ПОЛИМЕРНЫЙ ИЗОЛЯТОР Российский патент 2005 года по МПК H01B17/02 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкциям высоковольтных полимерных изоляторов, применяемых в условиях высоких механических нагрузок в высоковольтных линиях электропередач, контактной сети городского транспорта, на железных дорогах.

Известен полимерный изолятор, содержащий механический стержень из полимера, защитную оболочку и экран, выполненный в виде полупроводящего слоя и расположенный в средней части стержня, описанный в Авт. свид. СССР №1515205, МПК⁷ Н 01 В 17/02, опул. 1987 г.

Однако наличие полупроводникового экрана не обеспечивает необходимой электрической прочности и надежности конструкции изолятора при работе во влажной среде и при наличии механических нагрузок из-за потери герметичности в условиях длительной эксплуатации.

Известен изолятор контактной сети, описанный в патенте РФ на изобретение №2115183, МПК⁶ Н 01 В 17/00, опубл. 10.07.1998 г. и содержащий цилиндрический несущий стержень с коническими хвостовиками, а также оконцеватели и втулки, на которых дополнительно установлены муфты, внутренние поверхности муфт и втулок выполнены в виде усеченных конусов, которые соединены с коническими хвостовиками стержня и обращены большими основаниями к концам стержня.

Однако такое устройство не обеспечивает герметичности соединения стержня в зоне контакта металлических деталей с оболочкой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому полимерному изолятору является изолятор, содержащий механопрочный стержень из полимера, армированный металлическими наконечниками, выполненными в форме стакана, и охваченный защитной оболочкой с развитой внешней поверхностью (см. патент RU №2074425, НПК⁷ Н 01 В 17/02, опубл. 1997 г.). Устройство содержит также экран, выполненный из стекловолокна и установленный между стержнем и токонесущим механическим оконцевателем.

Однако такой изолятор при воздействии разнообразных климатических факторов и механических нагрузок не обладает необходимой электрической прочностью из-за потери герметичности при работе в зоне установки механических оконцевателей при работе в условиях повышенной влажности в течение длительного времени.

Технической задачей изобретения является повышение электрической надежности путем создания эффективной системы герметизации конструкции изолятора при работе в условиях повышенной влажности в течение длительного времени.

Эта техническая задача достигается тем, что известный полимерный изолятор, содержащий механопрочный стержень из полимера, охваченный защитной оболочкой и армированный металлическими токонесущими оконцевателями, выполненными в форме стакана, снабжен слоем клея холодного отверждения, расположенного в промежутке между металлическими токонесущими оконцевателями и защитной оболочкой, каждый токонесущий металлический оконцеватель выполнен с конусной внутренней поверхностью со стороны открытого торца, сопряженной с внешней поверхностью защитной оболочки, выполненной из кремнийорганической резины, торцевая часть которой имеет форму конуса, дно металлического токонесущего оконцевателя герметично соединено, например, клеем с торцом стержня, а боковая конусная стенка защитной оболочки, слой клея холодного отверждения и внутренняя конусная боковая поверхность металлического токонесущего оконцевателя совместно спрессованы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид полимерного изолятора, на фиг.2 изображена конструкция токонесущего металлического оконцевателя, на фиг.3 приведена зона герметизации изолятора.

Полимерный изолятор содержит полимерный механопрочный стержень из полимера 1, например стеклопластиковый, армированный металлическими токонесущими оконцевателями 2 и 3, выполненными в форме стакана, дно которого 4 имеет клеевой слой 5, а боковая стенка 6 выполнена с конусной внутренней поверхностью 7 со стороны открытого торца 8. Механопрочный полимерный стержень 1 изолятора охвачен защитной оболочкой 9, выполненной монолитной из кремнийорганической резины, боковая часть которой 10 выполнена в форме конуса и установлена через слой клея 11 в конусную поверхность металлического токонесущего наконечника 2, дно 4 которого герметично соединено, например, эпоксидным клеем холодного отверждения, с торцом механопрочного полимерного стержня 1. Боковая конусная стенка 10 защитной оболочкой 9 на длине А совместно спрессована с внутренней конусной боковой поверхностью 7 металлического токонесущего оконцевателя 2 со слоем клея 11.

