ОСТОВ ВЫСОВОКОЛЬТНОГО ВВОДА С БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ, ПРОПИТАННОЙ СМОЛОЙ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к вводам в трансформаторы и другие аппараты высокого напряжения.
Известны два варианта исполнения изоляции остовов вводов: ленточный и рулонный.
Ленточный вариант применяется во вводах с длиной остова, превышающей ширину бумажных полотен, выпускаемых промышленностью. Ленточная изоляция содержит множество прослоек /включений/, рассредоточенных по всему объему изоляции ввода. Размены прослоек у краев лент зависят от толщины используемой бумаги.
В рулонной изоляции размеры прослоек зависят от плотности прилегания полотен бумаги друг к другу. Изоляция вводов из рулонов более однородная.
В муфтах кабелей с бумажно-масляной изоляцией на напряжение 110-500 кВ, в том числе и в концевых муфтах конденсаторного типа, изоляция выполняется рулонами шириной 200-500 мм из пропитанной маслом бумаги толщиной 0,12 мм /Г.П.Макиенко, Л.В.Попов, «Сооружение и эксплуатация кабельных линий высокого напряжения», Москва, Энергоатомиздат, 1985, стр.119, 142/.
Толщина слоя между уравнительными обкладками в концевых муфтах составляет 2-4 мм. Обычно слой подразделяется на два подслоя. Каждый подслой выполняется из нескольких рулонов, состыкованных между собой торцами, которые наклонены по отношению к кабелю.
При наложении полотна рулона на кабель под некоторым углом за одни оборот происходит смещение полотна на кабеле на определенное расстояние - шаг намотки. От угла наклона полотна зависит величина шага намотки. В муфтах шаг намотки рулонов составляет 0,6-1 мм.
При постоянном шаге намотки торцы рулона приобретают вид ступенчатого конуса, у которого ширина ступени равна шагу намотки рулона, а высота - равна толщине используемой бумаги. Стыковка торцов двух рулонов при намотке изоляции муфты заключается в стыковке полотен бумаги этих рулонов.
Приведенная конструкция изоляции высоковольтных муфт может быть использована при разработке изоляции остова высоковольтного ввода.
Бумажная изоляция высоковольтных вводов на напряжение свыше 220 кВ выполняется ленточной.
«Бумага обычно накладывается на бакелитовый цилиндр, внутри которого проходит токоведущая труба. При этом первая уравнительная обкладка электрически соединяется с центральной трубой». /С.А.Бажанов, «Техническое обслуживание и ремонт вводов и изоляторов высокого напряжения», Москва, Энергоатомиздат, 1984, стр.9/.
Известна конструкция остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией, пропитанной смолой.
На токоведущую металлическую трубу наложена пропитанная смолой многослойная бумажная изоляция с уравнительными обкладками. Каждый слой изоляции состоит из состыкованных между собой, по меньшей мере, двух полотен бумаги, при этом стыки смежных слоев выполнены со смещением относительно друг друга. /Патент на полезную модель №41536 «Остов высоковольтного ввода с бумажной изоляцией, пропитанной смолой»/.
Такая структура бумажной изоляции по сравнению с ленточной изоляцией приводит к значительному сокращению числа прослоек как в толще изоляции, так и около уравнительных обкладок.
Однако, у известной конструкции существенным недостатком является концентрация прослоек /включений/ в местах стыковки полотен рулонов в виде колец как в толще изоляции, так и на обеих сторонах уравнительных обкладок.
Эти прослойки повторяются через одну бумагу полотна, совпадают друг с другом по всей толщине изоляции остова.
Таким образом, в изоляции в сечениях, перпендикулярных оси ввода в местах стыковки рулонов, 50% объема изоляции приходится на включения, заполненные смолой.
Число таких мест с концентрацией прослоек в изоляции возрастает с увеличением числа состыкованных рулонов, т.е. с повышением напряжения ввода.
Сконцентрированные неоднородности в изоляции в местах стыка полотен бумаги в виде включений, заполненных смолой, могут явиться причиной растрескивания изоляции при тепловых циклах /нагреве и охлаждении/ при эксплуатации ввода.
