Фиг.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к гирляндам высоковольтных подвесных изоляторов и изоляторам для контактной сети железных дорог.
Известны гирлянды изоляторов, содержащие одинаковые по своим размерам изоляционные элементы, шарнирно или жестко соединенные между собой с помощью металлической арматуры и армировочной связки.
Недостатком указанных гирлянд изоляторов являетс я огранйченность величины разрядных напряжений определяемых в таких гирляндах преимущественно величиной кратчайшего расстояния по воздуху между верхней и нижней арматурой гирлянды, т.е. арматурой к которой подводится напряжения. В случае же необходимости увеличения величины разрядных напряжений приходится увеличивать длину гирлянды.
Другим недостатком указанных гирлянд является то, что их разрядные напряжения могут существенно уменьшиться вследствие возможности шунтирования воздушных промежутков между тарелками изоляционных элементов струйками влаги и вследствие налипания между тарелками мокрого снега.
Известны также гирлянды, собранные из двух типов изоляторов таким образом, что изоляторы в нижней части гирлянды имеют собственную емкость большую, чем изоляторь1 в верхней части гирлянды.
Разрядные напряжения таких гирлянд несколько повышаются за счет снижения неравномерности их распределения вдоль гирлянды, Однако указанн е повышение разрядного напряжения может оказаться не достаточным и потребуется увеличение длины гирлянды.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является поддерживающая гирлянда высоковольтных изоляторов, состоящая из последовательно расположенных изоляционных элементов с уменьшающимся от верхнего элемента к нижнему диаметром, шарнирно соединенных с помощью металлической арматуры.
Такое техническое решение позволяет в поддерживающей гирлянде существенно уменьшить возможность замыкания каплями и струйками влаги воздушных промежутков между тарелками изоляционных элементов и повысить разрядное напряжение гирлянды в условиях увлажнения и загрязнения.
Однако это техническое решение практически не увеличивает величины разрядного расстояния по воздуху гирлянды, а в некоторых случаях из-за уменьшения дизметров ниже расположенных изоляторов даже уменьшает указанное разрядное расстояние и не увеличивает промежутки между соседними тарелками изоляционных
элементов, Это не дает возможности увеличить разрядные напряжения гирлянды при ее не вертикальном расположении.
Цель изобретения - сокращение длины гирлянды и улучшение эксплуатационных
0 характеристик путем повышения разрядных электрических напряжений.
Указанная цель достигается тем, что в гирлянде высоковольтных изоляторов содержащей, по крайней мере, три однотип5 ных изоляционных элемента тарельчатого типа, последовательно соединенных между собой металлической арматурой и связкой, тарелки изоляционных элементов выполнены с разной высотой, при этом изоляцион0 ный элемент со стороны металлической арматуры, предназначенной для подвески проводов, имеет наибольшую высоту, а со стороны арматуры, предназначенной для подвески всей гирлянды, - наименьшую.
5 По меньшей мере, один нижний изоляционный элемент имеет большую высоту тарелки, чем верхние, выполненные одинаковой высоты.
Обоснование причинно-следственной
0 связи цели и признаков.
В сухую погоду в рабочем режиме работы линии и при перенапряжениях разрядное напряжение гирлянды мало зависит от конфигурации тарелок изоляционных дета5 лей изоляторов, а в большей степени зависит от длины гирлянды и кратчайшего расстояния по воздуху между ее токоведу- щими частями,
В условиях дождя разрядные напряже0 ния гирлянды в значительной степени зависят, от конфигурации и состояния поверхности тарелок изоляционных деталей. Однако указанные напряжения снижаются при недостаточном расстоянии между
5 тарелками соседних изоляционных элементов из-за ухудшения использования длины пути утечки гирлянды, а также вследствие 1
возможности шунтирования изоляторов между тарелками струйками дождя (в под0 держивающих гирляндах) и при налипании между ними мокрого снега.
Выполнение тарелок изоляционных
элементов увеличивающимися по высоте от
верхней части гирлянды нижней увеличива5 ет, во-первых кратчайшее разрядное расстояния по воздуху между токоведущими частями гирлянды и во-вторых, расстояния между соседними тарелками изоляционных элементов. Это позволяет повысить разрядные напряжения гирлянды как в сухом состоянии, так и под дождем соответственно повысит надежность работы гирлянды.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое решение отличается тем, что тарелки изоляционных элементов выполнены с разной высотой. Изоляционный элемент со стороны металлической арматуры, предназначенной для подвески проводов, имеет наибольшую высоту, а со стороны арматуры, предназначен- ной для подвески всей гирлянды, - наименьшую.
На фиг.1 изображена гирлянда, общий вид (изоляционные элементы соединены между собой жестко); на фиг.2 - вариант выполнения гирлянды (изоляционные элементы соединены между собой шарнирно); на фиг.З - вариант выполнения гирлянды (промежуточные изоляционные элементы выполнены с одинаковой высотой тарелки); на фиг.4 - вариант выполнения гирлянды (тарелки изоляционных элементов выполнены гладкими, сферической формы); на фиг.5 - вариант выполнения гирлянды (тарелки изоляционных элементов выполнены с ребрами на нижней поверхности).
