Полімерний стержневий ізолятор
Номер патенту: 82817
Опубліковано: 12.05.2008
Автори: Оводов Андрій Васильович, Тарасенко Олег Леонідович, Кульматицький Володимир Володимирович
Формула / Реферат
1. Полімерний стержневий ізолятор, що містить електроізоляційний склопластиковий стержень і ізолюючий елемент, які з'єднані між собою за допомогою зв'язуючої речовини, а також металеві наконечники, ізолюючий елемент виконаний у вигляді суцільнолитої оболонки з силіконової гуми у вигляді корпусу і кільцевих ребер, що мають конусоподібне заглиблення в нижній частині, який відрізняється тим, що оболонка виконана з силіконової гуми, що містить активні наповнювачі, у вигляді високомолекулярного силоксанового каучуку або вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми на основі компонентів А і В при їх співвідношенні 1:1 (мас. ч.).
2. Полімерний стержневий ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що оболонка виконана з високомолекулярного силоксанового каучуку, що має молекулярну масу 400-740 тис. і містить активні наповнювачі у кількості 90-160 мас. ч. на 100 мас. ч. каучуку.
3. Полімерний стержневий ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що як активні наповнювачі високомолекулярний силоксановий каучук містить аеросил А-175 або аеросил А-300, або гідроксид алюмінію А1(ОН)3, модифікований апретуючими матеріалами.
4. Полімерний стержневий ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що оболонка виконана з вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми, що містить активні наповнювачі в кількості 20-30 мас. ч. на 100 мас. ч. рідкої силіконової гуми.
5. Полімерний стержневий ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що як активні наповнювачі рідка силіконова гума містить пірогенетичний або осаджений аеросил у кількості від 20 до 30 мас. ч. на 100 мас. ч. рідкої силіконової гуми.
6. Полімерний стержневий ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що оболонка виконана з вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми з молекулярною масою після вулканізації 12000-17000.
7. Полімерний стержневий ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що як компонент А рідка силіконова гума містить полідіорганосилоксан з кінцевими вініловими групами такої структурної формули
,
а як компонент В рідка силіконова гума містить співполімер диметилсилоксанів з метилгідросилоксаном такої структурної формули
.
8. Полімерний стержневий ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що оболонку виконано з суміжними ребрами одного або різних діаметрів, що чергуються між собою.
9. Полімерний стержневий ізолятор за п. 1, який відрізняється тим, що оболонку виконано з окремих еластичних юбочних елементів, з'єднаних між собою зв'язувальною речовиною.
Текст
Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема, до полімерних ізоляторів, і може бути використаний при виготовленні конструкцій високовольтних апаратів зовнішнього виконання. Відомий полімерний стрижневий ізолятор, що містить електроізоляційний склопластиковий стержень, ізолюючий елемент, які з'єднані між собою за допомогою зв'язуючої речовини, і металеві наконечники. При цьому суцільнолита полімерна оболонка ізолятора виконана у вигляді циліндричного корпусу з кільцевими ребрами, що мають конусоподібне поглиблення в нижній частині, при цьому 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 витоку елемента до кроку між суміжними кільцевими ребрами лежить в межах від 2,35 до 3,5 [1]. Недоліком відомої конструкції полімерного ізолятора є відсутність ефективних співвідношень геометричних розмірів її складових елементів ізолюючого елемента, зокрема, торцевої частини корпусу оболонки у місці сполучення з наконечниками, що не дозволяє досягнути високої надійності роботи ізолятора в жорстких умовах експлуатації. Відомий також полімерний стрижневий ізолятор, що містить електроізоляційний склопластиковий стержень, ізолюючий елемент, які з’єднані