КОМБИНИРОВАННЫЙ ЭКРАН ДЛЯ ПОДВЕСНОГО ИЗОЛЯТОРА И ИЗОЛЯТОР, СНАБЖЕННЫЙ ТАКИМ ЭКРАНОМ Российский патент 2015 года по МПК H01B17/42 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройствам для защиты элементов оборудования, предназначенного для осуществления электропередачи, в частности для защиты подвесных изоляторов, используемых для закрепления проводов, деталей и узлов, находящихся под напряжением, относительно несущих конструкций, например опор линий электропередач.

Уровень техники

Для подвешивания проводов линий электропередач к несущим конструкциям в виде опор и изоляции частей несущих конструкций, находящихся под напряжением, от заземленных частей несущих конструкций широко используются подвесные электрические изоляторы, имеющие в своем составе элемент крепления к заземленной части электроустановки, элемент крепления к части электроустановки, находящейся под напряжением, причем обобщенно эти элементы могут называться оконцеватели, а также изоляционный элемент - тело изолятора, выполненное из изолирующего материала, такого как керамика, стекло, полимер и т.п., предназначенное для механического соединения оконцевателей, обеспечивая при этом отсутствие электрического соединения между ними. Подвесные изоляторы обычно устанавливаются вертикально путем подвешивания за верхний оконцеватель изолятора к заземленной опоре или части электроустановки. Таким образом, провода, находящиеся под напряжением и являющиеся частью электроустановки, подходят к изолятору преимущественно перпендикулярно оси подвесного изолятора и закрепляются на нижнем оконцевателе изолятора.

Распространенной проблемой при передаче электроэнергии является поражение электрическим током садящихся на изоляторы или рядом с изоляторами крупных птиц, таких как: голубеобразных, соколообразных, совообразных, врановых и т.д. При этом причиняется урон как экологии, так и электроснабжающим и электропотребляющим организациям, поскольку часто короткое замыкание через птицу приводит не только к гибели птиц, но и к повреждению элементов электроустановок и отключению электроснабжения.

В наибольшей степени эта проблема касается подвесных изоляторов, у которых длина изоляционного тела от одного оконцевателя до другого имеет размеры, соизмеримые с высотой положения головы или крыла птицы в момент ее нахождения на проводе, подвешенном с помощью изолятора, а также посадки на изолятор или взлета с него. При одновременном касании лапами птицы (или крылом) токоведущей части электроустановки, например провода, подвешенного с помощью изолятора, и крылом или головой, например клювом, заземленной части электроустановки или элемента крепления, происходит короткое замыкание через птицу и, как следствие, ее гибель и возможное отключение и повреждение электроустановки. Кроме того, с течением времени происходит постепенное накопление загрязнений изоляционного элемента пометом птиц, располагающихся на частях электроустановки над изолятором, например, на траверсе опоры линии электропередачи, которое может привести к перекрытию изолятора по воздуху электрической дугой. Также распространенной проблемой является короткое замыкание по струе помета крупной птицы, располагающейся на частях электроустановки над изолятором.

Существующие на сегодняшний день птицезащитные устройства для подвесных изоляторов имеют ряд недостатков. Например, акустические отпугиватели дороги и отпугивают птиц только некоторых видов. Защитная пластина, представленная в патенте CN 201717071, располагающаяся сверху вертикально расположенного изолятора, не позволяет птице, находящейся на проводе, касаться верхних крепежных элементов изолятора или заземленных элементов электроустановки и защищает изолятор от попадания помета на изоляционный элемент. Однако после установки такой пластины на некоторых видах изоляторов не остается места для установки экранов для защиты от коронных разрядов.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в предоставлении такого устройства, которое обеспечивает защиту птиц, садящихся на провод, закрепленный с помощью подвесного изолятора, от поражения электрическим током и защиту электроустановки, содержащей в своем составе подвесной электрический изолятор, рядом с которым могут осуществлять посадку птицы на подвешиваемые части электроустановки, от повреждения ее частей или существенно снижает вероятность таких событий без нанесения птицам повреждений самим устройством, т.е. имеющего неагрессивный характер воздействия на птиц. Кроме того, задачей этого устройства также является обеспечение отсутствия коронных разрядов на изоляторе, которые возникают при высоких уровнях напряжений на металлических частях изоляторов, не имеющих дополнительных средств защиты от коронных разрядов. Коронные разряды приводят к потерям электроэнергии и радиопомехам, поэтому недопустимы для нормальной работы электроустановки. Также предпочтительно одновременно с вышеуказанными задачами решается задача защиты изоляционного элемента от загрязнения пометом птиц и от короткого замыкания по струе помета крупной птицы.

