ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВВОД

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к устройствам, предназначенным для проведения токоведущей части через элементы аппаратов высокого напряжения - трансформаторов, различных распределительных устройств и выключателей, находящихся под потенциалом, отличным от потенциала токоведущей части. Ввод полимерный содержит внутреннюю изоляцию в виде цилиндрического тела из твердого диэлектрика (остов). Вдоль оси ввода проходит токоведущий стержень. Снаружи в средней части остов охвачен металлическим фланцем, служащим для крепления ввода к корпусу электрического аппарата. Верхняя часть остова над заземленным фланцем покрыта полимерной внешней изоляцией из кремнийорганической резины для защиты от неблагоприятных внешних воздействий окружающей среды и чтобы выдерживать требуемое напряжение перекрытия по внешней поверхности полимерного ввода. Предлагаемое решение касается усовершенствования остова из твердого диэлектрика. Качество остова - внутренней изоляции высоковольтных вводов - определяет надежность и внутренний ресурс вводов.
Самым распространенным типом внутренней изоляции высоковольтных вводов (см. ж. «Новости Электротехники» 2(20), 2003 г.) на сегодняшний день является бумажно-масляная изоляция (OIР - oil impregnated paper) - см. патент РФ на изобретение №2017247 от 30.07.94 г.
В 50-ые годы появилась ее альтернатива - твердая RBP (resin bounded paper) изоляция, которая представляет собой намотанный на латунный стержень бумажный остов, пропитанный изоляционным лаком.
Большим шагом вперед стала появившаяся в 60-ые годы твердая RIP (resin impregnated paper) изоляция, которая производится путем пропитки бумажного остова эпоксидным компаундом под вакуумом - см., например, патент РФ на изобретение №2025807 от 30.12.1994 г.
Недостатками вводов с RBP и RIP - изоляцией являются их влагонасыщаемость при длительном хранении, достаточно большие диэлектрические потери и высокий уровень частичных разрядов.
Задача предлагаемого решения - улучшение диэлектрических параметров внутренней изоляции для высоковольтных вводов.
Технический результат достигается следующим образом. Внутренняя изоляция высоковольтного полимерного ввода, содержащая токопроводящий стержень с намотанным на него изоляционным материалом, пропитанным в вакууме эпоксидным компаундом, отличается новизной выполнения изоляционного материала. В качестве изоляционного материала вместо бумажных лент использована лента из двух тканей, наложенных друг на друга: стеклоткани и синтетической полиэфирной ткани. Между слоями двухслойной ткани могут быть дополнительно размещены металлические обкладки из алюминиевой фольги для выравнивания поля.
В качестве стеклоткани используется стеклоткань электроизоляционная из стеклянных крученых комплексных нитей.
В качестве ткани синтетической полиэфирной может быть использована ткань фильтровальная, например, по ГОСТ 15978-78.
Благодаря использованию нового изоляционного материала в виде ленты из двух тканей, одна из которых полиэфирная, в конструкции остова удалось улучшить диэлектрические параметры изделия за счет локализации газовых включений барьерами из полимера
Конструкция предлагаемой изоляция высоковольтного полимерного ввода поясняется чертежами, где изображены:
Фиг.1 - общий вид остова;
Фиг.2 - вид спереди ввода с предлагаемым остовом.
Предлагаемая внутренняя изоляция для высоковольтного полимерного ввода содержит токопроводящий металлический стержень 1 цилиндрической формы. На стержень 1 намотан слоями изоляционный слой 2, который состоит из наложенных друг на друга двух типов тканей - отожженной стеклоткани и синтетической полиэфирной.
Между слоями ткани остова поверх слоя стеклоткани могут быть установлены металлические обкладки 3 из алюминиевой фольги необходимой толщины. Последняя обкладка соединена с медным пояском 4. Поверх этой обкладки намотаны еще несколько слоев ткани до получения заданного диаметра заготовки остова.
Полученная заготовка подвергается пропитке в вакууме (давление ниже 0,1 мм рт. ст.) пропитывается эпоксидным компаундом 5, например, на основе эпоксидной смолы ЭД-20. Далее заготовка остова подвергается термической полимеризации.
В процессе полимеризации синтетическая полиэфирная ткань вступает в химическую реакцию с эпоксидными смолами, что позволяет уменьшить газовые включения, образующиеся на стекловолокнах и локализовать их барьерами из полимера. Уменьшение газовых включений приводит к увеличению электрической прочности, снижению уровня частичных разрядов и диэлектрических потерь.
Из полученной заготовки остова в дальнейшем формируется высоковольтный ввод. Для этого она обрабатывается на токарном станке, дополняется металлической арматурой 6 и защитой от атмосферных воздействий в виде защитной ребристой оболочки 7, например, из кремнийорганической резины. Последним этапом изготовления ввода являются установка на остов соединительной втулки 8 из алюминиевого сплава и заполнение герметиком зазоров между полимерной покрышкой и втулкой. На верхнюю часть ввода крепится экран 9, на втулку наворачивается фланец 10.
Благодаря использованию нового изоляционного материала в виде ленты из двух тканей, одна из которых полиэфирная, в конструкции остова удалось улучшить диэлектрические параметры изделия за счет локализации газовых включений барьерами из полимера: диэлектрические потери снизились до 0,5-0,85%, уровень частичных разрядов снизился до 10пКл при двойном фазном напряжении, влагонасыщаемость ввода снизилась до 0,2%, длительность хранения без изменения основных электрических характеристик увеличилась. В случае применения уравнительных обкладок между слоями оптимизируется распределение электрического поля в радиальном и аксиальном направлениях.