між собою за допомогою зв'язуючої речовини, і металеві наконечники, а ізолюючий елемент виконаний у вигляді суцільнолитої оболонки. При відношенні довжини шляху витоку (L) по поверхні ізоляційного елемента до висоти ізоляційної частини (H) меншим 2,8, кільцеві ребра виконані однаковим діаметром, а при відношенні (L/H) більшим 2,8 - двох різних діаметрів, при цьому кільцеві ребра більшого і меншого діаметра чергуються між собою, а відношення різниці діаметрів більшого кільцевого ребра і корпусу ізоляційного елемента до різниці діаметрів меншого кільцевого ребра і корпусу ізоляційного елемента знаходяться в межах від 1,5 до 1,7. Недоліком відомої конструкції ізолюючого елемента, виконаного у вигляді суцільнолитої полімерної оболонки, є відсутність ефективних співвідношень геометричних розмірів її складових елементів, що не дозволяє досягнути високої надійності роботи ізолятора в жорстких умовах експлуатації. Як аналог вибраний полімерний полімерний ізолятор, що містить електроізоляційний склопластиковий стержень і ізолюючий елемент, які з'єднані між собою за допомогою зв'язуючої речовини, а також металеві наконечники. При цьому ізолюючий елемент виконаний у вигляді суцільнолитої оболонки, а саме у вигляді корпусу і кільцевих ребер, що мають конусоподібне поглиблення в нижній частині. Кут нахилу утворюючої конусоподібного поглиблення до площини його основи (α), в градусах, і радіус закруглення в місці примикання поверхні поглиблення до корпусу ізолюючого елемента (R), в міліметрах, вибраний з наступного співвідношення: α/R =2,5 - 4,0. Крім того, відношення (90° - α) до межреберної відстані (h, у міліметрах) не повинне перевищувати 4,5. [3]. Недоліком пристрою аналога є відсутність ефективних співвідношень геометричних розмірів її складових елементів, зокрема, торцевої частини корпусу оболонки у місці сполучення з наконечниками, що не дозволяє досягнути високої надійності роботи ізолятора в жорстких умовах експлуатації. Як прототип вибраний полімерний ізолятор, що містить електроізоляційний склопластиковий стержень і ізолюючий елемент, які з'єднані між собою за допомогою зв'язуючої речовини, а також металеві наконечники. При цьому ізолюючий елемент виконаний із силіконової гуми у вигляді суцільнолитої оболонки, а саме у вигляді корпусу і кільцевих ребер, що мають конусоподібне поглиблення в нижній частині. Кут нахилу утворюючої конусоподібного поглиблення до площини його основи α, в градусах, і радіус закруглення в місці примикання поверхні поглиблення до корпусу ізолюючого елемента R, в міліметрах, вибраний з наступного співвідношення: α/R =2,5 - 4,0 [4]. Недоліком пристрою прототипу є відсутність ефективних співвідношень складу матеріалу оболонки, а також геометричних розмірів її конструктивних елементів, що не дозволяє досягнути високої надійності роботи ізолятора в жорстких умовах експлуатації. В основу винаходу поставлена задача підвищення експлуатаційної надійності оболонки і полімерного ізолятора на її основі шляхом удосконалення конструкції і встановлення ефективних співвідношень складу матеріалу оболонки, а також геометричних розмірів її конструктивних елементів. Вказана задача досягається тим, що у полімерному стержневому ізоляторі, що містить електроізоляційний склопластиковий стержень і ізолюючий елемент, які з'єднані між собою за допомогою зв'язуючої речовини, а також металеві наконечники, ізолюючий елемент виконаний у вигляді суцільнолитої оболонки з силіконової гуми у вигляді корпусу і кільцевих ребер, що мають конусоподібне поглиблення в нижній частині, новим є те, що, оболонка виконана з силіконової гуми, що містить активні наповнювачі, у вигляді високомолекулярного силоксанового каучуку або вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми на основі компонентів A i B при їх співвідношенні 1:1 (мас.ч.). Оболонка виконана з високомолекулярного силоксанового каучуку, що має молекулярну масу 400 740тис. і містить активні наповнювачі у кількості 90 - 160мас.