ШТЫРЕВОЙ ИЗОЛЯТОР Российский патент 1994 года по МПК H01B17/20 

Изобретение относится к электроэнергетике/ а более конкретно к линейным штыревым высоковольтным изоляторам/ предназначенным для изоляции проводов и крепления их к металлическим железобетонным и деревянным опорам на воздушных линиях электропередачи и распределительных устройствах станций и подстанций на напряжение до 35 кВ переменного тока промышленной частоты 50 Гц.

Известен штыревой изолятор/ содержащий изоляционное тело с юбками/ гнездом для крепления изолятора и кольцевой канавкой для боковой вязки провода на поверхности верхней юбки/ причем канавка для боковой вязки провода расположена на периферии юбки [1].

Данный изолятор характеризуется повышенным расходом исходного материала (фарфора)/ так как выполнен многоюбочным/ и недостаточной степенью технологичности изготовления/ вызванной конструктивной особенностью расположения канавки на периферии юбки.

Известен также высоковольтный штыревой линейный изолятор/ содержащий изоляционную деталь из закаленного стекла с металлическим колпаком на голове и жестко закрепленный в изоляционной детали штырь/ который изготовлен из трекингостойкого диэлектрического материала [2].

Недостатки этого изолятора обусловлены его высокой стоимостью (большой расход дорогостоящего стекла/ металла/ диэлектрического материала) и затратами на компенсацию экологически "грязного" стекольного производства.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является штыревой изолятор/ содержащий изоляционную деталь/ выполненную в виде юбки с головкой и по меньшей мере одним ребром/ и штырь/ жестко закрепленный в изоляционной детали [3].

Однако/ изолятор имеет следующие недостатки: большая масса изолятора (порядка 4 кг)/ что влечет значительные расходы исходного дефицитного сырья; сложность конструктивного исполнения (многореберность изоляционной детали)/ что удорожает и усложняет технологию его изготовления; при таких достаточно больших габаритах и массе оптимальность технических характеристик не достигнута у этого изолятора/ например/ по показателю пробивного напряжения в изоляционной среде (около 130 кВ).

На чертеже показан предлагаемый изолятор/ общий вид.

Штыревой изолятор имеет изоляционную деталь (из фарфора)/ выполняемую в виде юбки 1 с головкой 2 и одним ребром 3. В изоляционной детали жестко закрепляется штырь/ а на головке 2 предусматривается канавка 4 для укладки в ней линейного провода.

Форма изолятора такова/ что он/ имея габариты и массу значительно меньше/ чем изоляторы типа ШФ20/ по своим техническим характеристикам мало в чем уступает ему. Это достигается за счет того/ что диаметр окружности основания 5 юбки 1 изолятора выбирается равным или несколько меньшим/ в частности на 3÷5 мм/ диаметра окружности ребра 3 изоляционной детали. В то же время внешняя часть 6 юбки 1 выполняется гладкой от окружности основания 5 юбки 1 вплоть до ребра 3/ при этом угол наклона к горизонтали вогнутой внешней части 6 юбки 1 также выбирается в определенных пределах/ например 45(этот угол можно измерять по касательной дуги вогнутой поверхности внешней части 6 юбки 1 изоляционной детали).

Геометрические размеры изолятора/ например высота Н/ ширина D₁ основания юбки 1/ ширина D₂ ребра 3/ ширина D₃ головки 2/ ширина D₄ между верхними сгибами ребра 3 и ширина D₅ между нижними сгибами ребра 3/ оптимизированы/ в результате чего изолятор успешно прошел заводские испытания и рекомендован к промышленному производству.

Типы испытаний/ которые выдержали предлагаемые изоляторы. 1. Испытания на термостойкость: количество циклов разного нагревания и охлаждения 3/ время выдержки при нагревании/ охлаждении 15 мин/ перепад температур горячей и холодной воды 70^°С/ время испытания воздействием непрерывного потока искр 1 мин.

2. Испытание разрушающей механической силой при изгибе (испытание проводилось на вертикальной разрывной машине Р-10): нормированная механическая разрушающая сила 15/9÷17/8 кН/ напряжение переменного тока частоты 50 Гц/ кВ.

3. Испытание пробивным напряжением: нормированная величина удельного объемного электрического сопротивления изоляционной среды (1-5)·10⁷Ом·м/ фактическая величина пробивного напряжения 170÷200 кВ (изоляторы не пробились).

4. Испытание выдерживаемым напряжением частотой 50 Гц в сухом состоянии и под дождем (источник испытательного напряжения - испытательный трансформатор ИОМ 100 (100).

-выдерживаемое напряжение частотой 50 Гц/ кВ.

в сухом состоянии 74÷76
под дождем 52÷56
атмосферные условия при испытании:
P = 1,014·10⁵Па
t = 20,2^°C
γ = 9,5 г/м²
Кроме того/ данные изоляторы выдерживали испытания импульсным напряжением с крутым фронтом волны в соответствии с МУ 27-297-86.

Использование: электроэнергетика, в частности воздушные линии электропередачи и распределительные устройства станций и подстанций. Сущность изобретения: изолятор состоит из изоляционной детали в виде юбки 1 с головкой 2 и ребром 3 штыря, закрепляемого в изоляционной детали. Внешняя часть 6 юбки 1 выполняется гладкой вплоть до ребра 3. В конструкции изолятора выбираются оптимальным образом геометрические размеры с тем, чтобы получить технические характеристики на уровне характеристик изолятора типа ШФ 20, но при меньших габаритах и массе. 1 ил.

ШТЫРЕВОЙ ИЗОЛЯТОР, содержащий изоляционную деталь, выполненную в виде юбки с головкой и по меньшей мере одним ребром, и штырь, жестко закрепленный в изоляционной детали, причем внешняя часть юбки изоляционной детали от окружности ее основания до верхнего ребра выполнена гладкой, отличающийся тем, что угол наклона к горизонтали касательной дуги вогнутой поверхности внешней гладкой части юбки выбран в пределах 44,5 - 48^o, а диаметр окружности основания юбки - равным или меньшим на 3 - 6 мм диаметра окружности ребра изоляционной детали.