Более конкретной задачей является увеличение расстояния по воздуху от заземленной части изолятора или электроустановки до места над токоведущей частью электроустановки, подвешенной с помощью изолятора, где может оказаться птица на высоте заземленной части изолятора или электроустановки до такой величины, которую птица не способна перекрыть крылом или головой и клювом, и в то же время до размера, препятствующего попаданию струи помета крупной птицы, располагающейся над изолятором, на провод с последующим коротким замыканием. Также должна быть обеспечена защита от возникновения коронного разряда, то есть уменьшен градиент электрического поля, без использования отдельного устройства.

Одновременно в преимущественном варианте решается задача обеспечения возможности омывания дождями загрязнений с изоляционного тела подвесного изолятора, снабженного защитным устройством в соответствии с настоящим изобретением, с целью обеспечения возможности снижения естественного загрязнения изоляционного тела подвесного изолятора. Кроме того, перед настоящим изобретением может стоять задача повышения удобства установки защитного устройства, в частности снижение требуемой точности ориентации защитного устройства относительно изолятора и защищаемого элемента электроустановки.

Задача настоящего изобретения решается с помощью экрана для защиты подвесного электрического изолятора, имеющего изоляционное тело и оконцеватели и выполненного с возможностью соединения с элементами электроустановок, из которых нижний имеет продолговатую форму, от возникновения коронного разряда и электрического замыкания оконцевателей и/или соединяемых с изолятором элементов электроустановок птицами и/или продуктами их жизнедеятельности. Экран выполнен с возможностью закрепления на изоляторе или элементе электроустановки и содержит металлическое основание, выполненное с обеспечением защиты от возникновения коронного разряда, и птицезащитный элемент, закрепленный на металлическом основании с выступанием за контур металлического основания и выполненный с использованием диэлектрика.

Металлическое основание для обеспечения защиты от возникновения коронного разряда может иметь круглую, дискообразную, цилиндрическую, овальную, кольцеобразную, тороидальную и/или секторную форму и/или быть ограничено линиями или поверхностями второго или более высокого порядка и/или представлять собой тело вращения или быть выполнено в виде комбинации этих форм.

Возможность закрепления экрана на изоляторе или элементе электроустановки может быть обеспечена с помощью элемента крепления. Указанный элемент крепления может быть выполнен с использованием металла и/или диэлектрического материала. Элемент крепления в преимущественном варианте осуществления может быть выполнен с возможностью обеспечения горизонтального или другого заданного положения экрана. Элемент крепления может быть выполнен в виде замка или резьбового, клеевого, сварного или другого соединения или выполнен с возможностью обеспечения крепления за счет сил трения.

Птицезащитный элемент может быть закреплен на металлическом основании с помощью приклеивания к и/или охвата, по меньшей мере, части металлического основания. В некоторых вариантах птицезащитный элемент может состоять, по меньшей мере, из двух частей. Эти части могут быть выполнены поворачиваемыми вокруг металлического основания, изолятора и/или элемента электроустановки независимо друг от друга. Птицезащитный элемент также может состоять из одной части.

Отношение максимальной ширины птицезащитного элемента к ширине металлического основания может иметь величину менее или более 1,5. Отношение длины птицезащитного элемента к максимальной ширине птицезащитного элемента может иметь величину более или менее 1,5. В преимущественном варианте осуществления металлическое основание может иметь ширину в пределах от 0,5 до 5,0 наибольших поперечных размеров изоляционного элемента подвесного изолятора. Металлическое основание может иметь ширину от 60 до 400 мм. Птицезащитный элемент в предпочтительном варианте может иметь длину и/или максимальную ширину в пределах от 2,0 до 15,0 ширины металлического основания. Птицезащитный элемент может иметь длину и/или максимальную ширину от 200 до 1500 мм.

Птицезащитный элемент может иметь продолговатую форму или форму двух секторов, соединенных угловыми частями. Концы секторов, отстоящих от элемента крепления, в плане могут иметь криволинейную, прямолинейную или угловую форму. Участки сектора, отходящие от элемента крепления к периферии сектора, могут иметь выступы, придающие этим участкам дугообразную, параболическую, гиперболическую, эллиптическую или другую форму.

