ИЗОЛЯТОР
INSULATOR

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к изоляторам со вставками заземления для воздушных линий электропередачи и электрических подстанций.
Известен высоковольтный штыревой линейный изолятор, содержащий стержень из изоляционного материала с внутренней полостью и с верхним оконцевателем и охватывающую наружную поверхность стержня деталь с кольцевыми ребрами, выполненную из трекингоустойчивого материала, отличающийся тем, что на внутренней поверхности стержня без зазора установлен защитный цилиндр из токопроводящего материала [1].
В этом известном высоковольтном изоляторе затруднительно избавиться от негативных последствий, вызванных появлением токов утечки, возникающих из-а загрязнения изолятора, в результате которого происходит перекрытие изолятора электрической дугой по кратчайшему пути между оконцевателями изолятора.
Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является изолятор, содержащий изоляционный элемент с оконцевателями по его концам и вставку заземления [2].
Для защиты несущих конструкций от электрокоррозии и других отрицательных явлений, вызываемых токами утечек и силовой электрической дугой, в данном техническом решение использована разборная конструкция (два изолятора и вставка заземления). Однако, несмотря на свою привлекательность, оно существенно теряет в части более высокой себестоимости, из-за больших затрат на изготовление каждой части конструкции по сравнению с затратами на изготовление конструкции как единого целого элемента.
Заявителем решалась задача разработки изолятора, отличающегося низкой себестоимостью изготовления, высокими прочностными электрическими характеристиками, которые обеспечиваются выбором оптимального значения строительной высоты изолятора и его совокупной длины пути утечки. Вышеуказанный положительный технический результат был достигнут за счет совокупности существенных конструктивных признаков заявляемого изолятора, приведенной в нижеследующей формуле изобретения: «изолятор, содержащий изоляционный элемент с оконцевателями по его концам и вставку заземления; изоляционный элемент выполнен в виде стеклопластикового или базальтопластикового стержня, закрытого, по меньшей мере, одной защитной оболочкой, по меньшей мере, одна вставка заземления выполнена в виде металлической втулки, закрепленной между оконцевателями на стержне; защитная оболочка стержня изготовлена кремнийорганической или из атмосферостойких пластических масс или из комбинации вышеуказанных материалов; защитная оболочка заходит на оконцеватели и втулку; защитная оболочка заходит только на оконцеватели; защитная оболочка заходит только на втулку; металлическая втулка закреплена между оконцевателями на участке стержня, закрытого защитной оболочкой; заземление втулки выполнено посредством крепежных элементов или электродов; крепежные элементы или электроды присоединены к втулке сваркой или при помощи метизов; строительная высота изолятора выбирается из диапазона от 100 до 10000 мм, обеспечивая совокупную длину пути утечки от 80 до 40000 мм».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен изолятор, выполненный согласно настоящему изобретению, вариант без закрепления его на воздушной линии электропередачи.
Заявляемый изолятор состоит из двух оконцевателей 1, 2, вставки заземления 3 и изоляционного элемента, механически соединяющего каждый из оконцевателей 1, 2 со вставкой заземления 3. Оконцеватель 1 соединяется с несущей конструкцией, например, с электроэнергетическим объектом (не показан). Оконцеватель 2 соединяется с проводом воздушной линии электропередачи. Изоляционный элемент выполняются в виде стеклопластикового или базальтопластикового стержня 4, вставка заземления 3 выполняется в виде одной или нескольких металлических втулок, которые закрепляются (например, опрессовываются) между оконцевателями 1, 2 на стержне 4. Стержень 4 закрывается защитными оболочками, например, на фиг. 1 показаны две кремнийорганические защитные оболочки 5, 6, которые могут также быть изготовлены из атмосферостойких пластических масс или из комбинации вышеуказанных материалов. Защитные оболочки 5, 6 могут заходить на оконцеватели 1, 2 и втулку 3 (фиг. 1) или только на оконцеватели 1, 2 или только на втулку 3. Возможен также вариант, когда металлическая втулка 3 закрепляется между оконцевателями 1, 2 на участке стержня 4, закрытого защитной оболочкой (5 и 6).
Если вставка заземления 3 выполняется с возможностью заземления, то оно делается посредством крепежных элементов или электродов (не показаны), присоединяемых к втулке 3 сваркой или при помощи метизов.
Строительная высота изолятора выбирается из диапазона от 100 до 10000 мм, обеспечивая совокупную длину пути утечки от 80 до 40000 мм.
Предлагаемый изолятор отличается низкой себестоимостью изготовления (вставка заземления, изоляционный элемент (стержень) и оконцеватели изготавливаются как одна целиковая деталь, что существенно снижает материальные затраты), высокими электроразрядными характеристиками за счет достижения оптимальных значений строительной высоты изолятора и совокупной длины пути утечки, кроме того изолятор характеризуется надежной работой в районах с развитым промышленным производством и с сильным загрязнением атмосферы, благодаря тому, что стеклопластиковый (базальтопластиковый) стержень, оконцеватели и вставка заземления закрываются защитной оболочкой, изготовленной из кремнийорганических материалов или атмосферостойких пластических масс или из их комбинации.
Источники информации
[1]. Описание изобретения к патенту Российской Федерации «Высоковольтный штыревой линейный изолятор» №2233493, класс Н01В 17/14, 17/20, заявлено 18.02.2003, опубликовано 27.07.2004.
[2]. Описание изобретения к патенту Российской Федерации «Изолятор с вставкой заземления» №2414763, класс Н01В 17/00, заявлено 19.04.2010, опубликовано 20.03.2011.
[3]. Описание полезной модели к патенту Российской Федерации «Изолятор подвесной полимерный» №80707, класс Н01В 17/02, заявлено 01.10.2008, опубликовано 20.02.2009.
[4]. Патент США №2002104679, «Изолятор», класс Н01В 17/00, опубликован 08.08.2002.
[5]. ЕР 042788 В1 «Опорный изолятор», Н01В 17/14, опубликован 21.11.1984.
[6]. Описание изобретения к патенту №2014654 «Штыревой изолятор», Н01В 17/20, заявлено 23.12.1991, опубликовано 15.06.1994.
[7]. Описание изобретения к патенту №291506 «Штыревой изолятор», H01B 17/20, заявлено 10.03.2006, опубликовано 10.01.2007.