ч. на 100мас.ч. каучуку, Як активні наповнювачі високомолекулярний силоксановий каучук містить аеросил А-175, або аеросил А300, або гідроксид алюмінію АІ(ОН)3, модифікований апретуючими матеріалами. Оболонка виконана з вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми, що містить активні наповнювачі в кількості 20 - 30мас.ч. на 100мас.ч. рідкої силіконової гуми. Як активні наповнювачі рідка силіконова гума містить пірогенетичний або осаджений аеросил у кількості від 20 до 30мас.ч. на 100мас.ч. рідкої силіконової гуми. Оболонка виконана з вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми з молекулярною масою після вулканізації 12000 - 17000. Як компонент А рідка силіконова гума містить полідіорганосилоксан з кінцевими вініловими групами такої структурної формули а як компонент В рідка силіконова гума містить сополімер діметілсилоксанів з метілгідросилоксаном такої структурної формули Оболонку виконано з окремих еластичних юбочних елементів, з'єднаних між собою зв'язувальною речовиною. Оболонку виконано з суміжними ребрами одного або різних діаметрів, що чередуються між собою. Перераховані ознаки пристрою складають сутність винаходу. Наявність причинно-наслідного зв'язку між сукупністю істотних ознак винаходу і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. Було встановлено, що як еластомер доцільно використовувати як вулканізовану рідку двокомпонентну силіконову гуму (РСГ), так і силіконову гуму адитивної/швидкої вулканізації [5]), що містить одночасно вініл- і водневміщуючі силоксани, що зшиваються під впливом платинового каталізатора. Що стосується останнього, то цей еластомер отриманий на основі силіконового високомолекулярного каучуку з молекулярною масою 400 - 740тис. кисневих одиниць (к.о., де 1к.о. дорівнює 1/16 маси атома кисню), що приблизно відповідає каучуку марки CKTB (ТУ 38.103675-89), який містить високомолекулярні ланцюги з вінільними (Si-СН=СН2) групами і високомолекулярні ланцюги з водневими (Si-H) групами. Було досліджено, що при відхиленні від вказаного діапазону молекулярної маси вихідного силіконового високомолекулярного каучуку спостерігається погіршення технологічних властивостей (зменшення швидкості вулканізації і збільшення часу формування) як гуми аддитивної/швидкої вулканізації в процесі її вулканізації по одностадійній технології, так і кінцевого продукту (ізолятора) на її основі. Силоксанова гума, що описується, була отримана спільною поліконденсацією продуктів гідролиза наступних з'єднань: де R - метил (радикал метана CH3 -); R1 - метил, феніл (радикал бензола С6Н5 -) і інші радикали; R2 - CІ або метил R, причому нижні індекси "n" і "к" становлять 0,5 - 1мас.ч. маси. ч. від мас.ч. нижнього індексу "m". Наповнювач аеросил (SiO2) має питому поверхню 100 - 380м2/г. Аеросили всіх марок, що випускаються в світі, у тому числі марок А-175 і А-300, що випускаються в Україні, є активними або високоактивними наповнювачами, і використовуються для поліпшення пружно-еластичених і спеціальних властивостей вулканізатів (таких, як теплостійкості, вогнестійкості і ін.) на основі різних видів каучуку, насамперед силоксанового (див., наприклад, [6]). Кількість аеросила у високомолекулярному каучуку визначається необхідними властивостями вулканізатів. Звичайно в силоксанових гумах аеросил застосовується в кількості 30 - 60мас.ч. на 100мас.ч. каучуку. Так, в кабельних гумах К-69, К-69У, К1520, К-1520У і ін., що випускаються в Україні і Росії, застосовується аеросил марки А-175 в кількості 45 - 47мас.ч. на 100мас.ч. каучуку. Однією з основних вимог, що висуваються до силоксанових гум, призначених для формування полімерних ізоляторів, є їх негорючість (самозатухаємість) при винесенні їх з полум'я. Так, вміст аеросила А-175 в кількості 45 - 47мас.