ПТИЦЕЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕСНОГО ИЗОЛЯТОРА И ИЗОЛЯТОР, СНАБЖЕННЫЙ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к устройствам для защиты элементов оборудования, предназначенного для осуществления электропередачи, в частности, для защиты подвесных изоляторов, используемых для закрепления проводов, деталей и узлов, находящихся под напряжением, относительно несущих конструкций, например опор линий электропередач.
Предшествующий уровень техники
Для подвешивания проводов линий электропередач к несущим конструкциям в виде опор и изоляции частей несущих конструкций, находящихся под напряжением, от заземленных частей несущих конструкций широко используются подвесные электрические изоляторы, имеющие в своем составе элемент крепления к заземленной части электроустановки, элемент крепления к части электроустановки, находящейся под напряжением, причем обобщенно эти элементы могут называться оконцеватели, а также, - изоляционный элемент - тело изолятора, выполненное из изолирующего материала, такого как керамика, стекло, полимер и т.п., предназначенное для механического соединения оконцевателей, обеспечивая при этом отсутствие электрического соединения между ними. Подвесные изоляторы обычно устанавливаются вертикально путем подвешивания за верхний оконцеватель изолятора к заземленной опоре или части электроустановки. Таким образом, провода, находящиеся под напряжением и являющиеся частью электроустановки, подходят к изолятору преимущественно перпендикулярно оси подвесного изолятора и закрепляются на нижнем оконцевателе изолятора.
Распространенной проблемой при передаче электроэнергии является поражение электрическим током садящихся на изоляторы крупных птиц, таких как: голубеобразных, соколообразных, совообразных, врановых и т.д. При этом, причиняется урон, как экологии, так и электроснабжающим и электропотребляющим организациям, поскольку, часто короткое замыкание через птицу приводит не только к гибели птиц, но и к повреждению элементов электроустановок и отключению электроснабжения.
В наибольшей степени эта проблема касается подвесных изоляторов, у которых длина изоляционного тела от одного оконцевателя до другого имеет размеры, соизмеримые с высотой положения головы или крыла птицы в момент ее нахождения на проводе, подвешенном с помощью изолятора, а также посадки на изолятор или взлета с него. При одновременном касании лапами птицы (или крылом) токоведущей части электроустановки, например провода, подвешенного с помощью изолятора, и крылом или головой, например клювом, заземленной части электроустановки или элемента крепления, происходит короткое замыкание через птицу и, как следствие, ее гибель и возможное отключение и повреждение электроустановки. Кроме того, с течением времени, происходит постепенное накопление загрязнений изоляционного элемента пометом птиц располагающихся на частях электроустановки над изолятором, например, на траверсе опоры линии электропередачи, которое может привести к перекрытию изолятора по воздуху электрической дугой. Также, распространенной проблемой является короткое замыкание по струе помета крупной птицы, располагающейся на частях электроустановки над изолятором.
Существующие, на сегодняшний день, птицезащитные устройства для подвесных изоляторов имеют ряд недостатков. Например, акустические отпугиватели дороги и отпугивают птиц только некоторых видов. Защитная пластина, представленная в патенте CN201717071, располагающаяся сверху вертикально расположенного изолятора, не позволяет птице, находящейся на проводе, касаться верхних крепежных элементов изолятора или заземленных элементов электроустановки и защищает изолятор от попадания помета на изоляционный элемент. Однако, такая защитная пластина, также, предотвращает возможность омывания и очистки естественных загрязнений изолятора дождями, что важно для предупреждения излишнего загрязнения изолятора, которое может способствовать перекрытию изолятора по воздуху электрической дугой между токонесущими и заземленными частями электроустановки.
Раскрытие полезной модели
Задача настоящей полезной модели заключается в предоставлении такого устройства, которое обеспечивает защиту птиц, садящихся на провод, закрепленный с помощью подвесного изолятора, от поражения электрическим током и защиту электроустановки, содержащей в своем составе подвесной электрический изолятор, рядом с которым могут осуществлять посадку птицы на подвешиваемые части электроустановки, от повреждения ее частей или существенно снижает вероятность таких событий без нанесения птицам повреждений самим устройством, т.е. имеющего неагрессивный характер воздействия на птиц и, одновременно, защищающее изоляционный элемент от загрязнения пометом птиц и от короткого замыкания по струе помета крупной птицы. Более конкретной задачей является увеличение расстояния по воздуху от заземленной части изолятора или электроустановки до места над токоведущей частью электроустановки, подвешенной с помощью изолятора, где может оказаться птица на высоте заземленной части изолятора или электроустановки до такой величины, которую птица не способна перекрыть крылом или головой и клювом и, в то же время, до размера, препятствующему попаданию струи помета крупной птицы, располагающейся над изолятором, на провод с последующим коротким замыканием.
