ФЛАНЕЦ, ИЗОЛЯТОР И ИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА Российский патент 2022 года по МПК H01B17/38 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[001] Настоящее изобретение относится к области изоляционного оборудования для передачи и преобразования электрической энергии и, более конкретно, к фланцу, изолятору и изолирующей опоре.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[002] С развитием и применением композитных изоляторов опорные изоляторы, используемые в энергооборудовании, в большинстве представляют собой композитные изоляторы большого диаметра. Композитный опорный изолятор содержит полую композитную изолирующую трубу и изоляционный материал, которым заполнена изолирующая труба, чтобы соответствовать электрическим и механическим свойствам энергооборудования. В известном уровне техники заполнитель из изоляционного материала, в целом, включает твердый заполнитель и газообразный заполнитель. Термин «газообразный заполнитель» обычно относится к заполнению полой изолирующей трубы высушенным чистым азотом.

[003] Для облегчения заполнения полой изолирующей трубы газом, на фланцах на обоих торцах полой изолирующей трубы обычно предусмотрены резьбовые отверстия, и клапан наддува соединен с резьбовым отверстием с помощью резьбы. Клапан наддува, соединенный с фланцем, будет выступать наружу из внешней торцевой поверхности фланца, и может легко быть поврежден внешними усилиями в ходе транспортировки и эксплуатации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[004] Для преодоления недостатков известного уровня техники, одной из целей настоящего изобретения является предоставление фланца. Фланцевая пластина фланца снабжена пазом для размещения клапана наддува, что способствует защите клапана наддува от повреждения внешними усилиями. В дополнение, паз заполнен герметизирующим материалом для обеспечения герметизирующих характеристик зоны, в которой расположен клапан наддува.

[005] Для достижения указанной выше цели в настоящем изобретении приняты следующие технические решения. Фланец установлен на композитном опорном изоляторе, содержащем изолирующую трубу, и соединен с торцом изолирующей трубы. Фланец содержит фланцевую пластину, упирающуюся в торец изолирующей трубы. Фланцевая пластина снабжена пазом, углубленным в направлении внутренней части изолирующей трубы. Паз находится в сообщении с изолирующей трубой, при этом изолирующая труба заполнена изолирующим газом. Клапан наддува предусмотрен в пазе. Паз заполнен герметизирующим материалом, покрывающим клапан наддува.

[006] Фланцевая пластина фланца снабжена пазом, углубленным в направлении внутренней части изолирующей трубы. Паз оснащен клапаном наддува внутри него для предотвращения выступания клапана наддува наружу из фланца и для защиты клапана наддува от ударов. Паз заполнен герметизирующим материалом, который покрывает клапан наддува и способствует обеспечению герметизирующих характеристик фланца.

[007] При этом поверхность заполнения герметизирующего материала копланарна внешней торцевой поверхности фланцевой пластины.

[008] Поверхность заполнения герметизирующего материала копланарна внешней торцевой поверхности фланцевой пластины, и, таким образом, дождевая вода не может просто накапливаться в пазе, и проникновение воды и пара в изолирующую трубу предотвращается.

[009] При этом на торцевой поверхности фланцевой пластины, примыкающей к изолирующей трубе, предусмотрен первый выступ, и паз предусмотрен в первом выступе. Кроме того, паз предусмотрен коаксиально с первым выступом.

[0010] Первый выступ предусмотрен на фланцевой пластине, и паз предусмотрен в первом выступе так, что, несмотря на устойчивое соединение клапана наддува с фланцевой пластиной, толщина фланцевой пластины уменьшается, экономятся материалы и сокращаются издержки.

[0011] При этом паз представляет собой ступенчатое отверстие, клапан наддува соединен с этим ступенчатым отверстием, и клапан наддува содержит крепежную гайку, упирающуюся в ступенчатую поверхность.

[0012] Паз имеет форму ступенчатого отверстия, которая способствует соединению между клапаном наддува и пазом. Для того чтобы крепежная гайка упиралась в ступенчатую поверхность, обеспечивая герметизирующие характеристики этого соединения, в крепежной гайке предусмотрено уплотнительное кольцо.

[0013] При этом ступенчатое отверстие содержит первую ступенчатую поверхность, примыкающую к внешней торцевой поверхности фланцевой пластины, и вторую ступенчатую поверхность, направленную в сторону от внешней торцевой поверхности фланцевой пластины. Клапан наддува упирается во вторую ступенчатую поверхность.

[0014] Ступенчатое отверстие снабжено двумя ступенчатыми поверхностями, что способствует неподвижному соединению между клапаном наддува и ступенчатым отверстием.

