Устройство для крепления изолятора Советский патент 1982 года по МПК H01B17/16 

1

Изобретение относится к эпектросе- тевому строительству, в частности к созданию электроизоляционных устройств дан яаший электропередачи предпочтительно напряжением 6-10 кВ.

Известно устройство для крепления изолятора, установленного на металлическом штьфе и уплотненного с помощью пакли, пропитанной суриком 1 , Это наиболее распространенный вариант креплекия изолятора к траверсе в распредсвгях.

Однако данное устройство требует значительных затрат времени при монтаже и практически невозможен его демон- ,j таж.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для крепления изолятора, выполненного с юбком, наклон которой к вертикали составляет ЗО-45 , го к траверсе опоры, содержащее штырь, закрепляемый к траверсе, и Полиэтиленовый колпачок, насаженный на конец штыря С2 .

Однако в условиях загрязнения и увлажнения указанное устройство имеет низкую электрическую прочность, и в связи с этим изолятор должен вьшоп- няться крупногабаритным, чтобы обеспечивалась достаточная дшша пути . При этом конструкция устройства получается очень громоздкой и нерациональной. Болыиая длина пути, требуемая для районов с высокой степенью загрязнения, объясняется тем, что увлажненная загрязненная поверхность имеет низкую электрическую прочность. Разрядный градиент на такой поверхности может понижаться до 0,3-0,4 кВ/ски В то же время эта загрязненная поверхность в сухом состоянии обладает высокой электрической прочностью, ее разрядный градиент составляет 2,5-3 кВ/см, т.е. в 7-8 раз выше увлажненной.

Цель изобретения - повьпиение электрической прочности изолятора в районах повьш1енного загрязнения атмосферы. Поставленная цель достигается тем, что устройство для крепления изолятора, вьшолненного с юбкой, наклон которой к вертикали составляет 30-45, к траверсе опоры, содержащее штырь, закрепляемый на траверсе и полиэтиленовый колпачок, насаженный на конец штыря, снабжено гильзой из полупроводникового материала, расположенной на указанном колпачке, длина которюй определяется отношением / , а расстояние от нижнего края юбки изолятора до траверсы соответствует неравенству cpjgi -e) где р - сухоразрядный градиент, кВ/см; g - дпзяна гильзы, см; i - дгаша образующей конуса юбки изолятора, см; ок Рв ядный градиент по каплям стекающим с юбки изолятора на траверсу, кВ; и„р мокроразрядное напряжение, k На чертеже показано устройство для крепления изолятора, разрез. Устройство состоит из штыревого изо лятора 1, штыря 2, колпачка 3 с гильзо 4, которая представляет собой слой полу проводникового полимера, нанесенный на внешнюю поверхность колпачка 3. В качетсве полупроводящего полимера могут быть использованы такие материалы, как например, легированный полипропилен или наполненный силиконоэпоксидный кo maунд С1ВА. Устройство монтируют на траверсе 5. Соотношение их размдюв и взаимное расположение оказывакУг влияние на элек трическую прочность в различных условиях рабсггы ВЛ. Важвое значение имеют следующие размеры: длина гильзы 2 , угол наклона dL образукнцей конуса юбки 6 изолятора 1, дгеша РЗ. образующей конуса юбки 6 изолятора 1 и расстояние li между нижним краем юбки 6 изолятора 1 и тра версой 5. Ллияа гяпьзы 4 определяется величиной возможных коммутационных перенапряжеявй, которые оцениваются мокроразрядвым напряжением , и должна такой, чтобы при возможных комму ташкжных перенапряжениях не происходил разряд н не было перекрытия устройства Такое положение может быть обеспечено, когда , где ЕСР сухоразрядный градиент, К - длина гильзы, см; Bj. - длина образующей конуса юбки изолятора, см; (.)1 длина закрытой от дождя поверхности. При угле оС 45 длина закрытой части составляет о1 G/j + сумма этих частей при С 45 равняется а,, е-, + 0,707 е, 1,707 f (из р€ шения треугольника АВС). Таким образом, длина гильзы 4 для ВЛ 1О кВ, исходя из формулы (l), должна быть не менее , 54 .34 .. ., - ТЁГйлгде 34 кВ - мокроразрядное напряжение для изоляторов ВЛ 1О кВ (ГОСТ 151675). Указанный расчет проведен с большим запасом, исхода из теоретически возможных коммутационных перенапряжений, величина которых на ВЛ практически не встречается. В действительности, согласно опыту, величина коммутационных перенапряжений не превьщ1ает 2,2 Поэтому гильза 4 длиной, вычисленной ранее, обеспечивает надежную работу на воздушных линиях предлагаемого устройства. Чтобы исключить шунтирование нижней закрытой поверхности, расстояние нижнего края юбки 6 изолятора 1 от траверсы 5 должно быть не менее f Mi iliil, где Ерк разрядный градиент с края ребра rio каплям, стекающим с изолятора на траверсу. Например, для изолятора ВЛ 1О кВ при ЕСР 2,5 кВ/см и Е р 3 кВ/см высота должна быть не менее l;S(fetO, -Ь / г 7 где Ер зашсят от интенсивности каплепадения и его загрязненности. Таким образом, при работе устройства во влажных условиях ток утечки идет от провода по увлажне1шой поверхности изолятора 1 через полупроводяшую гильзу 4