Задача настоящего изобретения также решается подвесным изолятором, имеющим изоляционное тело и оконцеватели и выполненным с возможностью соединения с элементами электроустановок, по меньшей мере, один из которых имеет продолговатую форму. Задача решается благодаря наличию экрана по любому из вышеописанных вариантов. Экран может быть выполнен съемным или стационарным. Экран может крепиться за счет оконцевателя. Преимущественно экран возможно располагать в верхней половине изолятора.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение защиты птиц от поражения электрическим током и защиты электроустановки и ее частей от повреждения вследствие жизнедеятельности птиц, то есть устройство согласно настоящему изобретению существенно снижает вероятность таких событий без агрессивного воздействия на птиц. Это достигнуто благодаря результату, заключающемуся в том, что увеличено расстояние по воздуху от заземленной части изолятора или электроустановки до места над токоведущей частью электроустановки, подвешенной с помощью изолятора, где может оказаться птица на высоте заземленной части изолятора или электроустановки до такой величины, которую птица не способна перекрыть крылом или головой и клювом, и одновременно до размера, препятствующего попаданию струи помета крупной птицы, располагающейся над изолятором, на провод. Также обеспечена защита от возникновения коронного разряда при экономии места на оконцевателе изолятора благодаря тому, что экран для защиты от возникновения коронного разряда в виде металлического основания совмещен с экраном для защиты птиц/от птиц в виде диэлектрического птицезащитного элемента. Наличие диэлектрического элемента также снижает вероятность/возможность возникновения коронного разряда ввиду диэлектрической проницаемости материала, отличающейся от таковой для воздуха.

Увеличение расстояния обеспечивается благодаря применению комбинированного экрана, содержащего птицезащитный элемент из диэлектрического материала. Благодаря такому элементу увеличено расстояние от птицы до изолятора и других элементов электроустановки. При этом в некоторых вариантах сохранена возможность омывания дождями изоляционного тела подвесного изолятора, снабженного защитным устройством в соответствии с настоящим изобретением, со сторон, перпендикулярных проводу, где отсутствует возможность посадки птиц и перекрытия по струе помета, поскольку в месте соединения секторов их ширина уменьшена до размера, позволяющего дождям смывать загрязнения с изолятора, в отличие от круглого защитного элемента из уровня техники. Это обеспечивает возможность снижения загрязнения изоляционного тела подвесного изолятора, что снижает вероятность электрических перекрытий изолятора из-за загрязнения и образования аварийных или нештатных ситуаций на линиях электропередачи. Кроме того, благодаря увеличению ширины юбки по мере удаления от изолятора достигнут такой технический результат, как упрощение и повышение удобства установки защитного устройства, в частности снижение требуемой точности угловой ориентации защитного устройства относительно провода - в соответствии с настоящими изобретением юбка может иметь любое угловое положение, при котором сектора находятся над проводом.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен подвесной изолятор, имеющий защитный комбинированный экран, в составе электроустановки.

На фиг. 2 показан вид в разрезе комбинированного экрана на подвесном изоляторе.

На фиг. 3 показан вид в плане комбинированного экрана на подвесном изоляторе.

На фиг. 4 показан вид в разрезе сдвоенного комбинированного экрана на подвесном изоляторе.

На фиг. 5 показан вид в плане установленного на подвесном изоляторе в развернутом положении сдвоенного комбинированного экрана, части которого выполнены с возможностью поворота независимо друг от друга вокруг оси изолятора в целях более точной регулировки расположения секторов над изолятором и проводом в случае отклонения оси изолятора от вертикали.

На фиг. 6 показан вид в плане установленного на подвесном изоляторе сдвоенного комбинированного экрана в повернутом положении, при котором изолятор и провод оказываются в максимальной степени защищенными от продуктов жизнедеятельности птиц в случае отклонения изолятора от вертикального положения (при перемещении провода на расстояние S).

На фиг. 7 показан вид наклоненного изолятора с отклонением провода от номинального положения с экраном, состоящим из двух частей, повернутых над проводом.

На фиг. 8 показан сверху комбинированный экран, птицезащитный элемент которого имеет круглую форму.

На фиг. 9 показан сверху комбинированный экран, птицезащитный элемент которого имеет овальную (эллиптическую) форму.

На фиг. 10 показан разрез экрана с тороидальным металлическим основанием.

На фиг. 11 показан вид сверху экрана с тороидальным металлическим основанием и круглым птицезащитным элементом.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показан подвесной изолятор 1 в составе электроустановки с комбинированным экраном 7, на фиг. 2 изолятор 1 с комбинированным экраном 7 показаны в разрезе, а на фиг. 3 показан вид сверху изолятора 1 с экраном 7.

Изолятор 1 имеет изоляционное тело 2 и оконцеватели 3, 4, с помощью которых изолятор 1 может быть соединен с элементами электроустановок. На фиг. 1 показана траверса опоры 5 для подвешивания изолятора 1 и другой элемент электроустановки, имеющий продолговатую форму, который в данном случае представляет собой электрический провод 6. Как показано на фиг. 1, изолятор 1 в своем составе также содержит один комбинированный экран 7.