[0015] При этом ступенчатая поверхность снабжена вторым выступом. Крепежная гайка упирается в ступенчатую поверхность второго выступа.

[0016] Крепежная гайка упирается в ступенчатую поверхность второго выступа. Даже при проникновении дождевой воды, вода будет отводиться по второму выступу и не будет просто накапливаться на втором выступе, за счет чего предотвращается проникновение воды и пара в изолирующую трубу через поверхность раздела соединения между клапаном наддува и пазом.

[0017] При этом герметизирующий материал представляет собой каучук.

[0018] Другой целью настоящего изобретения является предоставление изолятора. Изолятор содержит вышеописанный фланец. В изоляторе, снабженном вышеописанным фланцем, облегчено заполнение изолирующим газом и его обнаружение, а также сделан менее уязвимым для повреждений клапан наддува, что, таким образом, увеличивает срок его службы.

[0019] Для достижения указанной выше цели в настоящем изобретении принято следующее техническое решение: изолятор содержит вышеописанный фланец.

[0020] Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление изолирующей опоры.

[0021] Для достижения вышеуказанной цели в настоящем изобретении принято следующее техническое решение: изолирующая опора содержит два вышеописанных изолятора, при этом указанные два изолятора соединены торец к торцу. Фланец на торце вышеупомянутого изолятора не содержит клапан наддува, выступающий в направлении внешней торцевой поверхности фланца, что способствует соединению между фланцами на торцах изоляторов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0022] На фиг. 1 представлен конструктивный схематический вид в продольном сечении, на котором показан фланец 100, установленный на изоляторе, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

[0023] На фиг. 2 представлен увеличенный конструктивный схематический вид части A по фиг. 1.

[0024] На фиг. 3 представлен конструктивный схематический вид в продольном сечении, на котором показан фланец 200, установленный на изоляторе, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

[0025] На фиг. 4 представлен увеличенный конструктивный схематический вид части В по фиг. 3.

[0026] На фиг. 5 представлен конструктивный схематический вид в продольном сечении, на котором показан фланец 300, установленный на изоляторе, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

[0027] На фиг. 6 представлен увеличенный конструктивный схематический вид части С по фиг. 5.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0028] Согласно требованиям, в данном документе раскрыты варианты осуществления настоящего изобретения. Однако следует понимать, что варианты осуществления, раскрытые в данном документе, являются лишь типовыми примерами настоящего изобретения, которые могут быть осуществлены в различных формах. Следовательно, конкретные подробности, раскрытые здесь, не предназначены для ограничения, а лишь служат в качестве основания для формулы изобретения и в качестве представительного основания для предоставления информации специалистам в данной области техники для применения настоящего изобретения любым приемлемым способом на практике, включая использование различных признаков, раскрытых в данном документе, и комбинирование признаков, которые могут не быть явным образом раскрыты в данном документе.

[0029] Первый вариант осуществления фланца согласно настоящему изобретению

[0030] Как показано на фиг. 1 и 2, изолятор согласно данному варианту осуществления содержит изолирующую трубу 10 и фланец 100, соединенный с верхним торцом изолирующей трубы 10 в вертикальном направлении. Фланец 100 содержит фланцевую пластину 110, упирающуюся в торец изолирующей трубы 10. Фланцевая пластина 110 снабжена пазом 111, углубленным в направлении внутренней части изолирующей трубы. Паз 111 находится в сообщении с изолирующей трубой 10. В пазе 111 предусмотрен клапан 120 наддува. Паз заполнен герметизирующим материалом 130, и герметизирующий материал 130 покрывает клапан 120 наддува.

[0031] Фланцевая пластина 110 фланца 100 снабжена пазом 111, углубленным в направлении внутренней части изолирующей трубы 10. Паз 111 оснащен внутри клапаном 120 наддува, что может предотвращать выступание клапана 120 наддува наружу из фланца 100 и защищать клапан 120 наддува от ударов. Паз 111 заполнен герметизирующим материалом 130, который покрывает клапан 120 наддува и способствует обеспечению герметизирующих характеристик фланца 100.

[0032] Поверхность 131 заполнения герметизирующего материала 130 копланарна внешней торцевой поверхности 140 фланцевой пластины 110.

[0033] В данном варианте осуществления фланец 100 предусмотрен на верхнем торце изолятора в вертикальном направлении. Внешней торцевой поверхностью 140 является торцевая поверхность фланцевой пластины 110, направленная в сторону от изолирующей трубы 10. Торец клапана 120 наддува, примыкающий к внешней торцевой поверхности 140, представляет собой отверстие 121 наддува для заполнения изолирующей трубы 10 газом. Клапан 120 наддува предусмотрен внутри паза 111, т.е. отверстие 121 наддува находится ниже внешней торцевой поверхности 140 в вертикальном направлении.

