ИЗОЛЯЦИОННАЯ ТЯГА Российский патент 2005 года по МПК H01H33/66 H01H3/04 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкциям изоляционных тяг, применяемых в высоковольтных выключателях.

Известна изоляционная тяга (патент РФ №2091890, приоритет от 31.01.1996 г., кл. Н 01 H 33/66, Н 01 Н 3/04), содержащая стеклопластиковый стержень с щелеобразными пазами, шпильку и втулку, в отверстии которой расположен стеклопластиковый стержень. При этом стеклопластиковый стержень имеет резьбовое отверстие, в которое ввернута шпилька, отверстие втулки выполнено конусным, обеспечивающим стопорение резьбового соединения по крайней мере в зоне щелеобразных пазов.

Недостатком известного технического решения является низкая механическая прочность изоляционной тяги по сечению, проходящему вдоль торца шпильки в теле стеклопластикового стержня.

Место, где оканчивается металлический крепежный элемент в изоляционном материале тяги, является наиболее слабым местом в конструкциях изоляционных тяг. Наиболее часто поломка изоляционных тяг происходит именно по сечению тяги, проходящему вдоль торца металлического крепежного элемента, посредством которого тяга устанавливается в конструкции выключателя. Часть изоляционной тяги на участке вдоль металлического элемента, находящегося в теле изоляционного материала тяги, обладает достаточной прочностью, поскольку эта часть укреплена путем или внутреннего соединения изоляционного материала и металлического элемента, например путем склеивания, или путем внешних крепежных элементов (как в конструкции известной тяги). Часть изоляционной тяги, находящаяся ниже уровня расположения металлического элемента, обладает достаточной прочностью, поскольку такую прочность обеспечивает специально подобранный материал изоляционной тяги. Предел прочности изоляционного материала гораздо ниже прочности металла, поэтому в месте стыка этих участков изоляционной тяги изоляционный материал наиболее слаб из-за малого объема изоляционного материала, не обеспечивающего достаточную прочность изоляционной тяги. Поскольку в конструкции известной тяги имеет место резкий переход от малого сечения изоляционной тяги (по ходу размещения металлического элемента) к ее габаритному сечению, наиболее слабым местом тяги будет сечение, проходящее вдоль торца металлического элемента, находящегося в теле изоляционного стержня.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение прочности изоляционной тяги.

Поставленная техническая задача решена тем, что в изоляционной тяге, содержащей изоляционный стержень и закрепленный в изоляционном стержне закладной элемент, посредством которого осуществляется установка изоляционной тяги, закладной элемент выполнен конусным с уменьшающимся вдоль оси изоляционного стержня к его центру диаметром.

При этом закладной элемент может содержать несколько конусных участков, образующих вдоль оси изоляционного стержня ступенчатый профиль, и выполненных с уменьшающимися вдоль оси изоляционного стержня к его центру диаметрами.

Кроме того, наружная поверхность изоляционного стержня может быть выполнена оребренной.

Выполнение, в соответствии с предлагаемым техническим решением, закладного элемента конусным с уменьшающимся вдоль изоляционного стержня к его центру диаметром, позволяет выполнить переход между участками изоляционного стержня более плавным, без резких изменений размеров сечения тела изоляционного стержня. При такой форме закладного элемента необходимая прочность изоляционной тяги на участке вдоль длины закладного элемента обеспечивается путем, например, склеивания закладного элемента и изоляционного стержня. Прочность тяги на участке ниже уровня расположения закладного элемента обеспечивается путем выбора материала изоляционного стрежня. На уровне, где в теле изоляционного стержня оканчивается закладной элемент, его диаметр минимален, соответственно, сечение изоляционного стержня на этом уровне близко к своему габаритному значению. Следовательно, прочностные характеристики изоляционного стержня в сечении, проходящем вдоль торца закладного элемента в теле изоляционного стержня, близки к прочностным характеристикам целостного изоляционного стержня (вне расположения закладного элемента).

Таким образом, конусная форма закладного элемента обеспечивает плавный переход сечения изоляционного стрежня от минимальных значений (вдоль длины закладного элемента) к своим габаритным значениям, без резких изменений. Таким образом, устраняется явное слабое место изоляционной тяги - по сечению вдоль торца закладного элемента. Прочностные характеристики изоляционной тяги вдоль всей ее длины выравниваются и определяются только материалом изоляционного стержня и качеством скрепления закладного элемента с изоляционным стержнем.

