Полимерный стержневой изолятор Советский патент 1989 года по МПК H01B17/02 H01B17/20 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к полимерным изоляторам, предназначенным для крепления проводов линии электропередачи напряжением свьпле 110 кВ, в качестве изолирующего элемента подвесок, или междуфазовых распорок, или гибких траверс.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности работы воздушной линий путем снижения токов утечкио

На фиг.1 изображен одиночный полимерный стержневой изолятор; на фиг.2 - изолятор, набранный на необходимый- класс напряжения из отдельных изоляторов; на фиг.З - изолятор, используемый в качестве междуфазной распорки.

Полимерный стержневой изолятор состоит из стеклопластикового стержня 1, несущего механическую и электри- ( ческую нагрузку, полупроводящего покрытия 2 с нелинейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ), нанесенного на части стеклопластикового стержня 1 со стороны высоковольтного оконцевателя 3, наружной ребристой защитной оболочки 4, наклееной на стеклопластико- вый стержень 1 и полупроводящее покры315

тие 2 с помощью герметика, металлических оконцевателей 3, в которые вставлены концы стеклопластикового стержня 1 о Стеклопластиковый стержень 1 обладает высокой механической прочностью и воспринимает все механические нагрузкис Полупроводящее покрытие делается из материала, имеющего нелинейную ВАХ, описываемую соотношением

i kE ;

где i - мгновенное значение тока через покрытие, А;

Е - мгновенное значение напряженности электрического поля, кВ/см; k,A- коэффициенты.

Длина полупроводящего покрытия при значениях коэффициентов k(0,03-3) 10 и ,5-5 должна быть не менее 0,1 изоляционной длины полимерного стержневого изолятора В качестве полупроводящего материала, обеспечивающего требуемую нелинейную ВАХ, может быть использована, например, полупроводя- щая эмаль следующего состава, вес„ч. Микропорошок зеленого карбида кремния КЗМ-40 50 Лак пентафтале- вый50

Полупроводящее покрытие с нелинейной ВАХ наносят толщиной 0,4-0,6 мм .на заданный участок стеклопластикового стержня, длина которого L не ие нее 0,1 изоляционной длины стеклопластикового стержня о Защитную ребристую оболочку из эластомерных элементов наклеивают герметиком, например самовулканизующимся герметиком КЛТ-30, непосредственно на стеклопластиковый стержень, а на участке с покрытием - поверх покрытия Эластомерные элементы выполнены из атмосферо- и тре- кингостойких полимерных материалов, например из кремнийорганической резины.

Полупроводящее покрытие 2 соединено с высоковольтным металлическим оконцевателем 3 с помощью токопрово- дящего компаунда, состоящего, например, из эпоксидного компаунда и графита.

Представленный на фиг о 2 полимерный стержневой изолятор набран до необходимой изоляционной длины из отдельных полимерных стержневых изоля54

торов S FiaiipnMep из двух изоляторов, coezT,HHeHHL,ix металлической вставкой 5 (жесткой или гибкой) Полупроводя- щее покрытие длиной L нанесено на длину L , равную всей изоляционной длине И,, полимерного стеклопластикового изолятора А и на длине L попимерног о стеклопластикового

изолятора При этом должно соблюдаться условие:

,IH 0,1 (н;,н ;).

На фиг.З представлен полимерный стержневой изолятор на междуфазное напряжение. Полупроводящее покрытие 2 выполнено со стороны обоих высоковольтных оконцевателей 3. Длина полупроводящего покрытия с каждой сто- роны равна L, где L 0,1 Н.

На основании экспериментов оптимальная длина участка L равна (0,15- 0,2) Ни.

Полупроводящее покрытие с нелинейной ВАХ, нанесенное на стекло- пластиковый стержень на участке, Г де необходимо снизить напряженность элек трического поля до допустимой величины, позволяет за счет нелинейной ВАХ автоматически регулировать величину напряженности электрического поля за счет увеличения проводимости На наиболее нагруженном в электрическом (ггношении участка; уменьшить дпину покрытия до величины значительно меньшей, чем длина изоляционной

части

I

Применение полимерных стержневых изоляторов с полупроводящими покрытиями с нелинейной ВАХ для снижения максимальной напряженности позволяет упростить конструкцию изолирующей

подвески, так как отпадает необходимость выбора специальных конструкций экранной системы для снижения напряженности. Применение покрытия позволяет уменьшить стоимость полимерного изолятора, его габариты, металлоемкость, облегчить вес изолятора, что также приводит к повышению экономичности воздушной линии при ее сооружении о

Наличие нелинейности у ВАХ покрытия позволяет повысить покрытия одной толщины по всей длине без жестких требований по допускам на толщину покрытия, что облегчает технологию.

51

Формула изобретения

Полимерный стержневой изолятор, содержащий защищенный от атмосфер- ных воздействий трекингостойким полимерным материалом стеклопластиковы стержень с полупроводящим покрытием на части длины и расположенные на концевых участках стержня оконцева- тели, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения надежности и экономичности работы воздушной линии путем снижения токов утечки, полупроводящее покрытие расположено по меньшей мере со стороны одного окон- цевателя и выполнено из материала с

нелинейной вольт-амперной характеристикой вида

i kE

где i - мгновенное значение тока через покрытие. А; k - коэффициент, равный (0,033,0).

Е - мгновенное значение напряженности электрического поля, кВ/см;

р - коэффициент, равный 4,5-5,0, при этом длина участка с полупроводящим покрытием составляет не менее О,1 длины участка стержня, расположенного между оконцевателями.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве изолирующего элемента для подвески проводов или междуфазных распорок. Цель - повышение надежности и экономичности работы воздушной линии путем снижения токов утечки. Полимерный изолятор имеет по меньшей мере один участок с полупроводящим покрытием из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Указанный участок может быть расположен как со стороны одного из оконцевателей, так и со стороны обоих оконцевателей. При этом длина полупроводящего участка составляет не менее 0,1 изоляционной длины изолятора. Применение такого покрытия позволит уменьшить стоимость изолятора и воздушной линии в целом за счет упрощения изолирующей подвески проводов, так как отпадает необходимость специальных экранов для снижения максимальной напряженности в стеклопластике. 3 ил.

fui.l

Ниа

3 -- ii

(рце.З