ч. не дає можливості горіти гумі марки К-1520, але вона "тліє" при винесенні з полум'я або слабо горить до повного згоряння зразка. У цьому випадку для досягнення необхідних властивостей до гум вводяться спеціальні речовини, що припиняють процес горіння, так звані антипірени. До таких речовин відноситься, наприклад, гідроксид алюмінію Аl(ОН)3. Гідроксид алюмінію є неактивним наповнювачем. Він вводиться до гум не тільки з метою підвищення їх вогнестійкості, але і з метою зниження їх вартості, так як він за технологіями отримання і за вартістю є набагато дешевшим за всі відомі антипірени. Тобто при заданих властивостях вартість гуми, а отже, і вулканізатів з неї, суттєво знижується. Застосування гідроксиду алюмінію, особливо в гумах, призначених для полімерних ізоляторів, без спеціальної обробки не практикується через його високе водопоглинання, тобто вулканізати гум, що містять гідроксид алюмінію, володіють високим (більше за 0,3%) водопоглинанням, що позначається на якості ізолятора. З метою зниження водопоглинання гідроксид алюмінію модифікують захисними речовинами (апретами), у т.ч., метакриловою кислотою (МАК). При осадженні метакрилової кислоти на поверхню гідроксиду алюмінію не тільки різко знижується його водопоглинання, але й він стає напівактивним наповнювачем за рахунок підвищення своїх гідрофобних властивостей. У цьому випадку гідроксид алюмінію при збереженні надбаних властивостей антипірену може частково замінювати високоактивні наповнювачі, такі як аеросил. Кількість застосування гідроксиду алюмінію в гумах на основі різного каучуку є різною і може коливатися в межах 20 - 300мас.ч. на 100мас.ч. каучуку. Таким чином, активні наповнювачі вводяться для отримання необхідних властивостей гум та їх вулканізатів, а неактивні наповнювачі вводяться тільки для поліпшення спеціальних властивостей і/або зниження ціни гуми. При цьому необхідно зазначити, що введення великих кількостей неактивних наповнювачів знижує пружно-еластичні і інші властивості вулканізатів. Як неінертні (тобто активні) наповнювачі "твердої" силіконової гуми використовували аеросил А-175 і/або аеросил А-300, а також гідроксид алюмінію Аl(ОН)3, що модифікований апретуючими матеріалами, наприклад, метакриловою кислотою. При цьому величина наповнення гуми вказаними наповнювачами була відносно високою, а саме 90 160мас.ч. активного наповнювача на 100мас.ч. каучуку. Було встановлено, що із збільшенням вмісту наповнення збільшується щільність гумової суміші, знижується її пластичність, умовна міцність, відносне подовження, а також збільшується твердість. Так, наповнення гум швидкої/адитивної вулканізації гідроксидом алюмінію, модифікованого метакриловою кислотою, при практично однакових властивостях з гумою K-1520, різко збільшило їх вогнестійкість, знизило відсоток наповнення аеросилом і, як наслідок, знизило вартість гуми на 15 - 30%. У той же час зміна вмісту наповнювачів у вказаних вище межах не приводить до істотної зміни властивостей гум. Було встановлено, що введення активних наповнювачів у вказаному вище співвідношенні прискорює процес вулканізації гуми при вказаних параметрах процесу (тиску, температурі). У той же час незначне відхилення від цього діапазону наповнення в ту або іншу сторону призводить до зниження швидкості вулканізації і до збільшення часу формування приблизно в 1,3 - 1,5 рази. Як прискорювач вулканізації застосовували окисел цинку ZnO, в кількості 3 - 10мас.ч. (звичайно 5мас.ч.). Як стабілізатор використовували продукт типу HD8 (α,w - дигідроксиполідиметилсилоксан) в кількості 8 15мас.ч. на 100мас.ч. каучуку. Як вулканізуючий агент застосовували каталізатор, що містить платину, наприклад, солі платинової кислоти або комплексні з'єднання, що містять платину. Наприклад, сіль гексахлороплатинової кислоти, Ме[Рt(СІ)6], де Me - двовалентний метал (Ba, Ca), наприклад, гексохлороплатинат барію, в кількості 0,5 2мас.ч. на 100мас.