Экран для защиты подвесного электрического изолятора, имеющего изоляционное тело и оконцеватели и выполненного с возможностью соединения с элементами электроустановок, из которых нижний имеет продолговатую форму, от возникновения коронного разряда и электрического замыкания оконцевателей и/или соединяемых с изолятором элементов электроустановок птицами и/или продуктами их жизнедеятельности, содержит, как показано на фиг. 2 и 3, металлическое основание 9 дисковой (цилиндрической) формы, выполненное с возможностью закрепления на изоляторе (в данном случае на оконцевателе) или элементе электроустановки, и птицезащитный элемент 10, закрепленный на металлическом основании с выступанием за контур металлического основания и выполненный с использованием диэлектрика. Металлическое основание также может иметь круглую, овальную, кольцеобразную, тороидальную и/или секторную форму и/или быть ограничено линиями или поверхностями второго или более высокого порядка и/или представлять собой тело вращения или выполнено в виде комбинации этих форм, что обеспечивает отсутствие малых радиусов закругления и острых или выступающих частей. Птицезащитный элемент 10 на фиг. 3 имеет форму двух секторов, соединенных внутренними угловыми частями (то есть частями, содержащими центр фигуры, из которой вырезаны секторы). Комбинированный экран предпочтительно размещен в верхней половине изолятора 1.

Коронные разряды на изоляторе возникают при высоких уровнях напряжений на металлических частях изоляторов, имеющих острые края или малые радиусы закруглений. Для предотвращения возникновения коронных разрядов применяются металлические экраны (в настоящем изобретении его роль выполняет металлическое основание), выполненные с обеспечением защиты от возникновения коронного разряда. Для того, чтобы коронные разряды не появлялись, экраны для защиты от коронного разряда проектируются и устанавливаются таким образом, чтобы экранировать все элементы изолятора с острыми краями или такими радиусами закругления, при которых может возникать коронный разряд. Сами экраны для защиты от коронного разряда также не должны иметь острые края или малые радиусы закруглений, провоцирующие развитие коронного разряда, или экранировать свои части, имеющие такие острые края или малые радиусы закруглений.

Обычно расчет формы и радиусов экрана заключается в следующем. Сначала разрабатывается прототип экрана из соображений типичных для заданного класса напряжений размеров и радиусов закруглений (например, по справочникам или имеющимся в уровне техники экранам) и необходимости наличия конструктивных элементов для крепления экрана или расположения основного элемента экрана (например, если экран выполнен в виде тора) на определенном расстоянии от оконцевателя, например спицы или пластины. Дале производится расчет напряженности электрического поля на каждом элементе экрана-прототипа, например, с помощью компьютерной программы. Если оказывается, что на каких-то элементах экрана напряженность поля превышает критическое значение (при котором начинается образование короны), то радиус закругления этого элемента увеличивается и расчет повторяется.

Показанный на фиг. 1 экран 7 выполнен как устройство, устанавливаемое на изолятор 1, и предназначен для того, чтобы, с одной стороны, закрывать провод 6 от струи помета птицы, которая может находиться сверху изолятора, например сидеть на траверсе опоры 5, а с другой стороны, экран предназначен для ограничения возможности птицы 8, сидящей на проводе 6, касаться верхней части электроустановки, например опоры 5. Кроме того, благодаря металлическому основанию экран также защищает от коронного разряда путем снижения градиента напряженности электрического поля около изолятора за счет увеличения пространства, в котором наблюдается одинаковый электрический потенциал, и гладкой поверхности (круглой, овальной или, более общими словами, второго или более высокого порядка), на которой устранены острые кромки, которые могли бы создавать высокий градиент напряженности электрического поля (то есть перепад по величине в пространстве). Экран также может быть расположен в нижней части изолятора, однако эффективность птицезащиты в этом случае несколько снижается, поскольку птица может сесть на экран и крыльями коснуться частей электроустановки, имеющих разные потенциалы.

Для того, чтобы изолятор по настоящему изобретению мог осуществлять свои функции, экран 7, птицезащитный элемент 10 которого имеет, например, форму двух соединенных внутренними углами секторов, должен быть расположен над элементом 6 электроустановки, имеющем продолговатую форму (в данном случае это провод), то есть секторы должны быть расположены над этим продолговатым элементом 6 электроустановки. Такая ориентация может задаваться при установке экрана. В том случае, если закрепление металлического основания на изоляторе или элементе электроустановки обеспечивается с помощью элемента крепления (например, на фиг. 2 такой элемент крепления введен в состав металлического основания 9 в виде металлического цилиндра, охватывающего оконцеватель; в то же время он может быть и отдельным от основания элементом), то ориентация экрана на изоляторе или относительно элементов электроустановки может задаваться или фиксироваться с помощью таких элементов крепления, что устраняет необходимость дополнительных элементов фиксации ориентации.