[0034] Зазор между пазом 111 и клапаном 120 наддува заполнен герметизирующим материалом 130. Герметизирующий материал 130 полностью покрывает клапан 120 наддува в пазе 111 так, что зазор в пазе 111 отсутствует. Поверхность 131 заполнения герметизирующего материала 130 копланарна внешней торцевой поверхности 140 фланцевой пластины 110.

[0035] Если фланец 100 с клапаном 120 наддува предусмотрен на верхнем торце изолятора, поверхность 131 заполнения герметизирующего материала 130 копланарна внешней торцевой поверхности 140 фланцевой пластины 110 так, что внешняя торцевая поверхность 140 фланцевой пластины 110 является плоской и не содержит углубление, что предотвращает накопление дождевой воды на внешней торцевой поверхности 140 и ее проникновение внутрь нее и, таким образом, улучшает герметизирующие характеристики фланца 100.

[0036] Следует отметить, что в других вариантах осуществления фланец с клапаном наддува также может быть предусмотрен на нижнем торце изолятора. В этом случае поверхность заполнения герметизирующего материала может быть или может не быть копланарна внешней торцевой поверхности фланцевой пластины.

[0037] Герметизирующий материал представляет собой каучук.

[0038] В данном варианте осуществления герметизирующий материал 130 представляет собой кремнийорганический каучук, вулканизирующийся при комнатной температуре. Кремнийорганический каучук, вулканизирующийся при комнатной температуре, характеризуется хорошей термостойкостью, стойкостью к охлаждению, а также обладает диэлектрическими свойствами, подходящими для заполнения им паза 111 в качестве герметизирующего материала с целью обеспечения герметизирующих характеристик фланца 100.

[0039] Следует отметить, что в других вариантах осуществления в качестве герметизирующего материала могут быть приняты герметизирующие материалы других типов, такие как полиуретан, кремнийорганический каучук или каучуковый материал другого типа, такой как жидкий вулканизированный кремнийорганический каучук, и их излишнее описание не будет сделано в данном документе.

[0040] На торцевой поверхности фланцевой пластины 110, примыкающей к изолирующей трубе 10, предусмотрен первый выступ 112, и паз 111 предусмотрен в первом выступе 112.

[0041] В данном варианте осуществления паз 111 предусмотрен в первом выступе 112, и паз 111 предусмотрен коаксиально с первым выступом 112. Паз 111 находится в сообщении с изолирующей трубой 10 через первый выступ 112, и клапан 120 наддува соединен с первым выступом 112.

[0042] Первый выступ 112 предусмотрен на фланцевой пластине 110, и паз 111 предусмотрен в первом выступе 112 коаксиально с первым выступом 112 так, что, несмотря на устойчивое соединение клапана 120 наддува с фланцевой пластиной 110, толщина фланцевой пластины 110 уменьшается, экономятся материалы и сокращаются издержки.

[0043] Следует отметить, что в других вариантах осуществления первый выступ может не быть предусмотрен коаксиально с пазом до тех пор, пока обеспечивается нахождение паза в сообщении с внутренней частью изолирующей трубы через первый выступ. Альтернативно для фланцевой пластины также может быть задана толщина, достаточная для непосредственного размещения клапана наддува без предоставления первого выступа, и излишнее описание этой альтернативы не будет сделано в данном документе.

[0044] Паз 111 представляет собой ступенчатое отверстие. Клапан 120 наддува соединен со ступенчатым отверстием 111. Клапан 120 наддува содержит крепежную гайку 123, упирающуюся в ступенчатую поверхность.

[0045] Паз 111 представляет собой ступенчатое отверстие 111 и крепежная гайка 123 упирается в ступенчатую поверхность герметизирующим образом для обеспечения надежности и герметизирующих характеристик соединения клапана 120 наддува.

[0046] В данном варианте осуществления ступенчатое отверстие 111 содержит первую ступенчатую поверхность 113, примыкающую к внешней торцевой поверхности 140 фланцевой пластины 110, и вторую ступенчатую поверхность 114, направленную в сторону от внешней торцевой поверхности 140 фланцевой пластины 110. Клапан 120 наддува упирается во вторую ступенчатую поверхность 114.