Одновременно решается задача обеспечения возможности омывания дождями загрязнений с изоляционного тела подвесного изолятора, снабженного защитным устройством в соответствии с настоящей полезной моделью, с целью обеспечения возможности снижения естественного загрязнения изоляционного тела подвесного изолятора.
Задача настоящей полезной модели решается с помощью устройства для защиты подвесного электрического изолятора, имеющего изоляционное тело и оконцеватели и выполненного с возможностью соединения с элементами электроустановок, из которых нижний имеет продолговатую форму, например, провод, от электрического замыкания оконцевателей и/или соединяемых с изолятором элементов электроустановок (у которых наблюдается разность электрических потенциалов) птицами и/или продуктами их жизнедеятельности, представляющее собой выполненную из диэлектрика продолговатую юбку, снабженную элементом крепления и выполненную с возможностью закрепления в верхней части изолятора или соединяемом с верхним оконцевателем изолятора элементе электроустановки. Юбка, также, снабжена элементом фиксации ориентации юбки относительно изолятора. Ориентация юбки относительно элементов электроустановки, например, электрического провода, преимущественно находящегося под напряжением, может быть обеспечена путем ориентации изолятора с установленным на нем устройством, либо путем ориентации устройства при установке его на подвешенный изолятор. В данном случае подразумевается азимутальное ориентирование юбки, т.е. горизонтальной плоскости относительно оси вращения юбки, которая преимущественно совпадает с осью изолятора. В одном из вариантов элемент фиксации ориентации выполнен совместно с элементом крепления юбки.
Наименьший размер юбки - ширина преимущественно имеет величину, находящуюся в диапазоне от 1,2 до 2,0 наибольших поперечных размеров изоляционного элемента подвесного изолятора, т.е. наибольшего диаметра других юбок изолятора. Наибольший размер юбки - длина преимущественно составляет от 2,5 до 15,0 наибольших поперечных размеров изоляционного элемента подвесного изолятора, т.е. наибольшего диаметра других юбок изолятора. При обычных для уровня техники поперечных размеров изоляторов ширина юбки преимущественно имеет величину, находящуюся в диапазоне от 100 до 300 мм, а длина юбки преимущественно имеет величину от 200 до 1000 мм. При этом, отношение длины юбки к ширине юбки может иметь величину 1,5 и более. Форма юбки в плане может иметь, эллиптическую, овальную, прямоугольную, ромбическую или другую вытянутую форму. Форма юбки в плане также может иметь сужение около элемента крепления.
Элемент крепления юбки на изоляторе преимущественно выполнен с возможностью обеспечения горизонтального или другого заданного положения ребра.
Элемент фиксации ориентации юбки может быть выполнен в виде замка, тогда расположение юбки в горизонтальной плоскости может задаваться замком. Кроме того, этот элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения фиксации ориентации юбки за счет сил трения, например, имеющихся в шаровой подвеске. Элемент фиксации ориентации юбки также может быть выполнен в виде клеевого, сварного или другого соединения. В этих случаях ориентация юбки в горизонтальной плоскости может задаваться при ее установке на изолятор или элемент электроустановки с последующим фиксированием за счет трения, нанесения клея или сварки.
Юбка может состоять, по меньшей мере, из двух частей, то есть быть сборной и/или разборной. В то же время юбка может состоять и из одной части, то есть быть выполненной в виде одного элемента.
Задача настоящей полезной модели решается, также, подвесным изолятором, имеющим изоляционное тело и оконцеватели и выполненным с возможностью соединения с элементами электроустановок, по меньшей мере, один из которых имеет продолговатую форму, содержащим, по меньшей мере, одну выполненную из диэлектрика продолговатую юбку, причем изолятор снабжен элементом фиксации ориентации юбки вдоль элемента электроустановки, имеющего продолговатую форму. Юбка может быть выполнена съемной или стационарной. Наименьший размер юбки - ширина преимущественно имеет величину, находящуюся в диапазоне от 1,2 до 2,0 наибольших поперечных размеров изоляционного элемента подвесного изолятора, т.е. диаметров наибольших юбок изолятора. Наибольший размер юбки - длина преимущественно составляет от 2,5 до 15,0 наибольших поперечных размеров изоляционного элемента подвесного изолятора, т.е. диаметров наибольших юбок подвесного изолятора. При обычных для уровня техники поперечных размеров изоляторов ширина юбки преимущественно имеет величину, находящуюся в диапазоне от 100 до 300 мм, а длина юбки преимущественно имеет величину от 200 до 1000 мм. При этом, отношение длины юбки к ширине юбки может иметь величину 1,5 и более. Элементом фиксации ориентации юбки может быть оконцеватель, выполненный с возможностью ограничения поворота изолятора и, соответственно, юбки, относительно оси изолятора. В том случае, если оконцеватель содержит шаровое соединение, ограничение поворота изолятора относительно его оси может осуществляться за счет сил трения. Оконцеватель также может иметь элемент соединения, выполненный с возможностью вставления пластины в паз или штыря в ряд отверстий, тогда возможность вращения ограничивается конструкцией элемента соединения. Элемент фиксации ориентации юбки может быть выполнен в виде оконцевателя. Юбка предпочтительно расположена в верхней половине изолятора. Форма юбки в плане может иметь эллиптическую, овальную, прямоугольную или ромбовидную форму. Юбка в плане может иметь сужение около изолятора.