Элемент крепления может быть выполнен с использованием металла и/или диэлектрического материала. При выполнении из металла возможно исключить необходимость обеспечения электрического контакта элемента электроустановки или изолятора с металлическим основанием (выполняющим роль экрана коронного разряда) с помощью дополнительных элементов. Применение элементов крепления, выполненных с использованием диэлектрического материала, может упростить, удешевить изготовление и облегчить конструкцию в целом, и, кроме того, позволяет объединить элемент крепления с птицезащитным элементом, который также выполнен с использованием диэлектрического материала. В некоторых случаях (например, при использовании на электрооборудовании с высоким и/или высокочастотным оборудованием) электрический контакт металлического основания для снижения угрозы коронного разряда может и не требоваться (градиент электрического поля может снижаться за счет емкостной связи между изолятором/элементом электроустановки и металлическим основанием экрана).

Элемент крепления также может быть выполнен с возможностью обеспечения горизонтального или другого заданного положения экрана, что устраняет необходимость применения дополнительных элементов для фиксации горизонтального или другого заданного положения экрана. Элемент крепления может быть выполнен в виде замка, резьбового, клеевого, сварного или другого соединения, то есть с использованием широко известных и недорогих способов крепления. Кроме того, элемент крепления может обеспечивать возможность крепления за счет сил трения, что упрощает конструкцию элемента крепления и экрана в целом.

В другом варианте экран может быть выполнен как единое целое с изолятором. В таком случае ориентация экрана относительно электроустановки может задаваться при установке изолятора или в процессе эксплуатации, и для ее удержания изолятор 1 может быть снабжен элементом фиксации ориентации экрана 7 вдоль элемента 6 электроустановки, имеющего продолговатую форму. Элемент фиксации ориентации экрана может быть выполнен в виде оконцевателя (на фиг. 1 верхний оконцеватель 3), причем ориентация экрана (имеется ввиду ориентация в горизонтальной плоскости, вокруг оси изолятора) может удерживаться как за счет конструктивных особенностей оконцевателя, выполненного для соединения с пазом, так и за счет сил трения, которые наблюдаются, например, в шаровой подвеске в нагруженном состоянии. Благодаря тому, что, как показано на фиг. 1, экран 7 (в частности, его птицезащитный элемент 10, как показано на фиг. 3) выполнен в форме двух соединенных секторов, ширина которых увеличивается по мере удаления от изолятора, допускается некоторая степень свободы при угловом ориентировании экрана так, чтобы секторы находились над проводом 6, а это может быть обеспечено вплоть до углового положения провода 6 относительно продольной оси птицезащитного элемента 10 на ±α/2, как это показано на фиг. 3.

На фиг. 4-7 показан составной экран, состоящий из двух экранов (двух частей составного экрана), имеющих металлические основания 11, 12 и птицезащитные элементы 13, 14, причем эти экраны (части) выполнены поворачиваемыми вокруг изолятора 1 (или соединяемого с верхним оконцевателем изолятора элемента электроустановки) независимо друг от друга.

При вертикальном расположении изолятора части экрана могут быть распложены также (см. фиг. 5), как и для экрана на фиг. 1-3, и может предусматриваться ориентирование экрана в пределах угла ±α/2. В том случае, когда изолятор имеет не вертикальное положение, а наклонное, как это показано на фиг. 6, например, в случае отклонения провода 6 в сторону на расстояние S, защита изолятора и провода от помета птиц может быть обеспечена поворотом указанных частей в сторону отклонения провода таким образом, чтобы они в максимальной степени закрывали сверху провод и изолятор, как это показано на фиг. 7. В то же время благодаря секторной форме поворачиваемых частей удается сохранить препятствие для приближения птиц, садящихся на провод, к изолятору на опасное расстояние, когда они могут, например, крылом или клювом достать до верхнего оконцевателя, и тем самым предотвратить их гибель. Вследствие этого настоящее птицезащитное устройство сохраняет свои свойства по защите птиц и предотвращению загрязнения изолятора даже в том случае, когда провод отклоняется от своего номинального положения и изолятор оказывается наклонен. Изолятор отклоняется от вертикального положения, а провод - от номинального положения в случае, когда опоры линии электропередачи располагаются не на одной прямой. При этом сохраняется защита от коронного разряда с помощью металлических оснований 11 и 12, а их удвоенное количество дополнительно увеличивает эту защиту.

Как показано на фиг. 8, экран может иметь птицезащитный элемент 16 круглой формы. При этом элемент 16 выполнен из двух частей, закрепленных на металлическом основании 15, которое также может состоять из двух частей, соединяемых, например, путем охвата оконцевателя 3. Соединение может осуществляться вышеуказанными способами, например, на фиг. 8 показано болтовое соединение.

На фиг. 9 показан экран, птицезащитный элемент 17 которого имеет овальную (эллиптическую) форму. Применение птицезащитного элемента продолговатой формы позволяет обеспечить защиту птиц от поражения электрическим напряжением и сохраняет возможность омывания осадками изолятора с боков продолговатого элемента, где птицезащитный элемент отсутствует.