ч. каучуку. Що стосується використання РСГ для формування оболонки ізолятора, то слід відзначити наступне. У виробництві полімерних ізоляторів широко застосовуються силоксанові гуми, наприклад, гума HV1760/65 фірми "DOW Corning" (США) [5]. У країнах СНД також виробляються подібні силоксанові гуми. Нами було встановлено, що в якості еластомеру ефективно також використовувати двокомпонентну РСГ. Адже її використання дозволяє як зменшити масу, так і розміри ребер, а також підвищити термін експлуатації виробу внаслідок можливості його експлуатації в екстремальних умовах навколишнього середовища, наприклад, при холодних і сніжних зимах. Так, наприклад, при виконанні ребер з РСГ заявляемого складу, з них скидається снігове навантаження і налідь, а також практично відсутнє. Крім того, птахи не можуть сідати на ці ізолятори, що опосередковано сприяє поліпшенню навколишньої екологічної ситуації. Розроблений еластомер отриманий на основі двокомпонентної РСГ з молекулярною масою після вулканізації 12000 - 17000. Було встановлено, що при відхиленні від вказаного діапазону молекулярної маси вихідного РСГ спостерігається погіршення технологічних властивостей (зменшення швидкості вулканізації і збільшення часу формування) як РСГ у процесі її вулканізації за одностадійною технологією, так і кінцевого продукту (полімерної оболонки ізолятора) на її основі. Вініл- і водородфункціональні силоксани отримують вулканізацією під дією платинового каталізатора за наступною схемою: Реакція протікає при кімнатної температурі, але швидко прискорюється при зростанні температури. Заявляема РСГ після змішування при зберіганні при кімнатній температурі має мінімальний термін використовування (життєздатність) 3 доби. Наповнювач, сповільнювачі, пігменти, стабілізатори кількісно розподіляються по компонентах А і В на розгляд споживача. Компонент В забезпечує зшивання молекул і перехід з рідкого стану у високоеластичний. Платиновий каталізатор прискорює процес вулканізації і покращує показник горючості. Введення сповільнювачів подовжує термін життя компаунда перед заливкою з введеним в суміш компонентом В. Співвідношення "платина - сповільнювач" вибирають таким чином, щоб термін життя компаунда після змішення при кімнатної температурі складав декілька днів. Кількість аеросилу в РСГ теж визначається необхідними властивостями вулканізатів. Обробка поверхні аеросилу у складі РСГ гексаметілдісилазаном забезпечує компроміс між текучістю рідкої гуми і механічними властивостями, полегшує рівномірне перемішування аеросилу при введенні в рідкий каучук. Введення аеросилу у дозах, більш ніж 30мас.ч. відносно РСГ, різко знижує текучість. Таким чином, активні наповнювачі вводяться для отримання необхідних властивостей гум та їх вулканізатів, а неактивні наповнювачі вводяться тільки для поліпшення спеціальних властивостей і/або зниження ціни РСГ. При цьому необхідно зазначити, що введення великих кількостей неактивних наповнювачів знижує пружно-еластичні та інші властивості вулканізатів. Згідно з винаходом (корисною моделлю), в якості неінертних (тобто активних) наповнювачів силіконової гуми використовують пірогенетичний або осаджений аеросил. При цьому величина наповнення гуми вказаними наповнювачами була відносно високою, а саме 20 - 30мас.ч. активного наповнювача на 100мас.ч. РСГ. Було встановлено, що із збільшенням вмісту наповнення збільшується щільність гумової суміші, знижується її пластичність, умовна міцність, відносне подовження, а також збільшується твердість. У той же час зміна вмісту наповнювачів у вказаних вище межах не приводить до істотної зміни властивостей РСГ. Було встановлено, що введення активних наповнювачів у вказаному вище співвідношенні прискорює процес вулканізації гуми при вказаних параметрах процесу (тиску, температурі). У той же час незначне відхилення від цього діапазону наповнення в ту або іншу сторону призводить до зниження швидкості вулканізації і до збільшення часу формування приблизно в 1,3 - 1,5 рази. В якості вулканізуючого агента застосовували каталізатор, що містить платину, наприклад, солі платинової кислоти або комплексні з'єднання, що містять платину. Наприклад, сіль гексахлороплатинової кислоти, Me[Pt(CІ)6], де Me - двовалентний метал (Ba, Ca), наприклад, гексохлороплатинат барію, в кількості 0,5 - 2мас.