Техническим результатом настоящей полезной модели является обеспечение защиты птиц от поражения электрическим током и защиту электроустановки и ее частей от повреждения вследствие жизнедеятельности птиц, то есть устройство, согласно настоящей полезной модели, существенно снижает вероятность таких событий без агрессивного воздействия на птиц. Это достигнуто благодаря результату, заключающемуся в том, что расстояние по воздуху от заземленной части изолятора или электроустановки до места над токоведущей частью электроустановки, подвешенной с помощью изолятора, где может оказаться птица на высоте заземленной части изолятора или электроустановки до такой величины, которую птица не способна перекрыть крылом или головой и клювом и одновременно, - до размера, препятствующему попаданию струи помета крупной птицы, располагающейся над изолятором, на провод.
Увеличение расстояния обеспечивается благодаря применению защитного устройства, выполненного из диэлектрического материала в виде продолговатой юбки. Благодаря тому, что обеспечена ориентация длины юбки вдоль провода, на который может сесть птица, увеличено расстояние от птицы до изолятора и других элементов электроустановки. При этом, сохранена возможность омывания дождями изоляционного тела подвесного изолятора, снабженного защитным устройством в соответствии с настоящей полезной моделью, со сторон перпендикулярных проводу, где отсутствует возможность посадки птиц и перекрытия по струе помета, поскольку ширина ребра незначительна и не препятствует омыванию изолятора косыми дождями, в отличие от круглого защитного элемента из уровня техники. Это обеспечивает возможность снижения загрязнения изоляционного тела подвесного изолятора, что снижает вероятность образования аварийных или нештатных ситуаций на линиях электропередачи.
Краткий перечень чертежей
На фиг.1 представлен подвесной изолятор, имеющий защитную юбку, в составе электроустановки.
На фиг.2 представлен подвесной изолятор, имеющий защитную юбку.
На фиг.3 показан вид сверху подвесного изолятора, снабженного защитной юбкой.
На фиг.4 показан подвесной изолятор с установленным на него защитным устройством.
На фиг.5 показан вид сверху подвесного изолятора с установленным на него защитным устройством.
На фиг.6 представлено защитное устройство, состоящее из двух частей, вид сбоку.
На фиг.7 представлено защитное устройство, состоящее из двух частей, вид сверху.
На фиг.8 представлено защитное устройство, состоящее из одной части, вид сбоку.
На фиг.9 представлено защитное устройство, состоящее из одной части, вид сверху.
На фиг.10 представлено защитное устройство сложной формы, состоящее из двух частей, вид сверху.
Осуществление полезной модели
На фиг.1 показан подвесной изолятор 1 в составе электроустановки, а на фиг.2 и 3 показан этот же изолятор 1 на виде сбоку и виде сверху, соответственно. Изолятор 1 имеет изоляционное тело 2 и оконцеватели 3, 4, с помощью которых изолятор 1 может быть соединен с элементами электроустановок. На фиг.1 показана опора 5 для подвешивания изолятора 1 и другой элемент электроустановки, имеющий продолговатую форму, который в данном случае представляет из себя электрический провод 6. Как показано на фиг.1, изолятор 1 в своем составе также содержит одну продолговатую юбку 7, выполненную из диэлектрика и предпочтительно размещенную в верхней половине изолятора 1. Показанная на фиг.1 юбка 7 выполнена как часть изолятора 1 и предназначена для того, чтобы, с одной стороны, закрывать провод 6 от струи помета птицы, которая может находиться сверху изолятора, например, сидеть на опоре 5, а с другой стороны, юбка предназначена для ограничения возможности птицы 8, сидящей на проводе 6, касаться верхней части электроустановки, например, опоры 5. Юбка также может быть расположена в нижней части изолятора, однако эффективность защиты в этом случае несколько снижается, поскольку птица может сесть на юбку и крыльями коснуться частей электроустановки, имеющих разные потенциалы.