На фиг. 9 элемент 17 также выполнен из двух частей, однако любой элемент в соответствии с настоящим изобретением из нескольких частей может быть выполнен в виде единого элемента, и наоборот. Экран может закрепляться на изоляторе (например, оконцевателе 3) или соединяемом с верхним оконцевателем изолятора элементе электроустановки, поскольку в этом варианте может быть обеспечена требуемая защита, для чего необходимо, чтобы элемент 17 был расположен над продолговатым элементом электроустановки вдоль него.

Ориентация птицезащитного элемента или экрана (горизонтальная плоскость) может осуществляться несколькими способами: во-первых, экран сначала может быть установлен на изолятор, а затем изолятор подвешен с обеспечением требуемой ориентации птицезащитного элемента над проводом, а во-вторых, сначала может быть подвешен изолятор и провод, а затем на него установлен экран с обеспечением заданной ориентации птицезащитного элемента. Кроме того, может регулироваться ориентация птицезащитного элемента относительно самого экрана, в частности металлического основания. Для удержания ориентации птицезащитного элемента может быть предусмотрен элемент фиксации ориентации элемента относительно металлического основания. Крепление птицезащитного элемента на металлическом основании (или наоборот, если элемент крепления соединен с или выполнен в виде единого целого с птицезащитным элементом) может осуществляться с помощью тех же способов, что и закрепление экрана на изоляторе - приклеиванием, сваркой, резьбовыми или защелкивающимися соединениями и т.п.

Как очевидно из вышеприведенного описания, птицезащитный элемент может быть продолговатой, двухсекторной, круглой или любой другой формы. Характерные размеры птицезащитного элемента могут определяться как соотношения между собой. Так, например, в одном из вариантов отношение длины птицезащитного элемента к максимальной ширине птицезащитного элемента может иметь величину более 1,5 - в этом случае птицезащитный элемент будет иметь продолговатую форму, обеспечивающую при соответствующей ориентации относительно электроустановки защиту птиц от поражения током и омывание осадками изолятора, а также меньший вес птицезащитного элемента и сниженный расход материала для его изготовления.

В другом варианте отношение длины птицезащитного элемента к максимальной ширине птицезащитного элемента может иметь величину менее 1,5. Это такие случаи, как круглый или двусекторный птицезащитный элемент. В таком случае обеспечивается защита птиц от поражения током независимо от ориентации и омывание осадками изолятора при соответствующей ориентации относительно электроустановки в большем диапазоне положений, что упрощает монтаж или регулировку.

Кроме того, возможны характеристики размеров экрана, задаваемых отношениями размеров его частей. Так, в случае продолговатого птицезащитного элемента отношение максимальной ширины птицезащитного элемента к ширине металлического основания может иметь величину менее 1,5. Отношение максимальной ширины птицезащитного элемента к ширине металлического основания может иметь величину более 1,5 для случая, например, круглого птицезащитного элемента.

Также возможно охарактеризовать размеры экрана или его элементов по отношению к изолятору. Например, металлическое основание предпочтительно имеет ширину в пределах от 0,5 до 5,0 наибольших поперечных размеров изоляционного элемента подвесного изолятора - в таком случае обеспечивается эффективная защита от коронного разряда. Птицезащитный элемент может иметь длину и/или максимальную ширину в пределах от 2,0 до 15,0 ширины металлического основания - в таком случае обеспечивается эффективная защита птиц от поражения электрическим током.

Наконец, размеры экрана и его элементов можно охарактеризовать и в метрических единицах. Птицезащитный элемент для эффективной защиты птиц может иметь длину и/или максимальную ширину от 200 до 1500 мм, а металлическое основание для защиты от коронного разряда преимущественно имеет ширину от 60 до 400 мм.

Например, для двусекторного варианта птицезащитного элемента (см. фиг. 1-3) секторы, из которых формируется птицезащитный элемент, предпочтительно соединяются своими внутренними угловыми концами так, чтобы как в стационарном, так и в съемном варианте элемента предпочтительно имели в месте соединения секторов ширину, равную или большую, чем ширина металлического основания, находящаяся в диапазоне от 0,5 до 5,0 наибольших поперечных размеров изоляционной части (изоляционного элемента) подвесного изолятора. Это достигается, например, тем, что внутренние углы секторов наложены друг на друга. Благодаря такой ширине обеспечивается эффективная защита изоляционной части подвесного изолятора от птиц и их продуктов жизнедеятельности, пролетающих или находящихся над этим изолятором, без исключения возможности омывания изоляционного элемента осадками. При этом максимальная ширина птицезащитного элемента и/или его длина (размер, замеряемый вдоль провода; этот показатель также пригоден и для продолговатого элемента) предпочтительно лежат в пределах от 2,0 до 15,0 наибольших поперечных размеров изоляционной части подвесного изолятора, что обеспечивает, с одной стороны, возможность поворотов птицезащитного элемента в широком диапазоне, а с другой стороны, эффективную защиту птиц с большой длиной крыла. При обычных для уровня техники поперечных размерах изоляторов ширина металлического основания преимущественно имеет величину, находящуюся в диапазоне от 60 до 400 мм, а длина и/или максимальная ширина птицезащитного элемента преимущественно имеет величину от 200 до 1500 мм. При этом отношение максимальной ширины птицезащитного элемента к минимальной ширине птицезащитного элемента имеет величину более 1,5, а отношение максимальной ширины птицезащитного элемента к длине птицезащитного элемента может иметь величину менее 1,5 - эти соотношения, как и длины в миллиметрах, обеспечивают вышеуказанные результаты, т.е. возможность поворотов птицезащитного элемента (экрана) в широком диапазоне и эффективную защиту птиц с большой длиной крыла.

