним шляхом визначалося та4 при розкритті прес-форми і уникнути можливого кож ефективне (оптимальне) значення співвідновідриву кільцеподібного ребра 4 від корпусу 3 ізошення між довжиною шляху витоку ребра (І_3) і люючого елемента оболонки 2 міжреберною відстанню, або висотою ІЗОЛЯЦІЙНОГО При перевищенні верхніх значень цих парамеелемента (Нэ) - див фіг 1 трів можливий відрив ребра 4 від корпусу 3 оболоНа фіг 5 приведені експериментальні графіки нки 2, а при значеннях, менших за нижні граничні залежності напруженості електричного поля E e p h, значення, значно збільшується вартість литтєвої при якій відбувається розряд по поверхні ізолятоформи і істотно гіршає МІЦНІСТЬ готової оболонки 2 ра в забрудненому і зволоженому стані, від співТовщина Л оболонки 2 вибиралася з умови відношення D/d при різних діаметрах ствола ізолязабезпечення вологозахисту слопластикового елетора d =12мм (1), d = 20мм (2) і d = 36мм (3) ктроізоляційного стрижня 1 і ерозійної СТІЙКОСТІ Випробування проводилися при забрудненні оболонки 1, і складала Д т , п = 5мм, А т а х = 7мм ізоляторів каоліном з питомою поверхневою Охарактеризуємо таку істотну ознаку винахопровідністю 5мкСм 3 графіків на фіг 5 слідує, що ду, що заявляється, як матеріал виконання і товефективний (оптимальний) діаметр ребра D лещину захисного покриття металевих наконечників жить в діапазоні 80-ь 160мм 6 (див фіг 1) Максимум напруги електричного поля E e p h, Так, відомий стрижневий ізолятор, який міспри якій відбувається розряд по поверхні ізолятотить в собі склопластиковий стрижень із захисним ра в забрудненому і зволоженому стані, в діапазопокриттям у вигляді кулі циклоаліфатичної епоксині D = 80 -ь 160мм пояснюється тим, що при D 160мм через зниження ВІДОМІЙ також стрижневий ізолятор, який міснеобхідної КІЛЬКОСТІ ребер меншає КІЛЬКІСТЬ тить в собі склопластиковий стрижень із захисним підсушених струмами витоку зон в міжреберному покриттям і металічні наконечники із захисним попросторі, що призводить до збільшення поверхнекриттям, якові може бути неметалічним [3, стор вої провідності ізолятора і зниження напруження 13-14] перекриття (поверхневого пробою) У винаході [4] як шукане захисне покриття виВиходячи з цього, було встановлено, що користовують полімерний матеріал холодного заефективний діаметр ребра D циліндричної оботвердіння Проте у цьому винаході не наведений лонки ізолятора лежить в межах від 80 до 160мм ефективний діапазон товщин захисного покриття у Визначення оптимального співвідношення дозалежності від умов експлуатації металевих наковжини шляху витоку ребра І_у до міжреберної віднечників, що не дозволяє економно витрачати застані Не, тобто відношення В = Lg/He, проводилохисний матеріал (шар покриття) ся на основі вимірювань напруженості електричноЗгідно З даним винаходом, було експерименго поля, при якій відбувається розряд по поверхні тальне встановлено, що металеві наконечники ізолятора в забрудненому і зволоженому стані повинні мати захисне покриття, наприклад, у виEeph - f (В) при ЗМІННІЙ напрузі f = 50Гц і при заa = 13° Відношення МІЦНОСТІ гуми на роздирання до сили Fp, що дорівнює 1, відповідає куту нахилу ребра a = 25° (див фіг 4) Таким чином, були встановлені наступні діапазони зміни кута нахилу кільцевого ребра е = 13 = 25° Цим кутам а ізолятора a r відповідають кути нахилу нижньої поверхні ребра 5 6 5 18 60950 10 6 брудненні солоним туманом і каоліном 1 мкСм (мікросіменс) = 1 См 10 - питома поверхнеЕфективний діапазон відношення В = 1_Э/НЭ вива провідність