ИНДИКАТОР ПЕРЕКРЫТИЯ ИЗОЛЯТОРОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 6 &divide; 1150 КВ
INDICATOR OF OVERLAPPING OF INSULATORS OF OVERHEAD POWER LINES WITH A VOLTAGE OF 6-1150 kV

Изобретение относится к области электроэнергетики и, в частности, к индикаторам перекрытия изоляторов (изоляционных конструкций) воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ.
Известен опорно-штыревой изолятор с перемещающимся сигнальным устройством, включающий колпачок, юбку изолятора, заземленную траверсу со штырем, отличающийся тем, что к колпачку, выполненному с токопроводящей поверхностью, прикреплено сигнальное устройство, состоящее из проводника, посредством которого под юбкой изолятора удерживается кольцо трубообразной формы, другой конец проводника, пройдя через отверстие в корпусе и по внутренней поверхности кольца, закрепляется на заземленном штыре колпачком [1].
В данном техническом решении для фиксации перекрытия опорно-штыревого изолятора используется перемещающееся сигнальное устройство, приспособленное только для изоляторов такого типа, что недостаточно эффективно при установке этих сигнальных устройств на изоляторах иного типа и класса.
Известен индикатор состояния высоковольтной изоляции, выполненный из закаленного электротехнического стекла, отличающийся тем, что внутренняя электрическая прочность индикатора меньше электрической прочности его внешнего воздушного промежутка и при снижении диэлектрических свойств контролируемой изоляции индикатор разрушается в результате внутреннего пробоя, сигнализируя о выходе из строя контролируемой изоляции [2].
Этот индикатор состояния высоковольтной изоляции выполнен из закаленного электротехнического стекла, внутренняя электрическая прочность которого меньше электрической прочности его внешнего воздушного промежутка, и при снижении диэлектрических свойств контролируемой изоляции индикатор разрушается в результате внутреннего пробоя. Такой принцип работы индикатора потребует существенного изменения технологии изготовления и расширения номенклатуры изоляторов, что достаточно затратно с материально-финансовой точки зрения.
Известен также индикатор пробоя полимерного изолятора, содержащий диэлектрический элемент, имеющий протяженную вдоль оси центральную часть с открытой на одном из концов полостью, радиально протяженную периферическую часть и проводящий стержень для крепления к изолятору, одним из своих концов установленный в упомянутую полость, управляющий электрод, установленный соосно с упомянутым стержнем впритык к внутренней поверхности упомянутой периферической части, покрытие, выполненное с возможностью электрической изоляции зоны контакта упомянутого управляющего электрода с упомянутым диэлектрическим элементом, в котором (в индикаторе) упомянутый диэлектрический элемент выполнен из хрупкого термонапряженного материала и снабжен оптическим пробоем в толще диэлектрического элемента, а относительная диэлектрическая проницаемость упомянутого покрытия меньше диэлектрической проницаемости материала упомянутого диэлектрического элемента [3].
Рассматриваемый индикатор пробоя полимерного изолятора построен по принципу взаимодействия диэлектрического элемента и управляющего электрода за счет введения покрытия, выполненного с возможностью электрической изоляции зоны контакта управляющего электрода с диэлектрическим элементом и имеющего относительную диэлектрическую проницаемость меньше диэлектрической проницаемости материала диэлектрического элемента. То есть широкое применение данного типа индикаторов пробоя маловероятно, вследствие их конструктивной сложности и необходимости существенно изменять конструкцию и технологию изготовления самих изоляторов.
Заявитель ставил перед собой практическую цель существенного упрощения как конструкции индикаторов, так и визуального определения перекрытия изоляторов с их помощью при одновременном обеспечении надежной работы в ходе длительной эксплуатации на воздушных линиях электропередачи напряжением 6÷1150 кВ.
Вышеуказанный технический результат был достигнут за счет новой совокупности существенных конструктивных признаков индикатора перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ, выполненного согласно настоящему изобретению, представленной в нижеследующей формуле изобретения: «индикатор перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ, представляющий из себя устройство, закрепленное на металлической заземленной части изолятора или на гирлянде изоляторов или в непосредственной близости от них на траверсе опоры, состоящее из, по меньшей мере, следующих элементов: электрода, участвующего в формировании воздушного промежутка изолятора, маркера, позволяющего визуально определить факт перекрытия, плавкого элемента, размыкающего цепь при протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора или гирлянды изоляторов и высвобождающего маркер, отсоединяя его от упомянутого устройства, подтверждая тем самым факт перекрытия; он выполнен в виде подпружиненного корпуса, закрепленного на металлической заземленной части изолятора или гирлянде изоляторов или траверсе опоры с помощью кронштейна, соединенного с маркером посредством, по меньшей мере, одного болта, расположенного в отверстии кронштейна и соединенного с металлической втулкой посредством припоя, причем снаружи указанной втулки выполнена резьба для крепления маркера и электрода, при этом припой размыкает цепь при протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора и разъединяет таким образом маркер от корпуса, что позволяет визуально определить перекрытый изолятор или гирлянду изоляторов; электрод выполнен в виде колпачковой гайки, навинченной на вышеупомянутую металлическую втулку; маркер полностью или частично изготовлен из полимерного материала; индикатор конструктивно объединен с защитным экраном, установленным на изоляторе или гирлянде изоляторов; индикатор конструктивно объединен с защитным экраном и разрядным рогом, установленными на изоляторе или гирлянде изоляторов».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид индикатора перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ, выполненного согласно настоящему изобретению.