Недостатком конструкции является также образование около уравнительных обкладок /сверху и снизу/ в местах стыка полотен рулонов включений в виде колец, толщина которых равна толщине крепированной бумаги, из которой выполняется подмотка. В зависимости от качества выполнения стыковки полотен между торцами полотен могут быть зазоры той или иной величины. Эти включения, заполненные смолой, в процессе отверждения могут деформировать обкладки, выполненные из мягкой алюминиевой фольги толщиной 14÷20 мкм.
Поставленная задача настоящей полезной модели состояла в разработке конструкции остова высоковольтного ввода с пропитанной смолой изоляцией, обладающей высокой механической прочностью за счет получения более однородной изоляции.
Технический результат достигается тем, что в остове высоковольтного ввода, содержащем токоведущую металлическую трубу и наложенную на нее пропитанную смолой многослойную бумажную изоляцию из состыкованных между собой, по меньшей мере, двух полотен бумаги с уравнительными обкладками. Стыки полотен смежных слоев изоляции выполнены со смещением относительно друг друга в одном направлении по спирали.
Каждый последующий слой полотен перекрывает стыки полотен предыдущего слоя, а уравнительные обкладки отделены от стыков полотен лентами бумаги, края которых не совпадают друг с другом.
В предпочтительном варианте выполнения остов высоковольтного ввода дополнительно снабжен бакелитовым цилиндром, установленным на токоведущей трубе.
В качестве материала для полотен выбрана крепированная бумага толщиной 0,25÷0,4 мм, а для лент - некрепированная бумага толщ. 0,08÷0,12 мм.
Изоляция выполняется из состыкованных между собой полотен, по меньшей мере, двух рулонов. Полотна рулонов накладываются на токоведущую трубу наклонно с определенным смещением /шагом/ в одну сторону с образованием стыков между торцами полотен в виде спирали по всей толщине изоляции, которая при пропитке заполняется смолой.
При толщине изоляционного слоя между обкладками - 2,5 мм, толщине бумаги - 0,25 мм и смещении /шаге/ полотей - 2,5 - 4 мм, общее смещение полотен в слое доставляет 25÷40 мм.
Таким образом ,в предлагаемой конструкции изоляции в отличие от известной конструкции отсутствуют зоны с повышенной концентрацией смолы, что должно привести к повышению механической прочности остова и надежности его в эксплуатации.
Эпоксидная смола обладает высокой электрической прочностью. Так, электрическая прочность образца отвержденной эпоксидной смолы толщиной 1 мм равна 25 кВ/мм, а толщиной 0,5 мм - 40 кВ/мм /И.М.Майофис, «Химия диэлектриков», издательство «Высшая школа», Москва, 1970, стр.259/ Прослойки смолы изоляции, толщина которых меньше 0,5 мм должны иметь еще большую электрическую прочность.
В пределах конструкции изоляции для исключения прослоек, образованных при стыковке полотен крепированной бумаги, около уравнительных обкладок последние отделены от стыков полотен лентами некрепированной бумаги. Это должно привести к повышению электрической прочности изоляции остова.
На фиг.1 изображен остов высоковольтного ввода в разрезе.
Остов содержит токоведущую металлическую трубу 1, на которую наложена пропитанная смолой многослойная бумажная изоляция 2 из состыкованных между собой, по меньшей мере, двух полотен бумаги 3 с уравнительными обкладками 4. Стыки полотен 5 смежных слоев изоляции выполнены со смещением относительно друг друга в одном направлении по спирали, при этом каждый последующий слой полотен перекрывает стыки полотен предыдущего слоя. Уравнительные обкладки 4 отделены от стыков полотен 5 лентами бумаги 6, края которых не совпадают друг с другом.
На фиг.2 изображен остов высоковольтного ввода, снабженный бакелитовым цилиндром.
Остов содержит токоведущую металлическую трубу 1, бакелитовый цилиндр 2, на котором наложена многослойная бумажная изоляция 3, пропитанная смолой, с уравнительными обкладками 4.
Конструкция изоляции выполнена аналогично конструкции, приведенной на фиг.1.
Предлагаемая конструкция остова высоковольтного ввода с бумажной изоляцией, пропитанной смолой, имеет более однородную изоляцию и повышенную электрическую и механическую прочность.