Концы (стороны) секторов птицезащитного элемента, находящиеся напротив (отстоящие от) металлического основания, в плане могут иметь криволинейную, дугообразную, прямолинейную, ромбовидную, прямоугольную, угловую или другую форму, что может использоваться для обеспечения затруднения приближения отдельных видов птиц к изолятору, и, как следствие, более удаленного положения птиц от изолятора, что повышает защиту изолятора и птицы. Для улучшения обмыва изолятора дождями со стороны, перпендикулярной направлению провода, ширина птицезащитного элемента над изолятором наименьшая. Металлическое основание или элемент крепления может быть дополнительно выполнен с возможностью обеспечения горизонтального (т.е. в вертикальной плоскости) или другого заданного положения (угла) птицезащитного элемента, что может быть полезно в тех случаях, когда, например, провод, который крепится к изолятору и на который может сесть птица, проходит под наклоном (не горизонтально), поскольку в таких случаях именно наклон птицезащитного элемента (экрана) позволяет удерживать птицу на необходимом расстоянии.

Участки сектора, отходящие от элемента крепления к периферии сектора, могут иметь выступы, придающие этим участкам дугообразную, параболическую, гиперболическую, эллиптическую или другую форму, что может быть использовано для увеличения диапазона поворота экрана (птицезащитного элемента) и/или предотвращения попыток птиц посадки на провод в тех случаях, когда они повернуты в крайнее положение из допустимых углов.

Элемент фиксации ориентации птицезащитного элемента или экрана в целом может быть выполнен в виде замка, хомута, стяжки, клеевого, сварного или другого соединения. В то же время в некоторых вариантах элемент обеспечения фиксации ориентации птицезащитного элемента или экрана может выполняться с возможностью фиксации ориентации элемента или экрана за счет сил трения, что упрощает конструкцию, изготовление и монтаж защитного элемента, а также снижет его стоимость.

На фиг. 8 и 9 показаны экраны, птицезащитные элементы которых состоят из двух частей - такие устройства могут использоваться в труднодоступных местах или изготавливаться из дешевых негибких материалов. В то же время птицезащитный элемент может состоять и из одной части, что показано на фиг. 2, что упрощает изготовление и монтаж. Птицезащитный элемент, состоящий из одной части, может быть изготовлен целиком, например, в пресс-форме, из гибких материалов, или образован неразъемным соединением двух частей с помощью клеевого или сварного соединений.

На фиг. 10 и 11 показан экран, металлическое основание 18 которого имеет торообразную форму, птицезащитный элемент 20 выполнен из двух деталей и имеет круглую форму, а элемент 19 крепления, закрепляемый на оконцевателе 3 изолятора 1, выполнен из того же диэлектрика, что и элемент 20 и между этими элементами имеется неразрывное соединение (они выполнены как одно целое). Основание 18 прикреплено к элементу 20. Подобные торообразные металлические основания (экраны коронных разрядов) применяются для изоляторов на напряжение более высокой величины, например 110 кВ и выше. Такая конструкция экрана позволяет обеспечить эффективную защиту от коронного разряда благодаря емкостной связи металлического основания 18 с оконцевателем 3.

