ИНДИКАТОР ПЕРЕКРЫТИЯ ИЗОЛЯТОРОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 6 ÷ 1150 КВ Российский патент 2018 года по МПК H01B17/46 

Изобретение относится к области электроэнергетики и, в частности, к индикаторам перекрытия изоляторов (изоляционных конструкций) воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ.

Известен опорно-штыревой изолятор с перемещающимся сигнальным устройством, включающий колпачок, юбку изолятора, заземленную траверсу со штырем, отличающийся тем, что к колпачку, выполненному с токопроводящей поверхностью, прикреплено сигнальное устройство, состоящее из проводника, посредством которого под юбкой изолятора удерживается кольцо трубообразной формы, другой конец проводника, пройдя через отверстие в корпусе и по внутренней поверхности кольца, закрепляется на заземленном штыре колпачком [1].

В данном техническом решении для фиксации перекрытия опорно-штыревого изолятора используется перемещающееся сигнальное устройство, приспособленное только для изоляторов такого типа, что недостаточно эффективно при установке этих сигнальных устройств на изоляторах иного типа и класса.

Известен индикатор состояния высоковольтной изоляции, выполненный из закаленного электротехнического стекла, отличающийся тем, что внутренняя электрическая прочность индикатора меньше электрической прочности его внешнего воздушного промежутка и при снижении диэлектрических свойств контролируемой изоляции индикатор разрушается в результате внутреннего пробоя, сигнализируя о выходе из строя контролируемой изоляции [2].

Этот индикатор состояния высоковольтной изоляции выполнен из закаленного электротехнического стекла, внутренняя электрическая прочность которого меньше электрической прочности его внешнего воздушного промежутка, и при снижении диэлектрических свойств контролируемой изоляции индикатор разрушается в результате внутреннего пробоя. Такой принцип работы индикатора потребует существенного изменения технологии изготовления и расширения номенклатуры изоляторов, что достаточно затратно с материально-финансовой точки зрения.

Известен также индикатор пробоя полимерного изолятора, содержащий диэлектрический элемент, имеющий протяженную вдоль оси центральную часть с открытой на одном из концов полостью, радиально протяженную периферическую часть и проводящий стержень для крепления к изолятору, одним из своих концов установленный в упомянутую полость, управляющий электрод, установленный соосно с упомянутым стержнем впритык к внутренней поверхности упомянутой периферической части, покрытие, выполненное с возможностью электрической изоляции зоны контакта упомянутого управляющего электрода с упомянутым диэлектрическим элементом, в котором (в индикаторе) упомянутый диэлектрический элемент выполнен из хрупкого термонапряженного материала и снабжен оптическим пробоем в толще диэлектрического элемента, а относительная диэлектрическая проницаемость упомянутого покрытия меньше диэлектрической проницаемости материала упомянутого диэлектрического элемента [3].

Рассматриваемый индикатор пробоя полимерного изолятора построен по принципу взаимодействия диэлектрического элемента и управляющего электрода за счет введения покрытия, выполненного с возможностью электрической изоляции зоны контакта управляющего электрода с диэлектрическим элементом и имеющего относительную диэлектрическую проницаемость меньше диэлектрической проницаемости материала диэлектрического элемента. То есть широкое применение данного типа индикаторов пробоя маловероятно, вследствие их конструктивной сложности и необходимости существенно изменять конструкцию и технологию изготовления самих изоляторов.

Заявитель ставил перед собой практическую цель существенного упрощения как конструкции индикаторов, так и визуального определения перекрытия изоляторов с их помощью при одновременном обеспечении надежной работы в ходе длительной эксплуатации на воздушных линиях электропередачи напряжением 6÷1150 кВ.

