ОПОРНО-ИЗОЛЯЦИОННАЯ КОНСТРУКЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК H01B17/14 

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к опорным изоляционным конструкциям аппаратов высокого напряжения.

Известна конструкция опорного фарфорового изолятора [1], содержащая ребристый фарфоровый корпус с металлическими фланцами. Конструкция обладает высокой механической прочностью. Но основным недостатком является хрупкий фарфор и невозможность получения изоляционной конструкции с необходимой длиной пути токов утечки.

Известна конструкция изолятора, принятая за прототип [2]. Конструкция содержит диэлектрический ребристый корпус, например, из силикона-эластомера, в центре которого расположен стержень из диэлектрического материала, закрепленный в металлических наконечниках, размещенных на концах корпуса.

Недостатком конструкции является низкая механическая прочность на изгиб и кручение.

Изобретение решает задачу увеличения эксплуатационной надежности изоляционной конструкции, работающей в сложных условиях, например, изгиб, кручение.

Указанная задача решается в опорно-изоляционной конструкции, содержащей диэлектрический корпус, например, из силикона-эластомера с металлическими наконечниками, размещенными на концах корпуса, в которой новым является то, что внутри корпуса равномерно по периферии размещены по меньшей мере три профильных элемента из высокопрочного однонаправленного стеклопластика, торцы которых закреплены в металлических наконечниках, поверхность профилей покрыта эластичным подслоем из раствора силиконового каучука, профильные элементы размещены в стекловолоконной оплетке, а свободное пространство внутри корпуса заполнено полимерной композицией с наполнителем, имеющей минимальный или отрицательный коэффициент линейного расширения, например, β -эвкриптитом. Поверхность заливочной композиции (после отверждение) покрыта также эластичным подслоем, и конструкция установлена в ребристый корпус в присутствии герметика на основе силиконового каучука.

Суть предлагаемой конструкции заключается в следующем.

Предлагается новая изоляционная конструкция, в которой для увеличения механической прочности при сохранении минимального сечения изолятора во внутренней полости равномерно по периферии размещены профильные элементы, например, стержни из однонаправленного стеклопластика с высокой прочностью на растяжение. Такое симметричное размещение с заливочной композицией заставляет их работать при изгибе конструкции, в основном на растяжение.

Стекловолоконная оплетка соединяет стержни между собой и придает дополнительную механическую жесткость, увеличивает прочность на изгиб и кручение.

Покрытие поверхностей стержней эластичным подслоем из раствора силиконового каучука способствует снятию механического напряжения при эксплуатации в условиях перепада температур и при резком нагружении и сбросе механических нагрузок на изолятор.

Покрытие заливочной композиции эластичным подслоем из раствора силиконового каучука приводит к существенному увеличению адгезии между ребристым корпусом из трекинго- и атмосферостойкого силиконового каучука и отвержденной полимерной композицией в присутствии герметика.

На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемой конструкции; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Опорно-изоляторная конструкция содержи диэлектрический ребристый корпус 1 из силикона-эластомера. По периферии равномерно размещены стеклопластиковые стержни 2, которые закреплены в металлических наконечниках 3. Свободное пространство внутри корпуса 1 заполнено полимерной композицией 4 с наполнителем, имеющей минимальный или отрицательный коэффициент линейного расширения, например, β -эвкриптитом. На внутренней стенке корпуса 1 размещена стекловолоконная оплетка 5. На наконечниках 3 установлены механические колпачки для герметизации концов изоляционной конструкции. Высота колпачка 6 немного больше толщины наконечника 3, что позволяет увеличить изоляционную высоту конструкции и тем самым повысить ее электрические характеристики. Поверхность стержней 2 покрыта эластичным подслоем из раствора силиконового каучука.

Сборку конструкции осуществляют следующим образом. Сначала стержни 2 закрепляются в наконечниках 3, а поверхность стержней 2 покрывается эластичным подслоем из раствора силиконового каучука. Полученная конструкция устанавливается в стекловолоконную оплетку 5.

На поверхность конструкции насаживается форма, внутренняя полость которой определяет внешний вид конструкции без ребристого корпуса и заливается полимерной композицией 4. После отверждения поверхность заливочной композиции 4 (в оплетке 5) покрывается эластичным подслоем из раствора силиконового эластомера, после чего на поверхность конструкции насаживается ребристый корпус 1 в присутствии герметика из силиконового каучука. Затем устанавливаются колпачки 6.

Предлагаются два способа установки ребристого корпуса 1 на поверхности конструкции:
1. После нанесения подслоя на поверхности заливочной композиции конструкции устанавливается в нагретую пресс-форму, внутренняя полость которой определяет внешний вид ребристого корпуса, и производится впрыск силиконового каучука. Таким образом формуется внешняя трекингостойкая оболочка на поверхности конструкции.

2. Внешняя оболочка формуется отдельно и насаживается на поверхности композиции (после нанесения подслоя) в присутствии герметика. При этом поверхность заливочной композиции и внутренняя полость внешней ребристой оболочки имеет одинаковую конусность (≈ 1-2^o), которая упрощает сборку конструкции.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет увеличить эксплуатационную надежность изоляционной конструкции, работающей в сложных условиях, например изгиб, кручение, а также уменьшить вес, габариты, увеличить удельные характеристики, обеспечить вибро-, сейсмо- и ударопрочность.

Область использования: аппараты высокого напряжения. Сущность изобретения: опорно-изоляционная конструкция содержит диэлектрический ребристый корпус, например из силикона-эластомера, с металлическими наконечниками, размещенными на концах корпуса, внутри которого равномерно по периферии размещены по меньшей мере три профильных элемента из высокопрочного однонаправленного стеклопластика, торцы которых закреплены в металлических наконечниках, поверхность профилей покрыта эластичным подслоем из раствора силиконового каучука, свободное пространство внутри корпуса заполнено полимерной композицией с наполнителем, имеющей минимальный или отрицательный коэффициент линейного расширения, например β - эвкриптитом. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Опорно-изоляционная конструкция, содержащая диэлектрический ребристый корпус, например из силикона-эластомера, с металлическими нконечниками, размещенными на концах корпуса, отличающаяся тем, что внутри корпуса равномерно по периферии размещены по меньшей мере три профильных элемента из высокопрочного однонаправленного стеклопластика, торцы которых закреплены в металлических наконечниках, поверхность профильных элементов покрыта эластичным подслоем из раствора силиконового каучука, а свободное пространство внутри корпуса заполнено полимерной композицией с наполнителем, имеющей минимальный или отрицательный коэффициент линейного расширения, например, β -эвкриптитом. 2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что на внутренней стенке корпуса размещена стекловолоконная оплетка, покрытая эластичным подслоем из раствора силиконового каучука. 3. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что корпус имеет внутреннюю конусную поверхность.