Гирлянда (см.фиг.1) содержит изоляционные элементы 1 с тарелками 2, жестко соединенные между собой металлической арматурой 3, и соединенные с верхней 4 и нижней 5 металлической арматурой связкой 6. Высота верхних тарелок 2 hn изоляционного элемента 1 выполнена меньшей высоты нижних тарелок ii2 гмз т.е. увеличивающейся к низу гирлянды. В гирлянде (см.фиг.2) изоляционные элементы 1 соединены с металлической арматурой в виде шапки 7 и стержня 8 связкой 6 и шарнирно соединены между собой при помощи вышеупомянутой металлической арматуры.
В гирлянде (см.фиг.З) высоты тарелок 2 промежуточных изоляционных элементов 1 выполнены одинаковыми, при этом соблюдается соотношение .
В гирлянде (фиг.4) тарелки 2 изоляционных элементов 1 выполнены гладкими, сферической формы.
В гирлянде (см.фиг.5) тарелки 2 изоляционных элементов 1 выполнены с ребрами 9 на нижней поверхности 10.
Сборку гирлянды (см.фиг.1-4) осуществляют следующим образом.
Сначала в металлическую арматуру 3 кладут порцию связки 6 в которую вставляют головку изоляционного элемента 1, затем порцию связки 6 кладут в указанную головку и вставляют в нее металлическую арматуру 3, в которую кладут связку и вставляют головку следующего изоляционного элемента 1 и т.д.
В головку последнего изоляционного элемента 1 кладут порцию связки и вставляют металлическую арматуру 3.
Сборку гирлянды (см. фиг. 2.3,5) осуще- 5 ствляют следующим образом.
Сначала собирают изоляторы, для чего в шапку 7 кладут порцию связки 6, в нее вставляют головку изоляционной детали 1. Затем в головку изоляционного элемента
0 1 кладут связку б и вставляют стержень 8. Собранные изоляторы соединяют в гирлянду.
В сравнительно коротких гирляндах, содержащих по 3-4 изоляционных элемента,
5 применяемых, например, для изоляции то- коведущего провода в контактной сети железных дорог на ВЛ 35кВ, высота тарелок изоляционных элементов должна изменяться ступенчато с учетом обеспечения, при0 мерно, одинакового расстояния между тарелками изоляционных элементов.
В гирляндах с конусной тарелкой изоляционного элемента изменение высоты тарелки должно осуществляться за счет
5 изменения угла наклона тарелки. В гирляндах с криволинейной тарелкой изоляционного элемента - за счет изменения кривизны тарелки.
При увеличении высоты тарелки может
0 уменьшаться ее диаметр. Минимальная высота тарелки изоляционного элемента определяется технологическими возможностями его изготовления. Например, для гирлянд с конусной тарелкой изоляционного
5 элемента минимальная высота тарелки получается при угле ее наклона к оси 5-10°.
Максимальная высота тарелки изоляционного элемента определяется удобством подсоединения к нижней арматуре гирлян0 ды арматуры для подвески провода, а также с учетом исключения возможности шунтирования промежутка между краем нижней тарелки и проводом.
Практически, например, для гирлянд с
5 коническими тарелками изоляционных элементов, максимальный угол наклона тарелок может составлять 30-40°.
Для гирлянд с 5-ю и более изоляционными элементами более целесообразно при0 менять верхний элемент с минимальной высотой тарелки, нижний - с максимальной, а промежуточные элементы с одной промежуточной высотой тарелки.
Технические преимущества предлагае5 мого изобретения в сравнении с прототипом.
Предложенная гирлянда с изоляционными элементами переменной высоты позволит увеличить разрядное напряжение гирлянды, за счет этого уменьшить возможмость ее перекрытия при перенапряжении или неблагоприятных погодных условиях, за счет чего повышается надежность работы гирлянды и линии электропередачи.
В случае, если разрядные напряжения известной гирлянды достаточны для обеспечения надежной работы линии, применение предлагаемой гирлянды позволит сократить количество изоляционных элементов и соединительной арматуры в гирлянде.
Формула изобретения 1. Гирлянда высоковольтных изоляторов, содержащая по крайней мере три однотипных изоляционных элемента тарельчатого типа, последовательно соединенных между собой металлической
арматурой и связкой, отличающаяся тем, что, с целью сокращения длины гирлянды и улучшения эксплуатационных характеристик путем повышения разрядных
электрических напряжений, тарелки изоляционных элементов выполнены с разной высотой, при этом изоляционный элемент со стороны металлической арматуры, предназначенной для подвески проводов, имеет наибольшую высоту, а со стороны арматуры, предназначенной для подвески всей гирлянды - наименьшую.
2. Гирлянда по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один нижний изоляциоиный элемент имеет большую высоту тарелки, чем верхние, выполненные одинаковой высоты.
Фиг. 2
ЭШШ
Фиг. 5