Изобретение относится к устройствам для защиты элементов электрооборудования, предназначенного для осуществления электропередачи, в частности для защиты подвесных изоляторов. Экран для защиты подвесного электрического изолятора, имеющего изоляционное тело и оконцеватели и выполненного с возможностью соединения с элементами электроустановок, из которых нижний имеет продолговатую форму, от возникновения коронного разряда и электрического замыкания оконцевателей и/или соединяемых с изолятором элементов электроустановок птицами и/или продуктами их жизнедеятельности. Экран закрепляется на изоляторе или элементе электроустановки и содержит металлическое основание для защиты от возникновения коронных разрядов (например, круглой, овальной, кольцеобразной, тороидальной и/или секторной формы), и птицезащитный элемент, закрепленный на металлическом основании с выступанием за контур металлического основания и выполненный с использованием диэлектрика. Изобретение благодаря увеличению расстояния по воздуху от заземленной части изолятора или электроустановки до места над токоведущей частью электроустановки, подвешенной с помощью изолятора, обеспечивает препятствие возможному короткому замыканию. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Экран для защиты подвесного электрического изолятора, имеющего изоляционное тело и оконцеватели и выполненного с возможностью соединения с элементами электроустановок, из которых нижний имеет продолговатую форму, от возникновения коронного разряда и электрического замыкания оконцевателей и/или соединяемых с изолятором элементов электроустановок птицами и/или продуктами их жизнедеятельности, выполненный с возможностью закрепления на изоляторе или элементе электроустановки и содержащий:
металлическое основание, выполненное с обеспечением защиты от возникновения коронного разряда, и
птицезащитный элемент, закрепленный на металлическом основании с выступанием за контур металлического основания и выполненный с использованием диэлектрика.

2. Экран по п. 1, отличающийся тем, что металлическое основание имеет круглую, дискообразную, цилиндрическую, овальную, кольцеобразную, тороидальную и/или секторную форму и/или ограничено линиями или поверхностями второго или более высокого порядка и/или представляет собой тело вращения или выполнено в виде комбинации этих форм.

3. Экран по п. 1, отличающийся тем, что возможность закрепления экрана на изоляторе или элементе электроустановки обеспечена с помощью элемента крепления.

4. Экран по п. 3, отличающийся тем, что элемент крепления выполнен с использованием металла и/или диэлектрического материала.

5. Экран по п. 3, отличающийся тем, что элемент крепления выполнен с возможностью обеспечения горизонтального или другого заданного положения экрана.

6. Экран по п. 3, отличающийся тем, что элемент крепления выполнен в виде замка или клеевого, сварного или другого соединения, или выполнен с обеспечением крепления за счет сил трения.

7. Экран по п. 1, отличающийся тем, что птицезащитный элемент закреплен на металлическом основании с помощью приклеивания к и/или охвата, по меньшей мере, части металлического основания.

8. Экран по п. 1, отличающийся тем, что птицезащитный элемент состоит, по меньшей мере, из двух частей.

9. Экран по п. 8, отличающийся тем, что части выполнены поворачиваемыми вокруг металлического основания, изолятора и/или элемента электроустановки независимо друг от друга.

10. Экран по п. 1, отличающийся тем, что птицезащитный элемент имеет продолговатую форму.

11. Экран по п. 1, отличающийся тем, что отношение максимальной ширины птицезащитного элемента к ширине металлического основания имеет величину менее 1,5.

12. Экран по п. 1, отличающийся тем, что отношение длины птицезащитного элемента к максимальной ширине птицезащитного элемента имеет величину более 1,5.

13. Экран по п. 1, отличающийся тем, что отношение максимальной ширины птицезащитного элемента к ширине металлического основания имеет величину более 1,5.

14. Экран по п. 1, отличающийся тем, что отношение длины птицезащитного элемента к максимальной ширине птицезащитного элемента имеет величину менее 1,5.

15. Экран по п. 1, отличающийся тем, что металлическое основание имеет ширину в пределах от 0,5 до 5,0 наибольших поперечных размеров изоляционного элемента подвесного изолятора.

16. Экран по п. 1, отличающийся тем, что металлическое основание имеет ширину от 60 до 400 мм.

17. Экран по п. 1, отличающийся тем, что птицезащитный элемент имеет длину и/или максимальную ширину в пределах от 2,0 до 15,0 ширины металлического основания.

18. Экран по п. 1, отличающийся тем, что птицезащитный элемент имеет длину и/или максимальную ширину от 200 до 1500 мм.

19. Экран по п. 1, отличающийся тем, что птицезащитный элемент имеет форму двух секторов, соединенных угловыми частями.

20. Экран по п. 19, отличающийся тем, что концы секторов, отстоящих от элемента крепления, в плане имеют криволинейную, прямолинейную или угловую форму.

21. Экран по п. 19, отличающийся тем, что участки сектора, отходящие от элемента крепления к периферии сектора, имеют выступы, придающие этим участкам дугообразную, параболическую, гиперболическую, эллиптическую или другую форму.

22. Экран по п. 1, отличающееся тем, что птицезащитный элемент состоит из одной части.

23. Подвесной изолятор, имеющий изоляционное тело и оконцеватели и выполненный с возможностью соединения с элементами электроустановок, по меньшей мере, один из которых имеет продолговатую форму, содержащий экран по любому из пп. 1-22.

24. Изолятор по п. 23, отличающийся тем, что экран выполнен съемным или стационарным.

25. Изолятор по п. 23, отличающийся тем, что экран крепится за счет оконцевателя.

26. Изолятор по п. 23, отличающийся тем, что экран расположен в верхней половине изолятора.