ОПОРНЫЙ СТЕРЖНЕВОЙ ИЗОЛЯТОР

Полезная модель относится к электроэнергетике, в частности к опорным стержневым высоковольтным изоляторам с армированными по концам металлическими колпаками, используемым для изоляции и крепления токоведущих частей в электрических аппаратах, комплектных и открытых распределительных устройствах высоковольтных подстанций в качестве опор для токоведущих проводов или шин.
В технике известен «Опорный изолятор» по а.с. №625255, Мкл 2 Н01В 17/14, опубл. 25.09.78 г., заявитель В.А.Алеко и др., содержащий изоляционный корпус в виде тела вращения с кольцевыми ребрами на его поверхности, изготовленный из электротехнического фарфора, и опорные металлические фланцы по торцам.
Изоляционный корпус в продольном сечении имеет седлообразную форму;
при этом отношение минимального диаметра корпуса к максимальному составляет 0,6-0,9
Такое конструктивное выполнение опорного изолятора обеспечивает равнопрочность конструкции, что приводит к обеспечению гарантированной механической прочности. Однако, изготовление изолятора трудоемко.
В качестве прототипа выбран стандартный изолятор «Опорно-стержневой С4-80 УХЛ, Т1» наружной установки по ГОСТ 9984-85; (сайт www.taiz.ru - производитель Тульский арматурно-изоляторный завод; сайт www. farforzavod.ru - производитель Адреапольский фарфоровый завод).
2
3
Опорный изолятор содержит изоляционную деталь из электротехнического керамического материала - силикатного фарфора подгруппы 110, содержащего до 30% оксида алюминия (АlO) по ГОСТ 20419-83, выполненную в форме тела вращения с кольцевыми ребрами, и металлические колпаки, закрепленные на концах изоляционной детали. Вес такого изолятора составляет 2,5 кг. Габаритные размеры:
длина - 215 мм, диаметр кольцевого ребра - 125 мм.
Соотношение диаметра ребра к диаметру стержня (изоляционного тела) составляет порядка 2,15.
Недостатком известных изоляторов является значительный вес изолятора, что влияет на трудоемкость при монтаже.
Технической задачей полезной модели является уменьшение веса изолятора с сохранением гарантированной прочности и улучшение условий эксплуатации, а также повышение надежности.
Поставленная задача решается за счет того, что в опорном стержневом изоляторе, содержащем изоляционную деталь из электротехнического керамического материала, выполненную в форме тела вращения с кольцевыми ребрами, и металлические колпаки, закрепленные на концах изоляционной детали, согласно полезной модели, отношение диаметра ребра к диаметру тела вращения составляет 2,8, а в качестве электротехнического материала используется глиноземистый фарфор с содержанием оксида алюминия свыше 50%
Расчетно-опытным путем установлено, что содержание оксида алюминия свыше 50% в глиноземистом фарфоре повышает механическую прочность, в результате чего возможно уменьшение диаметра стержня изолятора; соотношение диаметра ребра к диаметру стержня при этом составило 2,8
Площадь несущего элемента изолятора - стержня - уменьшена на 40-45%
Уменьшение диаметра тела вращения изолятора (стержня) уменьшает вес и расход материала, что облегчает условия монтажа.
Уменьшение диаметра стержня приводит к увеличению длины пути утечки тока, что приводит к увеличению электрической прочности, следовательно, к увеличению надежности.
Кроме того, изоляторы из материала с указанным содержанием оксида алюминия мало склонны к старению, стойки к воздействию атмосферных осадков.
Патентные исследования не выявили устройств, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное устройство соответствует критерию «новизна».
Кроме того, предлагаемое устройство может быть изготовлено в промышленных масштабах и найдет применение в электрических сетях, на электростанциях и в системах энергоснабжения у потребителей.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом.
Опорный стержневой изолятор содержит изоляционную деталь из электротехнического керамического материала, выполненную в форме тела вращения 1 с кольцевыми ребрами 2, и металлические колпаки 3-4, закрепленные на концах изоляционной детали. Места посадки металлических колпаков к соответствующим источникам имеют стандартные размеры.
Опытно-расчетным путем (при одинаковом с прототипом значении наружного диаметра ребер), определено отношение диаметра ребра к диаметру стержня, которое составляет 2,8, при этом в качестве электротехнического материала использован глиноземистый фарфор с содержанием оксида алюминия свыше 50%; гарантированная механическая прочность обеспечена.
Опорно-стержневые изоляторы могут быть изготовлены традиционным способом, например, обточкой.
Изолятор был изготовлен на предприятии и прошел все типы испытаний.
Предлагаемые изоляторы найдут широкое применение при проведении и соединении токоведущих элементов в электрических аппаратах и распределительных устройствах электрических станций и подстанций переменного напряжения частотой до 100 Гц и напряжением свыше 1000 В.