ч. на 100мас.ч. каучуку. Після вулканізації заявляєма оболонка, сформована на основі РСГ, має такі електричні та механічні властивості: твердість по Шору (А) - від 30 до 60 умови, одиниць; межа міцності щодо розтягання - від 5 до 7МПа; відносне подовження при розриві - від 200 до 500%; опір при розриві - від 16 до 28кН/м; електрична міцність - від 23 до 27кВ/мм; діелектрична проникненість - від 2,7 до 3; питомий об'ємний опір - 1,8×1015Ом×см; тангенс кута діелектричних втрат - від 3×10-3 до 6×10-4; трекінго-ерозійна стійкість - 4,5кВ; клас займистості FV(DB)O, тобто досягається (у порівнянні з аналогом і прототипом) підвищення експлуатаційної надійності, електричної і механічної міцності полімерної оболонки ізолятора з одночасним підвищенням технологічності її виготовлення і зниженням маси внаслідок застосування РСГ. Винахід ілюструється графічним матеріалом, де на Фіг.1 показаний загальний вигляд полімерного ізолятора з оболонкою з ребрами одного діаметра; на Фіг.2 показаний загальний вигляд полімерного ізолятора з оболонкою з суміжними ребрами, що чередуються, різного діаметра; на Фіг.3 - вид І на Фіг.1; на Фіг.4 - типова залежність жорсткості вулканізованої гуми від часу при формуванні силіконових гум, у тому числі РСГ; на Фіг.5 - 6 показані фотографії варіантів виконання полімерного ізолятора на основі захисної оболонки. Полімерний ізолятор містить склопластиковий електроізоляційний стержень 1, ізолюючий елемент, що виконаний у вигляді суцільнолитої еластомерної оболонки 2 ізолятора з корпусом 3 і кільцевими ребрами 4. Стержень 1 і оболонка 2 з'єднані між собою зв'язуючою речовиною 5. На кінцях електроізоляційного стержня 1 закріплені металеві наконечники 6. Кільцеві ребра 4 мають конусоподібне поглиблення 7 в нижній частині. Оболонку виконано з окремих еластичних юбочних елементів, з'єднаних між собою зв'язувальною речовиною, або з суміжними ребрами одного чи різних діаметрів, що чередуються між собою. Згідно з заявляємим технічним рішенням, оболонку 2 полімерного ізолятора формують з силіконової гуми, що містить активні наповнювачі, у вигляді високомолекулярного силоксанового каучуку, що має молекулярну масу 400 - 740тис. і містить активні наповнювачі у кількості 90 - 160мас.ч. на 100мас.ч. каучуку, або у вигляді вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми на основі компонентів A i B при їх співвідношенні 1:1 (мас. ч.), що містить активні наповнювачі в кількості 20 - 30мас.ч. на 100мас.ч. рідкої силіконової резини і з молекулярною масою після вулканізації 12000 - 17000. Оболонку ізолятора на основі високомолекулярного силоксанового каучуку формують за стандартною технологією, а еластомерну оболонку ізолятора з вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми на основі компонентів A i B формують таким чином. Використовують двокомпонентну суміш компонентів A i B, яку після змішування подають до литтєвої пресформи шляхом інжекції, що здійснюють при тиску 10 - 20МПа, із заздалегідь встановленим у пресі-формі склопластиковим стержнем з наконечниками (або, як варіант, останні можуть монтувати на стержні з оболонкою вже після формування оболонки). Час пресування РСГ так само, як і температура їх вулканізації, визначається по періоду напіврозпаду застосованого вулканізуючого агента [6]. Останній, як правило, визначається на реометрах типу "Monsanto" за часом виходу гуми на плато вулканізації при заданій температурі (див. Фіг.4). Крива на графіку записується по зміні крутильного моменту ротора реометра, виміряного по кількості завулканізованої гуми. Кожна гумова суміш вулканізується по графічній залежності, показаній на Фіг.4. При вибраній температурі T на дільниці "0 - tS" в'язкість \і гумовій суміші знижується, так як відбувається її розігрівання, після чого починається