Вышеуказанный технический результат был достигнут за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков индикатора перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ, выполненного согласно настоящему изобретению, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «индикатор перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ, представляющий из себя устройство, закрепленное на металлической заземленной части изолятора или на гирлянде изоляторов или в непосредственной близости от них на траверсе опоры, состоящее из, по меньшей мере, следующих элементов: электрода, участвующего в формировании воздушного промежутка изолятора, маркера, позволяющего визуально определить факт перекрытия, плавкого элемента, размыкающего цепь при протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора или гирлянды изоляторов и высвобождающего маркер, отсоединяя его от упомянутого устройства, подтверждая тем самым факт перекрытия; он выполнен в виде подпружиненного корпуса, закрепленного на металлической заземленной части изолятора или гирлянде изоляторов или траверсе опоры с помощью кронштейна, соединенного с маркером посредством, по меньшей мере, одного болта, расположенного в отверстии кронштейна и соединенного с металлической втулкой посредством припоя, причем снаружи указанной втулки выполнена резьба для крепления маркера и электрода, при этом припой размыкает цепь при протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора и разъединяет таким образом маркер от корпуса, что позволяет визуально определить перекрытый изолятор или гирлянду изоляторов; электрод выполнен в виде колпачковой гайки, навинченной на вышеупомянутую металлическую втулку; маркер полностью или частично изготовлен из полимерного материала; индикатор конструктивно объединен с защитным экраном, установленным на изоляторе или гирлянде изоляторов; индикатор конструктивно объединен с защитным экраном и разрядным рогом, установленными на изоляторе или гирлянде изоляторов».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид индикатора перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ, выполненного согласно настоящему изобретению.

Заявляемый индикатор перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ представляет из себя устройство, закрепляемое на металлической заземленной части изолятора 1 (фиг. 1) или на гирлянде изоляторов или в непосредственной близости от них на траверсе опоры (не показаны). Он состоит из электрода 2, маркера 3 и плавкого элемента 4. Электрод 2 участвует в формировании воздушного промежутка изолятора 1, маркер 3 позволяет визуально определить факт перекрытия изолятора 1, с помощью плавкого элемента 4 размыкается цепь при протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора 1 или гирлянды изоляторов и маркер 3 высвобождается (по отсутствию маркера делается вывод о факте перекрытия изолятора или гирлянды изоляторов).

Маркер 3 полностью или частично изготавливается из полимерного материала, по форме и габаритам выполняется, например, как теннисная ракетка, поэтому с земли хорошо виден визуально.

Конкретный вариант конструктивного выполнения индикатора перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ: индкатор выполняется в виде подпружиненного корпуса 5, закрепляемого на металлической заземленной части 6 изолятора 1 или гирлянде изоляторов или траверсе опоры с помощью кронштейна 7. Кронштейн 7 соединяется с маркером 3 посредством одного болта 8 (может быть несколько болтов), который размещается в отверстии кронштейна 7 и соединяется с металлической втулкой 9 посредством припоя 10. Снаружи втулки 9 выполняется резьба, предназначенная для крепления маркера 3 и электрода 2. При протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора 1 припой 10 под воздействием высокой температуры расплавляется и размыкает цепь (как электрическую, так и механическую) и разъединяет таким образом маркер 3 от корпуса 5 (он падает на землю), что позволяет визуально определить перекрытый изолятор 1 или гирлянду изоляторов.

Индикатор конструктивно может быть объединен с защитным экраном 11, если он монтируется на изоляторе 1 или гирлянде изоляторов, а также может быть конструктивно объединен одновременно с защитным экраном 11 и разрядным рогом, если они оба смонтированы на изоляторе 1 или гирлянде изоляторов.

Предлагаемый индикатор перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ позволяет при обходе линии с земли визуально определить перекрытый изолятор или гирлянду изоляторов по факту присутствия или отсутствия маркера на изолирующей подвеске. При этом индикатор очень прост по конструкции, из-за минимума элементов (электрод, плавкий элемент, маркер и простейший крепеж), что обеспечивает его высокую надежность работы в ходе эксплуатации и хорошие перспективы внедрения в практике электросетевого строительства.

Источники информации

[1]. Описание полезной модели к патенту №130747 «Опорно-штыревой изолятор с перемещающимся сигнальным устройством». Н01В 17/20. Заявлено 11.01.2013, опубликовано 27.07.20139.

[2]. Описание изобретения к патенту РФ №2392679 «Индикатор состояния высоковольтной изоляции». Н01В 17/00. Заявлено 10.06.2009, опубликовано 20.06.2010.