и металлический штырь 2 на траверсу 5, При этом гильза 4 нагревается током и температура ее поверхности становится выше температуры окружающего воздуха, что предохраняет гильзу 4 от увлажнекия и тем самым предотвращает возможность перекрытия.

Устройство может работать в нескольких режимах.

Режимдождя.

Перед дождем отмечается повьпяение влажности воздуха. Имеющийся слой загрязнения на изоляторе 1 и колпачке 3 может увлажниться до такой степени, что возможны перекрытия,

С началом дождя происходит смыв слоя загрязнения с верзсних поверхностей изолятора 1 и медленное увлажнение закрытых внутренних поверхностей изолятора 1 (брызгами от траверсы 5 и т.д.).

Ток утечки, проходя по гильзе 4, подогревает и подсушивает ее поверхность. Поэтому электрическая прочность складывается из разрядных напряжений увлажненной внешней поверхности изолятора 1 и частично сухой внутренней поверхности юбки 6 изолятора 1 и сухой пяпьзы 4. Подсушка внутренней поверхности юбки 6 изолятора 1 происходит от техша, выделяемого поверхностью на; греваемой гильзы 4. Оно накапливается в полости изолятора 1 ввиду отсутствия движения воздуха. Суммарная электрическая прочность оказьгеается при этом достаточно высокой, благодаря чему обеспе чивается требуемый уровень изоляции, устраняются перекрытия и повышается. надежность работы в целом.

Режим тумана и .росы.

В этом режиме благодаря току утечки поверхность гильзы 4 поддерживается постоянно сухой. Роса не вьтадает на подогреваемую поверхность гильзы 4, а на внутренней поверхности юбки 6 изолятора 1 роса подсушивается.

Поступление тумана с1Шзу и увлажниние внутренней поверхности изолятора 1 затрудняется ввиду подогрева и образования воздушного замка. За счет нагрев проводяишя поверхность гильзы 4 попдерживается сухой,

Формула изобретения

Устройство для крепления изолятора, вьтолненного с юбкой, наклон которой к вертикали составляет ЗО-45 , к триверсе оперы, содержащее штырь, закрепляемый к траверсе, и полиэткленовый колпачок, насаженный на конец штыря, отличающееся тем, чтЬ, с целью повышения электрической прочности изолятора в районах повышенного загрязнения атмосферы, оно снабжено гильзой . из полупроводникового материала, расположенной На указанном колпачке, длина которой определяется отношением а расстояние от нижнего края юбки изолятора до траверсы соответствует неравенству

, cpCei- eo

-и 7/Epic

где tcp - сухоразрядный градиент,

кВ/см;

- длина гильзы, см; б„ - длина образующей конуса юбки изолятора, см; Ерк - разрядный градиент по каплям, стекаюшим с юбки изолятора на траверсу, кВ; Уддр- мокроразрядное напряжение, ка

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Долгинов А. И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. М., Энергия, 1968.

2.Патент Англии № 915613, кл. 36, 1963.