забрудненого і зволоженого значали на основі даних, приведених утабл 1, де ізолятора Таблиця 1 ^ е р hi кВ/см Відношення В=1_э/Нэ забруднення У солоному тумані з питомою поверхневою провідністю 0,5мкСм Каолін з питомою поверхневою провідністю 4мкСм Каолін з питомою поверхневою провідністю 17мкСм 1 1,67 2 2,35 2,5 3 3,35 3,5 4,0 1,08 1,69 1,96 2,81 2,3 2,81 2,70 2,61 2,20 1,19 1,4 1,57 2,73 2,74 2,73 2,70 2,63 2,06 0,9 1,21 1,35 2,25 2,28 2,25 2,09 2,08 1,84 З таблиці 1 слідує, що шукане ефективне співвідношення В = 1_Э/НЭ лежить в межах від 2,35 до 3,5 Відхилення від цього діапазону призводить до погіршення експлуатаційних і технологічних характеристик оболонок ізоляторів Товщина ребра оболонки Ah у його основи, тобто в МІСЦІ сполучення з циліндричною частиною оболонки, визначалася виходячи з наступних міркувань При витяганні ізолятора з литтєвої форми ребро 4 не повинне відриватися від ствола 3 оболонки 2 і не повинно бути роздирання гуми в точці контакту А основи ребра з циліндричним корпусом оболонки (див фіг 6), тобто в МІСЦІ сполучення кільцевого ребра ізолятора з нижньою частиною циліндричної оболонки СТІЙКІСТЬ СИЛІКОНОВОГО ребра до відриву і роз дирання визначалася дослідно-розрахунковим шляхом, тобто отримані розрахункові значення зазнавали згодом перевірки дослідним шляхом Нижче приводиться ПОСЛІДОВНІСТЬ розрахунку 1) Розраховується сила F, необхідна для витягання ребра з литтєвої полуформи, на основі наступного співвідношення F=vc-|, [H] (1) де v - коефіцієнт пари тертя «гума - метал», з урахуванням застосування антиадгезива v =0,1, ст - внутрішній тиск гуми, що завулканизувалась, у литтєвій формі перед розкриттям, МПа, значення о приймається таким, що дорівнює модулю пружності гуми при стисненні E e p h, який дорівнює Eeph* 5МПа = 5-Ю6 Н/м2, S - площа нижньої поверхні ребра ізолятора S= 7i(D2-d2) (2) 2) Розраховується сила Fyfl на одиницю довжини напівкола в МІСЦІ стику ребра з циліндричною частиною оболонки (стволом) D, мм 80 100 135 160 S, м' 0,00437 0,00714 0,0136 0,0194 уд 7І-Г [Н] (3) де r=d/2- радіус захисної полімерної оболонки 3) Розраховується сила відриву ребра від ізолятора Fo при витяганні з форми, а також сила роздирання Fp в кутовій частині з'єднання (точка А, див фіг 6) F 0 -F yfl cos 5, Н/мм (4) Fp= Fyfl sin 5 , Н/мм (5) 4) Розраховується необхідна товщина Ah F г і n Ah = -f-^4, м (6) FPJ де [a 3 ] - межа МІЦНОСТІ гуми при відриві (роз тягненні), для гуми HV 1760/65 значення [а 3 ] = 4,5Н/мм Визначаються ДОПОМІЖНІ параметри t (товщина ребра поблизу поверхні циліндричної частини оболонки) і у t t = Ah-sin©, у = (7) R—г де R=D/2 - радіус ребра Таким чином, товщина ребра поблизу поверхні циліндричної частини оболонки t, при збереженні однакової жорсткості ребер із збільшенням їх діаметра D, є пропорційною вильоту ребра с і розраховується по емпіричному вираженню t = y(R - г) (8) де у = 0,2-0,25 5) Визначається коефіцієнт запасу МІЦНОСТІ гуми на роздирання в МІСЦІ з'єднання ребра зі стовбуром оболонки Kp=H/Fp, (9) де Н - МІЦНІСТЬ гуми на роздирання, Н/мм У таблиці 2 приведені обчислені і перевірені експериментальне значення F і Fyfl для кільцевих ребер 4 суцільнолитої полімерної оболонки 2 ізолятора з ефективними розмірами Таблиця 2 F, Н 1092,5 1785 3400 4847 FVfl Н/мм 23,19 37,89 72,18 102,9 11 60950 Потрібно ВІДМІТИТИ, що сила відриву ребра від ізолятора і сила роздирання матеріалу гуми в зоні основи ребра 4, що лежить між позиціями 9 і 10 залежать від кута нахилу нижньої поверхні ребра 