Заявляемый индикатор перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ представляет из себя устройство, закрепляемое на металлической заземленной части изолятора 1 (фиг. 1) или на гирлянде изоляторов или в непосредственной близости от них на траверсе опоры (не показаны). Он состоит из электрода 2, маркера 3 и плавкого элемента 4. Электрод 2 участвует в формировании воздушного промежутка изолятора 1, маркер 3 позволяет визуально определить факт перекрытия изолятора 1, с помощью плавкого элемента 4 размыкается цепь при протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора 1 или гирлянды изоляторов и маркер 3 высвобождается (по отсутствию маркера делается вывод о факте перекрытия изолятора или гирлянды изоляторов).
Маркер 3 полностью или частично изготавливается из полимерного материала, по форме и габаритам выполняется, например, как теннисная ракетка, поэтому с земли хорошо виден визуально.
Конкретный вариант конструктивного выполнения индикатора перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ: индкатор выполняется в виде подпружиненного корпуса 5, закрепляемого на металлической заземленной части 6 изолятора 1 или гирлянде изоляторов или траверсе опоры с помощью кронштейна 7. Кронштейн 7 соединяется с маркером 3 посредством одного болта 8 (может быть несколько болтов), который размещается в отверстии кронштейна 7 и соединяется с металлической втулкой 9 посредством припоя 10. Снаружи втулки 9 выполняется резьба, предназначенная для крепления маркера 3 и электрода 2. При протекании тока короткого замыкания при воздушном перекрытии изолятора 1 припой 10 под воздействием высокой температуры расплавляется и размыкает цепь (как электрическую, так и механическую) и разъединяет таким образом маркер 3 от корпуса 5 (он падает на землю), что позволяет визуально определить перекрытый изолятор 1 или гирлянду изоляторов.
Индикатор конструктивно может быть объединен с защитным экраном 11, если он монтируется на изоляторе 1 или гирлянде изоляторов, а также может быть конструктивно объединен одновременно с защитным экраном 11 и разрядным рогом, если они оба смонтированы на изоляторе 1 или гирлянде изоляторов.
Предлагаемый индикатор перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6÷1150 кВ позволяет при обходе линии с земли визуально определить перекрытый изолятор или гирлянду изоляторов по факту присутствия или отсутствия маркера на изолирующей подвеске. При этом индикатор очень прост по конструкции, из-за минимума элементов (электрод, плавкий элемент, маркер и простейший крепеж), что обеспечивает его высокую надежность работы в ходе эксплуатации и хорошие перспективы внедрения в практике электросетевого строительства.
Источники информации
[1]. Описание полезной модели к патенту №130747 «Опорно-штыревой изолятор с перемещающимся сигнальным устройством». Н01В 17/20. Заявлено 11.01.2013, опубликовано 27.07.20139.
[2]. Описание изобретения к патенту РФ №2392679 «Индикатор состояния высоковольтной изоляции». Н01В 17/00. Заявлено 10.06.2009, опубликовано 20.06.2010.
[3]. Описание изобретения к патенту РФ №2479057 «Индикатор пробоя полимерного изолятора и полимерный изолятор с индикацией пробоя». Н01В 17/46. Заявлено 10.11.2011, опубликовано 10.04.2013.
[4]. Описание изобретения к патенту РФ №1697121 «Полимерный изолятор». Н01В 17/00. Заявлено 11.05.1989, опубликовано 20.01.1997.
[5]. Описание изобретения к патенту РФ №1529296 «Высоковольтный штыревой линейный изолятор». Н01В 17/20. Заявлено 09.03.1988, опубликовано 15.12.1989.
[6]. Описание изобретения к патенту РФ №2113741 «Высоковольтный изолятор». Н01В 17/20. Заявлено 08.07.1992, опубликовано 20.06.1998.
[7]. Описание изобретения к патенту РФ №2408104 «Штыревой изолятор с контролем внутренней изоляции». Н01В 17/46. Заявлено 10.06.2009, опубликовано 27.126.2010.
[8]. Патент США №20110011621 А1 «Индикатор пробоя изоляции». Н01В 17/46, опубликован 20.01.2011.
[9]. WO №2011089544 А2, «Индикатор пробоя изолятора», Н01В 17/46, опубликован 28.07.2011.