Для того, чтобы изолятор по настоящей полезной модели мог осуществлять свои функции, юбка 7, имеющая продолговатую форму, должна быть расположена над элементом 6 электроустановки, также имеющем продолговатую форму (в данном случае это провод), то есть вдоль этого продолговатого элемента 6 электроустановки. Такая ориентация может задаваться при установке изолятора или в процессе эксплуатации, и для ее удержания изолятор 1 снабжен элементом фиксации ориентации юбки 7 вдоль элемента 6 электроустановки, имеющего продолговатую форму. Элемент фиксации ориентации юбки может быть выполнен в виде оконцевателя (на фиг.1 верхний оконцеватель 3), причем ориентация юбки (имеется ввиду ориентация в горизонтальной плоскости, вокруг оси изолятора) может удерживаться как за счет конструктивных особенностей оконцевателя, выполненного для соединения с пазом, так и за счет сил трения, которые наблюдаются, например, в шаровой подвеске в нагруженном состоянии.
Показанный на фиг.1-3 изолятор 1 содержит в своем составе стационарную юбку 7, которая преимущественно выполнена при изготовлении изоляционного тела 2 в качестве части указанного изоляционного тела. В то же время, как показано на фиг.4 и 5, юбка 9 может быть выполнена съемной и устанавливаться на изоляционном теле 10 изолятора 11 до, во время или после установки изолятора 11 на электроустановке. Далее будут рассмотрены различные варианты изготовления съемной юбки.
Устройство для защиты подвесного электрического изолятора, имеющего изоляционное тело и оконцеватели и выполненного с возможностью соединения с элементами электроустановок, из которых нижний имеет продолговатую форму, от электрического замыкания оконцевателей и/или соединяемых с изолятором элементов электроустановок птицами и/или продуктами их жизнедеятельности, выполнено из диэлектрика в виде продолговатой юбки 9 или 21 или 23 на фиг.6, 7 или 8, 9 или 10 соответственно, снабженной элементом крепления 22. Устройство может закрепляться на изоляторе или соединяемом с верхним оконцевателем изолятора элементе электроустановки, поскольку в этом варианте может быть обеспечена требуемая защита, для чего необходимо, чтобы юбка 9 была расположена над продолговатым элементом электроустановки вдоль него. Ориентация юбки (горизонтальная плоскость) может осуществляться двумя способами: во-первых, устройство для защиты подвесного электрического изолятора сначала может быть установлено на изолятор, а затем изолятор подвешен с обеспечением требуемой ориентации, а во-вторых, сначала может быть подвешен изолятор, а затем на него установлено устройство с обеспечением заданной ориентации юбки. Для удержания ориентации юбки предусмотрен элемент фиксации ориентации юбки относительно изолятора.
Как в стационарном, так и съемном варианте юбка предпочтительно имеет ширину, обозначенную на фиг.3, 5, 7, 9 и 10 буквой S, находящуюся в диапазоне от 1,2 до 2,0 наибольших поперечных размеров изоляционного элемента подвесного изолятора, например, элемента 17 изоляционного тела 2 на фиг.2. При этом длина юбки, обозначенная на фиг.3, 5, 7, 9 и 10 буквой L, предпочтительно составляет величину в диапазоне от 2,5 до 15,0 наибольших поперечных размеров изоляционного элемента подвесного изолятора. При обычных для уровня техники поперечных размеров изоляторов ширина юбки преимущественно имеет величину, находящуюся в диапазоне от 100 до 300 мм, а длина юбки преимущественно имеет величину от 200 до 1000 мм. При этом, отношение длины юбки к ширине юбки имеет величину 1,5 и более.
Форма юбки в плане может иметь эллиптическую или овальную форму (см. фигуры), или же прямоугольную или ромбовидную форму. Для улучшения обмыва изолятора дождями со стороны, перпендикулярной направлению провода юбка может иметь сужение с боков над (около) изолятором или около элемента крепления, например, как на фиг.10. Элемент крепления юбки на изоляторе может быть дополнительно выполнен с возможностью обеспечения горизонтального (т.е. в вертикальной плоскости) или другого заданного положения (угла) юбки.
Элемент фиксации ориентации юбки может быть выполнен в виде замка или клеевого, сварного или другого соединения. В то же время в некоторых вариантах элемент обеспечения фиксации ориентации юбки может выполняться с возможностью фиксации ориентации юбки за счет сил трения.
На фиг.6, 7 и 10 показаны устройства, юбки 9 и 23 которых состоят из двух частей. В то же время юбка 21 может состоять и из одной части, что показано на фиг.8 и 9. Соединение частей юбки 9, 23 или отгибаемых частей юбки 21 может осуществляться с помощью клеевого, винтового или замкового соединений.