ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИЗОЛЯТОР
HIGH-VOLTAGE INSULATOR

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтному аппаратостроению, и может найти применение при изготовлении высоковольтных изоляторов внешней установки, содержащих вакуумные дугогасительные камеры.
Известен высоковольтный изолятор внешней установки, содержащий вакуумную дугогасительную камеру, снабженную токоведущей шиной, размещенную внутри изоляционного корпуса и жестко закрепленную в корпусе, внутренняя поверхность которого несущая и выполнена из изоляционного материала, а наружная поверхность выполнена оребренной из трекингостойкого материала, и в нижней части корпуса размещена зона крепления, представляющая собой фланец, на наружной поверхности которого выполнена резьба, при этом вакуумная дугогасительная камера закреплена в корпусе в верхней и нижней частях (торцевых зонах) при помощи резьбовых соединений, внутренняя поверхность корпуса и зона крепления выполнены из изоляционного материала, а крепление изолятора осуществляется с помощью резьбы, выполненной на наружной поверхности фланца [1].
Высоковольтный изолятор [1] характеризуется сложностью конструкции и довольно высокой трудоемкостью изготовления вследствие наличия значительного количества конструктивных узлов, а следовательно, и относительно невысокой эксплуатационной надежностью вследствие разнородных материалов внешней и внутренней поверхностей корпуса.
Известен также высоковольтный изолятор, содержащий вакуумную дугогасительную камеру, снабженную токоведущей шиной, размещенную внутри корпуса и жестко закрепленную в корпусе по всей длине, наружная поверхность которого выполнена из трекингостойкого компаунда и имеет оребрение, а внутренняя поверхность корпуса - несущая, выполнена также из трекингостойкого компаунда и имеет в нижней части зону крепления, представляющую собой фланец, образующий единое целое с внутренней и наружной поверхностями корпуса, выполненный из трекингостойкого компаунда и содержащий глухие отверстия, предназначенные для размещения элементов крепления, наружные поверхности которых конгруэнтны внутренним поверхностям глухих отверстий [2].
Описанный в [2] высоковольтный изолятор характеризуется по сравнению с высоковольтным изолятором по [1] более простой конструкцией, и, следовательно, более высокой надежностью вследствие сведения к минимуму числа конструктивных элементов и применению однородных изоляционных материалов. Однако в процессе работы высоковольтного изолятора возникающие механические нагрузки, воздействующие на вакуумную дугогасительную камеру со стороны корпуса, приводят к повреждениям камеры, обеспечивая тем самым снижение эксплуатационной надежности высоковольтного изолятора.
Изобретением решается задача создания высоковольтного изолятора, лишенного отмеченных выше недостатков, характеризующегося высокой эксплуатационной надежностью благодаря снижению механических нагрузок, воздействующих на вакуумную дугогасительную камеру со стороны корпуса высоковольтного изолятора.
Для решения поставленной задачи в высоковольтный изолятор, содержащий вакуумную дугогасительную камеру, снабженную токоведущей шиной, размещенную внутри корпуса и жестко закрепленную в корпусе по всей ее длине, наружная поверхность которого выполнена из трекингостойкого компаунда и имеет оребрение, а внутренняя поверхность корпуса - несущая, также выполнена из трекингостойкого компаунда и содержит в нижней части зону крепления, представляющую собой фланец, образующий единое целое с внутренней и наружной поверхностями корпуса, выполненный из трекингостойкого компаунда и содержащий глухие отверстия, предназначенные для размещения элементов крепления, наружные поверхности которых конгруэнтны внутренним поверхностям глухих отверстий, предложено согласно настоящему изобретению ввести дополнительный изоляционный слой, выполненный из полимерного материала, размещенный между вакуумной дугогасительной камерой и корпусом, обеспечивающий сведение к минимуму механических нагрузок, воздействующих на камеру со стороны корпуса, наружную поверхность вакуумной дугогасительной камеры выполнить конгруэнтной внутренней поверхности дополнительного изоляционного слоя, наружную поверхность которого выполнить конгруэнтной внутренней поверхности корпуса; при этом на внутренней поверхности корпуса изолятора могут быть размещены, по крайней мере, два ребра кольцеобразной формы, выполненные из трекингостойкого компаунда и жестко соединенные с внутренней поверхностью корпуса.