[0047] В частности ступенчатое отверстие 111 предусмотрено в центре первого выступа 112 коаксиально с первым выступом 112. Торец клапана 120 наддува, направленный в сторону от внешней торцевой поверхности 140, представляет собой соединительный торец 122. Соединительный торец 122 соединен с пазом 111, т.е. соединительный торец 122 соединен со ступенчатым отверстием 111. Крепежная гайка 123 упирается во вторую ступенчатую поверхность 114. На поверхности, где крепежная гайка 123 упирается во вторую ступенчатую поверхность 114, предусмотрено уплотнительное кольцо (не показано).

[0048] Клапан 120 наддува соединен с пазом 111 с помощью резьбы.

[0049] В данном варианте осуществления паз 111 представляет собой ступенчатое отверстие 111. Соединительный торец 122 и ступенчатое отверстие 111 снабжены резьбами, находящимися во взаимном зацеплении, и соединительный торец 122 и паз 111 скреплены резьбовым соединением.

[0050] Следует отметить, что в других вариантах осуществления клапан наддува и паз также могут быть соединены при помощи адгезива, обжатия и т.п., что не ограничивается резьбовым соединением, и излишнее описание этих соединений не будет сделано в данном документе.

[0051] Второй вариант осуществления фланца согласно настоящему изобретению

[0052] Как показано на фиг. 3 и 4, фланец 200 согласно данному варианту осуществления имеет конструкцию, подобную конструкции фланца 100 в первом варианте осуществления фланца. Подобные элементы конструкций фланца 200 и фланца 100 не будут повторяться. Фланец 200 отличается от фланца 100 тем, что в данном варианте осуществления фланец 200 предусмотрен на нижнем торце изолятора в вертикальном направлении, и поверхность 231 заполнения герметизирующего материала 230 не копланарна внешней торцевой поверхности 212 фланцевой пластины 210 фланца 200.

[0053] Когда фланец 200 предусмотрен на нижнем торце изолятора, дождевая вода не может накапливаться в пазе 211 из-за силы притяжения, и, таким образом, поверхность 231 заполнения может не являться копланарной внешней торцевой поверхности 212 фланцевой пластины 210, за счет чего экономится материал и сокращаются издержки.

[0054] В данном варианте осуществления герметизирующим материалом 230 заполнен паз 211, и герметизирующий материал 230 полностью покрывает клапан 220 наддува. Поверхность 231 заполнения находится ниже внешней торцевой поверхности 212 фланцевой пластины 210.

[0055] Следует отметить, что в других вариантах осуществления оба торца изолятора могут быть снабжены фланцами, оснащенными клапанами наддува. Для поверхностей заполнения фланца на разных торцах может быть задана разная высота в соответствии с положением фланца.

[0056] Третий вариант осуществления фланца согласно настоящему изобретению

[0057] Как показано на фиг. 5 и 6, фланец 300 согласно данному варианту осуществления имеет конструкцию, подобную конструкции фланца 100 в первом варианте осуществления фланца. Подобные элементы конструкций фланца 300 и фланца 100 не будут повторяться. Фланец 300 отличается от фланца 100 тем, что ступенчатая поверхность 312 ступенчатого отверстия 311 в данном варианте осуществления снабжена вторым выступом 330, и крепежная гайка 321 упирается в ступенчатую поверхность 331.

[0058] Второй выступ 330 предусмотрен на ступенчатой поверхности 312, и крепежная гайка 321 упирается в ступенчатую поверхность 331. Даже если происходит проникновение дождевой воды, она не может накапливаться на втором выступе 330 и будет отводиться естественным образом. Наличие второго выступа 330 может эффективно предотвращать попадание дождевой воды на поверхность раздела, где крепежная гайка 321 упирается в ступенчатую поверхность 331, таким образом гарантируя, что вода не попадет в изолирующую трубу 30, что повышает надежность герметизации фланца 300.

[0059] В данном варианте осуществления паз 311 представляет собой ступенчатое отверстие 311. Второй выступ 330 предусмотрен на ступенчатой поверхности 312 ступенчатого отверстия 311. Второй выступ 330 предусмотрен коаксиально со ступенчатым отверстием 311. Второй выступ 330 находится в сообщении со ступенчатым отверстием 311. Крепежная гайка 321 клапана 320 наддува упирается в ступенчатую поверхность 331. На поверхности, где крепежная гайка 321 упирается в ступенчатую поверхность 331, предусмотрено уплотнительное кольцо (не показано).

[0060] Первый вариант осуществления изолятора согласно настоящему изобретению

[0061] Изолятор согласно данному варианту осуществления содержит фланец, описанный в любом из вышеупомянутых вариантов осуществления фланца.

