ИЗОЛЯТОР СТЕРЖНЕВОЙ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к изоляторам стержневым для контактной сети железных дорог высокого напряжения, подверженным действию растягивающих моментов и используемых для изоляции и крепления электрических устройств контактной сети железных дорог.
Известен изолятор, содержащий изоляционную часть, торцы которой армированы металлическими фланцами с помощью цементной связки (А.с. СССР 1575814, МКИ Н 01 В 17/14). Основным недостатком этого изолятора является его низкая механическая прочность при растяжении, большие габариты и масса, в результате чего он не может использоваться на линиях электропередачи и контактной сети железных дорог.
Известен подвесной тарельчатый изолятор, содержащий изоляционную часть, закрепленную с помощью цементной связки в металлическую шапку (Синявский В.Н. Расчет и конструирование электрокерамических конструкций. Учебник для электромеханических техникумов. Изд. 2-е доп.и перераб. М., «Энергия», 1977, с.98). Основным недостатком этого изолятора является то, что его механическая прочность при растяжении все же недостаточно высока. Объясняется это тем, на высокие напряжения подвесные тарельчатые изоляторы собирают в гирлянды, имеющие значительную массу и габариты.
За ближайший аналог заявляемой полезной модели выбран изолятор стержневой для контактной сети железных дорог, содержащий изоляционную часть, торцы которой армированы металлическими оконцевателями с помощью цементной связки. (Каталог открытого акционерного общества «ЭЛИЗ», Раздел 1. Изоляторы для контактной сети железных дорог, ОАО «ЭЛИЗ», г.Пермь, 2003, с.3-4). Вышеуказанные признаки являются общими с признаками предлагаемой полезной модели.
Недостатком этого изолятора стержневого для контактной сети железных дорог является его низкий запас механической прочности при растяжении. На линиях контактной сети железных дорог изоляторы испытывают значительные механические растягивающие нагрузки от веса проводов и давления ветра. Эти нагрузки учитываются при определении нормированной механической прочности при растяжении изолятора. При неблагоприятных погодных условиях (оледенение) или аварийных ситуациях, на
изолятор может воздействовать механическая растягивающая сила превышающая нормированную. При этом возможно разрушение изолятора, его падение, падение проводов контактной сети железных дорог, что может привести к травмам и смертельным исходам от поражения высоким напряжением и от падения тяжелого изолятора.
Испытания этого изолятора показывают, что при воздействии на него механической растягивающей силы, превышающей нормированную в среднем на 17%, происходит разрушение цементной связки и выход изоляционной части из оконцевателя, при этом изоляционная часть падает и разрушается. Запас прочности этого изолятора недостаточен при возникновении аварийных ситуаций.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения запаса механической прочности при растяжении и надежности известного изолятора стержневого для контактной сети железных дорог.'
Для достижения указанного технического результата в изоляторе стержневом для контактной сети железных дорог содержащем изоляционную часть, армированную оконцевателями с помощью цементной связки соотношение глубины заделки изоляционной части в оконцеватель к диаметру торца изоляционной части составляет 0,60-0,84.
Отличительными признаками предлагаемой полезной модели от указанной выше наиболее близкой к ней является то, что соотношение глубины заделки изоляционной части в оконцеватель к диаметру торца изоляционной части составляет 0,60-0,84.
Благодаря наличию этих признаков достигается оптимизация конструкции узла армирования, а также повышение запаса механической прочности при растяжении и надежности известного изолятора стержневого для контактной сети железных дорог.
На фиг. изображен общий вид предлагаемого изолятора стержневого для контактной сети железных дорог.
Изолятор содержит изоляционную часть 1 и металлические оконцеватели 2, укрепленные в торцах изоляционной части 1 с помощью цементной связки 3. При этом соотношение глубины h заделки изоляционной части 1 в оконцеватель 2 к диаметру d торца изоляционной части 1 составляет 0,60-0,84.
Параметры изолятора, который взят в качестве прототипа, и предлагаемого изолятора представлены в таблице.
Наименование параметра
Прототип
Полезная модель
Диаметр торца изоляционной части d, м
0,103
0,070-0,098
Глубина заделки изоляционной части в оконцеватель h, м
0,054
0,059
Соотношение глубины заделки изоляционной части в оконцеватель к диаметру торца изоляционной части
0,52
0,60-0,84
Нормированная механическая прочность при растяжении, кН
100
100
Механическая прочность при растяжении, установленная опытным путем, кН:
фактическая
100-120
110-150
средняя
117
137
Средний запас механической прочности при растяжении, % от нормированной
17
37
Соотношение глубины заделки изоляционной части в оконцеватель к диаметру торца изоляционной части равное 0,60-0,84 позволяет увеличить средний запас механической прочности при растяжении изолятора за счет увеличения площади заделки изоляционной части в оконцеватель. При испытаниях такого изолятора, разрушение цементной связки, выход из оконцевателя и падение изоляционной части происходило при воздействии на него механической растягивающей силы, превышающей нормированную в среднем на 37%. Такой запас прочности изолятора достаточен при возникновении аварийных ситуаций.
При соотношении глубины заделки изоляционной части в оконцеватель к диаметру торца изоляционной части меньшем 0,60-0,84 запас механической прочности при растяжении изолятора уменьшается, что связано с уменьшением площади заделки изоляционной части в оконцеватель. При соотношении глубины заделки изоляционной части в оконцеватель к диаметру торца изоляционной части большем 0,60-0,84 затрудняется изготовление изолятора, в частности - заполнение цементным раствором пространства между оконцевателем и изоляционной частью из-за близкого расположения ребра изолятора. Кроме того, это приводит к уменьшению длины пути утечки изолятора. Для устранения этого недостатка необходимо увеличить количество ребер, что технологически невозможно из-за небольшой высоты изолятора, или увеличить вылет ребра изолятора, что приводит к увеличению массы изолятора, а также увеличению брака из-за усложнения технологии изготовления такого изолятора.
Использование всех вышеперечисленных существенных, отличительных признаков позволяет повысить запас механической прочности и надежность изолятора стержневого для контактной сети железных дорог. Предлагаемая полезная модель имеет средний запас механической прочности при растяжении равный 37% нормированной механической прочности, что в два раза больше чем у прототипа. Технология изготовления такого изолятора аналогична технологии изготовления прототипа.