Изобретение поясняется на примере выполнения чертежом, на котором представлен продольный разрез заявляемого высоковольтного изолятора.
Высоковольтный изолятор содержит вакуумную дугогасительную камеру 1, снабженную токоведущей шиной 2.
Вакуумная дугогасительная камера 1 размещена внутри корпуса, внутренняя поверхность 3 и наружная поверхность 4 которого выполнены из трекингостойкого компаунда. При этом наружная поверхность 4 корпуса выполнена оребренной, т.е. имеет ребра 5.
Наружная поверхность 6 вакуумной дугогасительной камеры 1 выполнена из трекингостойкого компаунда.
Между наружной поверхностью 6 вакуумной дугогасительной камеры 1 и внутренней поверхностью 3 корпуса размещен дополнительный изоляционный слой 7, внутренняя поверхность 8 которого конгруэнтна наружной поверхности 6 вакуумной дугогасительной камеры 1, а наружная поверхность 9 дополнительного изоляционного слоя 7 конгруэнтна внутренней поверхности 3 корпуса.
Дополнительный изоляционный слой 7 выполнен из полимерного материала, механические свойства которого отличаются от механических свойств трекингостойкого компаунда - материала, из которого выполнены наружная поверхность 6 вакуумной дугогасительной камеры 1 и внутренняя поверхность 3 корпуса.
Например в качестве такого материала может быть применен кремнийорганический (силиконовый) компаунд, например марки RTV627.
Внутренняя поверхность 3 и наружная поверхность 4 корпуса содержат в нижней части зону крепления, представляющую собой фланец 10, выполненный из трекингостойкого компаунда и имеющий глухие отверстия 11, в которых установлены крепежные элементы 12. При этом наружные поверхности глухих отверстий конгруэнтны внутренним поверхностям элементов крепления, предназначенным для установки в эти отверстия.
Кроме того, на внутренней поверхности корпуса, в нижней его части, размещены два ребра 13, имеющие кольцеобразную форму и выполненные из трекингостойкого компаунда.
В процессе изготовления высоковольтного изолятора вакуумная дугогасительная камера помещается в форму, в которой происходит заливка, и из трекингостойкого компаунда отливаются как единое целое внутренняя и наружная поверхности, а также фланец корпуса, образуя изготовленную таким образом довольно прочную монолитную конструкцию. При этом камера оказывается жестко закрепленной по всей ее длине, что обеспечивает стабильность статических характеристик при наработке механического ресурса вакуумной дугогасительной камерой.
Размещение дополнительного изоляционного слоя осуществляется путем заливки жидкого компаунда в заливочную форму с установленной в ней дугогасительной камерой.
Выполнение высоковольтного изолятора в соответствии с заявляемым решением позволит повысить его эксплуатационную надежность в результате сведения к минимуму механических нагрузок, воздействующих на камеру со стороны корпуса благодаря наличию дополнительного изоляционного слоя, а также увеличить путь токов утечки благодаря наличию кольцеобразных ребер на внутренней поверхности корпуса.
В соответствии с заявляемым техническим решением разработана техническая документация, изготовлен и испытан высоковольтный изолятор.
Положительные результаты испытаний высоковольтного изолятора подтвердили его работоспособность при высоковольтных и механических нагрузках, его высокую эксплуатационную надежность и широкие возможности практического применения в будущем.
Литература
1. Чертеж КУЮЖ.686442.015 СБ Изолятора с камерой, выпускаемого ОАО НПП «Контакт» с 2005 г.
2. Патент РФ на полезную модель №109322, МПК Н02В 17/36, 2011 г.