При работе высоковольтных выключателей изоляционные тяги, установленные в них, испытывают, как правило, значительные осевые продольные нагрузки. Поэтому важно обеспечить продольную прочность изоляционной тяги. В этом случае продольная прочность изоляционной тяги будет определяться как материалом изоляционного стержня, так и прочностью соединения изоляционного стержня и установленного в нем закладного элемента, с помощью которого изоляционная тяга устанавливается в конструкции выключателя.

С целью повышения продольной прочности изоляционной тяги предлагается выполнить закладной элемент состоящим из нескольких конусных участков, образующих ступенчатый профиль. Соответствующий профиль будет иметь и изоляционный стержень по линии его контакта с закладным элементом. При осевых нагрузках на изоляционную тягу внешние усилия будут стремиться вырвать закладной элемент из тела изоляционного стрежня. Однако при ступенчатом профиле как закладного элемента, так и контактирующей с ним поверхности изоляционной тяги каждая ступень закладного элемента будет упираться в контактирующую с ней ступень на поверхности изоляционного стержня. Таким образом, при продольных нагрузках на изоляционную тягу у каждой ступени есть соответствующее препятствие в виде ступени на поверхности изоляционного стержня, препятствующее продольному перемещению закладного элемента в теле изоляционного стержня.

Учитывая, что изоляционная тяга устанавливается в конструкциях высоковольтных выключателей, для повышения ее изолирующих свойств наружная поверхность изоляционной тяги может быть выполнена оребренной.

Из уровня техники не выявлено решений, касающихся конструкций изоляционных тяг, характеризующихся заявленной совокупностью признаков, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию патентоспособности - “новизна”.

Заявленная совокупность признаков изобретения, обеспечивающих существенное повышение прочности и надежности при эксплуатации изоляционных тяг, позволяет сделать вывод о том, что заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности “изобретательский уровень”.

Изобретение поясняется чертежом.

На чертеже представлен разрез изоляционной тяги.

Изоляционная тяга содержит изоляционный стержень 1, установленный в стержне 1 закладной элемент 2. Закладной элемент 2 выполнен металлическим и содержит несколько конусных участков 3, образующих вдоль оси стержня 1 ступенчатый профиль. Для повышения изолирующих свойств стержня 1 на его поверхности выполнены ребра 4.

Стержень 1 выполняют составным - из двух продольных частей. Закладной элемент 2 и обе части стержня 1 закрепляют друг с другом, например, путем склеивания между собой.

При воздействии продольных усилий на изоляционную тягу ступени, образованные конусными участками элемента 2, упираются в соответствующие ступени, образованные на поверхности изоляционного стержня 1, контактирующей с закладным элементом. Ступени являются препятствием для продольного перемещения закладного элемента 2 в теле изоляционного стрежня 1.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкциям изоляционных тяг, применяемых в высоковольтных выключателях. Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение прочности изоляционной тяги. Изоляционная тяга содержит изоляционный стержень и закрепленный в изоляционном стержне закладной элемент, посредством которого осуществляется установка изоляционной тяги. Закладной элемент выполнен конусным с уменьшающимся вдоль оси изоляционного стержня к его центру диаметром. Закладной элемент содержит несколько конусных участков, образующих вдоль оси изоляционного стержня ступенчатый профиль и выполненных с уменьшающимися вдоль оси изоляционного стержня к его центру диаметрами. Наружная поверхность изоляционного стержня выполнена оребренной. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Изоляционная тяга, содержащая изоляционный стержень и закрепленный в изоляционном стержне закладной элемент, посредством которого осуществляется установка изоляционной тяги, отличающаяся тем, что закладной элемент содержит несколько конусных участков, образующих вдоль оси изоляционного стержня ступенчатый профиль и выполненных с уменьшающимися вдоль оси изоляционного стержня к его центру диаметрами.2. Изоляционная тяга по п.1, отличающаяся тем, что наружная поверхность изоляционного стержня выполнена оребренной.