безпосередньо вулканізація гуми. Таким чином, відрізок "0 - tS" є дільницею розігрівання маси гуми і зниження її в'язкості m, а tS - це час початку вулканізації гуми при заданій температурі T. На дільниці "tS - t90" відбувається вулканізація гуми до досягнення вулканизатом оптимальних заданих властивостей. Таким чином, "tS - t90" - це дільниця вулканізації гуми, а t90 - це оптимальний час вулканізації гуми при даній температурі T. Пониження часу вулканізації менш 4 хвилин вимагає підвищених температур вулканізації T, що призводить до зниження якості виробів, що виготовляються. А при перевищенні часу вулканізації більш 20 хвилин різко знижується продуктивність процесу формування. Дільниця вулканізації "t90 - tX" називається "плато вулканізації", тобто tX - це час, протягом якого зберігаються оптимальні властивості вулканізату, і за межами якого починаються їх зміни (криві 2 - 4 на Фіг.4). Час tS, t90 і tX виражається в хвилинах (або секундах) для конкретної гумової суміші і заданої температури T. Так, для відомої гуми HV 1760/65 при температурі 135°С значення tS знаходиться в межах 54 - 108с, а значення t90 - в межах 121 - 227с. Для досліджуваних РСГ Ts знаходиться в межах 15 - 20с, а значення t90 - в межах 40 - 60с. У той же час значення часу tX для РСГ не визначається (вони зберігають свої властивості при цій температурі тривалий час - місяці). На Фіг.4 показані також можливі шляхи вулканізації гуми на основі різного каучуку і РСГ (криві 1 - 4, де крива 1 відповідає розробленій РСГ). Вулканізацію здійснюють при температурах 90 – 180°C, як правило, в одну стадію протягом 4 - 20 хвилин при тиску 25 - 35МПа у присутності платинового каталізатора. Такий режим вулканізації виключає утворення дефектів наповненої полімерної оболонки, дозволяє використовувати склопластикові стержні більш низького класу нагрівостійкості, а також підвищити стабільність процесу формування. Виконання ізоляторів на базі як еластомерної оболонки із РСГ, так і на базі оболонки на основі високомолекулярного силоксанового каучуку, дозволяє отримувати захисні оболонки для полімерних ізоляторів, кабельних муфт, трансформаторів струму та напруги різних масо-габаритних розмірів і товщини шару оболонки. Електричні та механічні властивості вищевказаних електротехнічних виробів (полімерних ізоляторів) з оболонками, виготовленими з РСГ або з високомолекулярного силоксанового каучуку, задовольняють вимогам міжнародних та українських стандартів (IEС 61109, ДСТУ 3024-95, ГОСТ 28856-90, ГОСТ P 51204-98 та ін.). Джерела інформації 1. Суцільнолита полімерна оболонка ізолятора. МПК 7 Н01В17/00, Н01В17/20, Н01В19/00. Патент України (UA) №68544, 2005. 2. Полімерний стрижневий ізолятор. МПК 7 Н01В17/20. Патент України (UA) №18860, 2006. 3. Полімерний стрижневий ізолятор. МПК 7 Н01В17/20. Патент України (UA) №22350, 2007. 4. Полимерный изолятор и способ его изготовления. МПК 7 Н01В17/00. Патент Украины (UA) №52084A, 2002. 5. Insulator news and market report. Volume 8, Number 1, January-February 2000, USA, p.p.64-66. 6. Справочник резинщика. - M.: Химия, 1971. С.427 - 440.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюPolymer rod insulator
Автори англійськоюTarasenko Oleh Leonidovych, Kulmatytskyi Volodymyr Volodymyrovych, Ovodov Andrii Vasyliovych
Назва патенту російськоюПолимерный стержневой изолятор
Автори російськоюТарасенко Олег Леонидович, Кульматицкий Владимир Владимирович, Оводов Андрей Васильевич
МПК / Мітки
МПК: H01B 17/00, H01B 19/00
Мітки: ізолятор, стержневий, полімерний
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-82817-polimernijj-sterzhnevijj-izolyator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Полімерний стержневий ізолятор</a>
Попередній патент: Спосіб очищення забрудненої води електроерозійною коагуляцією
Наступний патент: Спосіб відбору проби газу з трубопроводу
Випадковий патент: Перещеплювана клітинна лінія з тканин черепахи, tf (testudo fibroblasts)