[3]. Описание изобретения к патенту РФ №2479057 «Индикатор пробоя полимерного изолятора и полимерный изолятор с индикацией пробоя». Н01В 17/46. Заявлено 10.11.2011, опубликовано 10.04.2013.

[4]. Описание изобретения к патенту РФ №1697121 «Полимерный изолятор». Н01В 17/00. Заявлено 11.05.1989, опубликовано 20.01.1997.

[5]. Описание изобретения к патенту РФ №1529296 «Высоковольтный штыревой линейный изолятор». Н01В 17/20. Заявлено 09.03.1988, опубликовано 15.12.1989.

[6]. Описание изобретения к патенту РФ №2113741 «Высоковольтный изолятор». Н01В 17/20. Заявлено 08.07.1992, опубликовано 20.06.1998.

[7]. Описание изобретения к патенту РФ №2408104 «Штыревой изолятор с контролем внутренней изоляции». Н01В 17/46. Заявлено 10.06.2009, опубликовано 27.126.2010.

[8]. Патент США №20110011621 А1 «Индикатор пробоя изоляции». Н01В 17/46, опубликован 20.01.2011.

[9]. WO №2011089544 А2, «Индикатор пробоя изолятора», Н01В 17/46, опубликован 28.07.2011.

Изобретение относится к области электроэнергетики и, в частности, к индикаторам перекрытия изоляторов (изоляционных конструкций) воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ. Индикатор представляет из себя устройство, закрепляемое на металлической заземленной части изолятора 1 или на гирлянде изоляторов, или в непосредственной близости от них на траверсе опоры. Он состоит из электрода 2, маркера 3 и плавкого элемента 4. Электрод 2 участвует в формировании воздушного промежутка изолятора 1, маркер 3 позволяет визуально определить факт перекрытия изолятора 1, с помощью плавкого элемента 4 размыкается цепь при протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора 1 или гирлянды изоляторов и маркер 3 высвобождается. Предлагаемый индикатор перекрытия изоляторов позволяет визуально определить перекрытый изолятор или гирлянду изоляторов по факту присутствия или отсутствия маркера на изолирующей подвеске. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Индикатор перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ, представляющий из себя устройство, закрепленное на металлической заземленной части изолятора или на гирлянде изоляторов или в непосредственной близости от них на траверсе опоры, состоящее из, по меньшей мере, электрода, участвующего в формировании воздушного промежутка изолятора, маркера, позволяющего визуально определить факт перекрытия, и плавкого элемента, размыкающего цепь при протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора или гирлянды изоляторов и высвобождающего маркер, отсоединяя его от упомянутого устройства, подтверждая тем самым факт перекрытия, отличающийся тем, что он выполнен в виде подпружиненного корпуса, закрепленного на металлической заземленной части изолятора или гирлянде изоляторов или траверсе опоры с помощью кронштейна, соединенного с маркером посредством, по меньшей мере, одного болта, размещенного в отверстии кронштейна и соединенного посредством плавкого элемента с металлической втулкой, выполненной на наружной части с резьбой, предназначенной для крепления маркера и электрода таким образом, что при протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии плавкий элемент под воздействием высокой температуры расплавляется, размыкает цепь как электрическую, так и механическую и разъединяет маркер за счет действия пружины от корпуса, который падает на землю, позволяя визуально определить перекрытый изолятор или гирлянду изоляторов.

2. Индикатор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве плавкого элемента берется припой.

3. Индикатор по п. 1, отличающийся тем, что электрод выполнен в виде колпачковой гайки, навинченной на вышеупомянутую металлическую втулку.

4. Индикатор по п. 1, отличающийся тем, что маркер полностью или частично изготовлен из полимерного материала.

5. Индикатор по п. 1, отличающийся тем, что он конструктивно объединен с защитным экраном, установленным на изоляторе или гирлянде изоляторов.

6. Индикатор по п. 1, отличающийся тем, что он конструктивно объединен с защитным экраном и разрядным рогом, установленными на изоляторе или гирлянде изоляторов.