[0062] В изоляторе, снабженном вышеописанным фланцем, облегчено заполнение изолирующим газом и его обнаружение, а также сделан менее уязвимым для повреждений клапан наддува, что, таким образом, увеличивает срок его службы.

[0063] В частности в данном варианте осуществления оба торца изолятора снабжены фланцем, описанным в первом варианте осуществления фланца.

[0064] Следует отметить, что в других вариантах осуществления оба торца изолятора могут быть снабжены фланцем, описанным в любом из вышеупомянутых вариантов осуществления фланца, и, альтернативно, только один торец изолятора может быть снабжен фланцем, описанным в любом из вышеупомянутых вариантов осуществления фланца.

[0065] Первый вариант осуществления изолирующей опоры согласно настоящему изобретению

[0066] Изолирующая опора согласно данному варианту осуществления содержит два изолятора, соединенных торец к торцу, и изолятор представляет собой изолятор, описанный в первом варианте осуществления изолятора.

[0067] Фланец на торце вышеупомянутого изолятора не содержит клапан наддува, выступающий в направлении внешней торцевой поверхности фланца, что способствует соединению между фланцами на торцах изоляторов.

[0068] Технические решения и технические признаки настоящего изобретения были раскрыты, как указано выше, но следует понимать, что в соответствии с творческой идеей настоящего изобретения различные изменения и модификации вышеупомянутых конструкций и материалов могут быть сделаны специалистами в данной области техники, что включает комбинацию технических признаков, раскрытых или заявленных отдельно, очевидно, кроме того, включает другие комбинации этих признаков. Все эти модификации и/или комбинации попадают в область техники, затрагиваемую в настоящем изобретении, и подпадают под объем правовой охраны формулы изобретения настоящего изобретения.

Представлен фланец (100), установленный на композитном опорном изоляторе, содержащем изолирующую трубу, и соединенный с торцом изолирующей трубы (10), при этом фланец содержит фланцевую пластину (110), упирающуюся в торец изолирующей трубы, фланцевая пластина снабжена пазом (111), углубленным в направлении внутренней части изолирующей трубы и расположенным на фланцевой пластине, паз соединен с изолирующей трубой, в пазе расположен клапан (120) наддува, и паз заполнен герметизирующим материалом (130), который покрывает клапан наддува. Также предусмотрены изолятор и изолирующая опора, в которых используется указанный фланец. Фланец, изолятор и изолирующая опора способствуют защите клапана наддува от внешнего усилия, и паз заполнен герметизирующим материалом для обеспечения герметизирующих характеристик фланца. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Фланец, установленный на композитном опорном изоляторе, содержащем изолирующую трубу, и соединенный с торцом изолирующей трубы, при этом указанный фланец содержит фланцевую пластину, упирающуюся в торец изолирующей трубы, при этом фланцевая пластина снабжена пазом, углубленным в направлении внутренней части изолирующей трубы, паз находится в сообщении с изолирующей трубой, при этом изолирующая труба заполнена изолирующим газом, в пазе предусмотрен клапан наддува, и паз заполнен герметизирующим материалом, покрывающим клапан наддува.

2. Фланец по п. 1, отличающийся тем, что поверхность заполнения герметизирующего материала копланарна внешней торцевой поверхности фланцевой пластины.

3. Фланец по п. 1, отличающийся тем, что на торцевой поверхности фланцевой пластины, примыкающей к изолирующей трубе, предусмотрен первый выступ, и паз предусмотрен в первом выступе.

4. Фланец по п. 3, отличающийся тем, что паз предусмотрен коаксиально с первым выступом.

5. Фланец по п. 1, отличающийся тем, что паз представляет собой ступенчатое отверстие, клапан наддува соединен со ступенчатым отверстием, клапан наддува содержит крепежную гайку, ступенчатое отверстие содержит первую ступенчатую поверхность, примыкающую к внешней торцевой поверхности фланцевой пластины, и вторую ступенчатую поверхность, направленную в сторону от внешней торцевой поверхности фланцевой пластины, и крепежная гайка упирается во вторую ступенчатую поверхность.

6. Фланец по п. 1, отличающийся тем, что паз представляет собой ступенчатое отверстие, клапан наддува соединен со ступенчатым отверстием, клапан наддува содержит крепежную гайку, в ступенчатом отверстии предусмотрен второй выступ, и крепежная гайка упирается в ступенчатую поверхность второго выступа.

7. Фланец по п. 1, отличающийся тем, что герметизирующий материал представляет собой каучук.

8. Изолятор, содержащий фланец по любому из пп. 1-7.

9. Изолирующая опора, содержащая два изолятора по п. 8, соединенных торец к торцу.