5, який, в свою чергу, пов'язаний з кутом а Тому вказані співвідношення необхідно знаходити дослідно-експериментальним і розрахунковим шляхом Так, були визначені значення Ah m , n і A h m a x для оболонки, що має діаметр ребра D = 100мм У цьому випадку Ah m , n = 8 мм, A h m a x = 8,4 мм Для оболонки з діаметром ребра Dmm = 80 мм визначили ( cosS 23 19 cos25 = 4 67мм я 5мм Лгь 45 Для оболонки з діаметром ребра D max = 1 6 0 мм отримали Р,„ cos 5 m i o РПЄ%° 45 = 20 7мм а 21мм Таким чином, розрахунковоекспериментальним шляхом було встановлено, що ефективний розмір основи ребра Ah для кутів а = 13 -ь 25° ВІДПОВІДНО складає Ah m , n = 5 мм, Ah max =21мм Крок між ребрами Нэ також визначався розрахунково-експериментальним шляхом Відповідне розрахункове співвідношення для визначення Нэ має наступний вигляд sin© ^ R-г 1 sm©'J (10) = ч э sm©(B-i) де © - кут нахилу верхньої площини ребра (на фіг 1-6 не показаний), що дорівнює © = 90 а , град, ©' - кут нахилу нижньої площини ребра (на фіг 1-4 не показаний), що визначається так ©' = arctg £-, По [фад] (11) де hi2 - висота внутрішнього конуса ребра, що визначається так t h 2 = с -ctg©ІММІ sin© де с - виліт ребра 4 (див фіг 6) Визначений розрахунково-експериментальним шляхом ефективний діапазон значень Нэ виявився 12 ТаКИМ Hgmin - 2 0 ММ, Нэтах = 6ОММ Полімерний стрижневий ізолятор в складі захисної ребристої оболонки і склопластикового стрижня виготовляють таким чином Поверхню електроізоляційного склопластикового стрижня 1 заздалегідь піддають механічній обробці для отримання необхідної величини шорсткості На підготовлений електроізоляційний стрижень 1, виготовлений, як правило, з однонаправленого епоксидного склопластика, наносять зв'язуючу речовину 5 і розміщують в литтєвій прес-формі (на фіг 1-6 не показано), яку вміщують, наприклад, у вулканізаційний прес, і в яку шприцьапаратом подають під тиском еластомер Обробку еластомера проводять при температурі 100-180°С протягом 5-30 хвилин, після цього електроізоляційний стрижень 1 з суцільнолитою оболонкою (ізолюючим елементом) 2, що має кільцеві ребра 4, витягують з прес-форми і знімають облой, що утворився під час формування Далі полімерний стрижневий ізолятор монтують, закріплюючи на кінцях електроізоляційного стрижня 1 металеві наконечники 6, що мають товщину захисного електроізоляційного і/або антикорозійного покриття, наприклад, на базі полімерного матеріалу, з товщиною від 0,05 до 0,5мм в залежності від умов експлуатації (зокрема, напруг грозового імпульсу, що витримуються ) і номінальних напруг Захисна полімерний стрижневий ізолятор пройшов успішні експериментальні випробування в лабораторіях високих напруг, в т ч в ІЕЗ їм Патона, і зараз готується документація на його промислове використання при номінальних напругах від 35 до 110кВ (при напрузі грозового імпульсу, що витримується, згідно з вимогами стандарту, від 220 до 450кВ) Література 1 Полімерний ізолятор та спосіб його виготовлення Патент Украины № 7964А, МПК 7 Н01В17/24, 1995 2 Полимерный изолятор и способ его изготовления МПК 7 Н01В 17/00 Патент Украины (UA) № 52084А, 2002 3 Потапов Д Д , Горшков Ю I , Лук'янов А М та ш Полімерні ізолятори в обладнаннях контактної мережі - М Транспорт, 1988 4 Стрижневий ізолятор і способ його виготовлення Патент Украины № 50541 А, МПК 7 Н01В17/24, 2002 13 60950 14 Фіг.1 Фіг. З 1 1000 10 20 30 4 0 5 0 60° кут нахилу ребра а ФІГ.2 Фіг. 4 15 60950 16 ФІГ. 6 Комп'ютерна верстка С Волобуєв Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119