Полимерный изолятор работает следующим образом.

На механопрочный стержень 1 из полимера наформовывается монолитная резиновая защитная оболочка 9, при этом прессформой образуется конусная боковая часть 10 этой оболочки 9, соответствующая внутренней конусной поверхности 7 на каждом металлическом оконцевателе 2, 3. Механической обработкой на внутренней поверхности оконцевателей 2, 3 со стороны открытого торца 8 формируют конусную поверхность 7.

На торец стержня 1 и на конусную поверхность 7 оконцевателей 2, 3 наносится слой клея 5 и 11 соответственно, например эпоксидный, холодного отверждения.

Вставляют стержень 1 в оконцеватели 2, 3 до упора, и обеспечивают прижатие в осевом направлении дна 4 оконцевателей 2, 3 к торцам стержня 1. Затем проводят совместную спрессовку оконцевателей 2, 3 со стержнем 1, при этом в зоне спрессовки обеспечивается совместная спрессовка оконцевателей 2, 3 с резиной защитной оболочки 9 в зоне А.

При спрессовке слой клея 11 заполняет все зазоры в сопрягаемых поверхностях, а его излишки выходят наружу, которые затем удаляются.

Таким образом, осуществляется надежная двойная герметизация в зоне соединения оконцевателей 2, 3 с защитной оболочкой 9.

При изготовлении полимерного изолятора был использован клей марки ВК-9.

Использование предлагаемого полимерного изолятора обеспечивает его надежную работу при эксплуатации на открытом воздухе в атмосфере с различными степенями загрязненности и влажности при минусовых и плюсовых температурах в течение не менее 30 лет.

Изобретение относится к области электротехники и позволяет повысить электрическую надежность путем создания эффективной системы герметизации конструкции изолятора при работе в условиях повышенной влажности в течение длительного времени. Полимерный изолятор содержит полимерный стержень из полимера, армированный металлическими оконцевателями, выполненными в форме стакана, дно которого имеет клеевой слой, а боковая стенка выполнена с конусной внутренней поверхностью со стороны открытого торца. Стержень изолятора охвачен защитной оболочкой, выполненной из резины, боковая часть которой выполнена в форме конуса и установлена через слой клея в конусную поверхность металлического токонесущего наконечника, дно которого герметично соединено, например, эпоксидным клеем холодного отвеждения, с торцом механопрочного полимерного стержня. Боковая конусная стенка защитной оболочкой на длине А совместно спрессована с внутренней конусной боковой поверхностью оконцевателя со слоем клея. На стержень наформовывается монолитная резиновая оболочка, при этом прессформой образуется конусная боковая часть этой оболочки, соответствующая внутренней конусной поверхности на каждом оконцевателе. Механической обработкой на внутренней поверхности оконцевателей со стороны открытого торца формируют конусную поверхность. На торец стержня и на конусную поверхность оконцевателей наносится слой клея и соответственно вставляют стержень в оконцеватели до упора, и обеспечивают прижатие в осевом направлении дна оконцевателей к торцам стержня. Затем проводят совместную спрессовку оконцевателей со стержнем, при этом в зоне опрессовки обеспечивается совместная опрессовка оконцевателей с резиной защитной оболочки в зоне А. Техническим результатом является повышение электрической надежности путем создания эффективной системы герметизации конструкции изолятора при работе в условиях повышенной влажности в течение длительного времени. 3 ил.

Полимерный изолятор, содержащий механопрочный стержень из полимера, охваченный защитной оболочкой и армированный металлическими токонесущими оконцевателями, выполненными в форме стакана, отличающийся тем, что он снабжен слоем клея холодного отверждения, расположенного в промежутке между металлическими токонесущими оконцевателями и защитной оболочкой, каждый токонесущий металлический оконцеватель выполнен с конусной внутренней поверхностью со стороны открытого торца, сопряженной с внешней поверхностью защитной оболочки, выполненной из кремнийорганической резины, торцевая часть которой имеет форму конуса, дно металлического токонесущего оконцевателя герметично соединено, например, клеем с торцом стержня, а боковая конусная стенка защитной оболочки, слой клея холодного отверждения и внутренняя конусная боковая поверхность металлического токонесущего оконцевателя совместно спрессованы.