BR112012003805B1 - Isolador de suspensão e grupo de isoladores de suspensão - Google Patents
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Abstract
ISOLADOR EM SUSPENSÃO E GRUPO DE ISOLADORES EM SUSPENSÃO. A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A UM ISOLADOR EM SUSPENSÃO E UM GRUPO DE ISOLADORES EM SUSPENSÃO. O ISOLADOR EM SUSPENSÃO COMPREENDE UMA CORRENTE DE COIFA DE PROTEÇÃO DE BORRACHA DE SILICONE E UMA HASTE COMPÓSITA À BASE DE RESINA REFORÇADA COM FIBRA, EM QUE A CORRENTE DE COIFA DE PROTEÇÃO DE BORRACHA DE SILICONE É DISPOSTA NA HASTE COMPÓSITA À BASE DE RESINA REFORÇADA COM FIBRA. UMA VEZ QUE A CORRENTE DE COIFA DE PROTEÇÃO É FEITA DE BORRACHA DE SILICONE E É DISPOSTA NA HASTE COMPÓSITA À BASE DE RESINA REFORÇADA COM FIBRA, SE COMPARADA COM UM ISOLADOR EM SUSPENSÃO EM PORCELANA OU UM ISOLADOR EM SUSPENSÃO EM VIDRO, ELA TEM UMA DENSIDADE BAIXA E UM PESO LEVE, E PODE REDUZIR A CARGA DA TORRE E É CONVENIENTE PARA SE INSTALAR E REMOVER. O ISOLADOR EM SUSPENSÃO PROVIDO PELA PRESENTE EXPOSIÇÃO É ESPECIALMENTE APLICÁVEL AO CAMPO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um isolador de suspensão e um grupo de isoladores de suspensão, os quais pertencem ao campo de transmissão de potência.
[0002] As redes de potência se desenvolveram rapidamente por todo o mundo com um desenvolvimento da economia. Houve uma demanda crescente por vários componentes usados em redes de potência, e isoladores estão dentre o restante. Os isoladores são usados para suporte de linhas de transmissão, e podem garantir um isolamento suficiente entre as linhas de transmissão e a cruzeta e a torre. Em operação, os isoladores devem ser capazes de suportarem a carga vertical e a tração horizontal das linhas de transmissão. Os isoladores também estão expostos ao Sol e à chuva, e estão sujeitos à mudança de clima e à corrosão por produtos químicos. Portanto, é requerido que os isoladores tenham excelentes performances elétricas e suficiente resistência mecânica. A qualidade de isolantes é crítica para a operação segura das linhas de transmissão.
[0003] Os isoladores podem ser classificados por estrutura como isolador de suporte, isolador de suspensão, isolador antipoluição e isolador de bucha. São usados comumente em linhas aéreas o isolador de pino, o isolador de manilha, isolador de suspensão, cruzeta de porcelana, isolador de haste, isolador de deformação, etc. As falhas elétricas de isoladores incluem arco e ruptura. Um arco corre na superfície do isolador, com marcas de queimadura visíveis, mas, normalmente, sem danos ao isolamento; a ruptura ocorre no interior do isolador pela descarga através da porcelana entre o tampão do isolador e um pino de isolador, possivelmente danificando o isolamento, mas sem quaisquer marcas na aparência, e, também, possivelmente destruindo o isolador completamente, devido a um arco elétrico. Para a ruptura, o pino de isolador deve ser examinado quanto à marca de descarga e à marca de queima.
[0004] Atualmente, os isoladores de suspensão de peça múltipla de tipo de disco frequentemente são usados, conforme mostrado na figura 1. A figura 2 ilustra uma peça única da figura 1. Conforme mostrado na figura 2, a peça única compreende um soquete 1, uma coifa de proteção 11 e um cabeçote 9. Uma pluralidade (por exemplo, n na figura 1) de peças únicas é conectada em série para a formação da estrutura na figura 1. Os isoladores de suspensão convencionais são feitos de porcelana ou vidro e, especialmente, os isoladores de porcelana existiram por mais de 100 anos. Contudo, porcelana ou vidro tem alta densidade, o que impõe uma carga pesada à torre.
[0005] A presente exposição provê um isolador de suspensão com um peso leve, o qual pode reduzir a carga da torre e é fácil de instalar e remover.
[0006] A presente exposição provê um isolador de suspensão, o qual pode compreender uma corrente de coifa de proteção de borracha de silicone e uma haste compósita à base de resina reforçada com fibra, em que a coifa de proteção de borracha de silicone é disposta sobre a haste compósita à base de resina reforçada com fibra.
[0007] Preferencialmente, a haste compósita à base de resina re forçada com fibra inclui uma camada de núcleo e uma camada externa, em que a camada de núcleo pode ser feita de um compósito à base de resina reforçada com fibra e a camada externa pode ser feita de borracha de silicone.
[0008] Preferencialmente, o material de borracha de silicone prin- cipal usado para a preparação da borracha de silicone é um selecionado a partir dos materiais a seguir: borracha de silicone de metil vini- la, borracha de silicone de dimetila, borracha de silicone de metil fenil vinila, borracha de silicone de fluorocarbono, borracha de silicone de nitrila, borracha de silicone de fenileno e de óxido de fenileno.
[0009] Preferencialmente, a fibra pode ser selecionada a partir dos materiais a seguir: fibras de vidro, fibras de poliamida orgânica, fibras de aramida e fibras de carbono.
[00010] Preferencialmente, a resina pode ser selecionada a partir dos materiais a seguir: resina epóxi, resina de poliéster insaturado e resina epóxi tornada tenaz.
[00011] Preferencialmente, o compósito à base de resina reforçada com fibra pode ser um compósito à base de resina reforçada com fibra de vidro.
[00012] Preferencialmente, os materiais usados para a preparação da borracha de silicone podem compreender: borracha de silicone de metil vinila, negro de fumo branco, micropó de hidróxido de alumínio e vermelho de óxido de ferro em percentuais em peso de 43%, 20%, 30% e 7%, respectivamente.
[00013] Preferencialmente, a borracha de silicone de metil vinila tem um peso molecular de 3-7 x 105.
[00014] Preferencialmente, a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone compreende coifas de proteção grandes e coifas de proteção pequenas.
[00015] Preferencialmente, as coifas de proteção grandes e as coifas de proteção pequenas têm um centro de coifa de proteção de um tamanho maior do que uma borda de coifa de proteção.
[00016] Preferencialmente, as coifas de proteção grandes e as coifas de proteção pequenas são dispostas em série.
[00017] Preferencialmente, as coifas de proteção grandes e as coi- fas de proteção pequenas são dispostas em série regularmente.
[00018] Preferencialmente, duas coifas de proteção grandes e duas coifas de proteção pequenas são dispostas alternadamente em série, ou uma coifa de proteção grande e duas coifas de proteção pequenas são dispostas alternadamente em série.
[00019] Preferencialmente, o isolador de suspensão ainda compreende um anel de gradação superior e um anel de gradação inferior, em que um lado do anel de gradação superior e um lado do anel de gradação inferior são conectados às extremidades da corrente de coifa de proteção de borracha de silicone, respectivamente.
[00020] Preferencialmente, o isolador de suspensão ainda compreende um cabeçote e um soquete, o outro lado de um dentre o anel de gradação superior e o anel de gradação inferior sendo conectado ao cabeçote, enquanto o outro lado dentre o anel de gradação superior e o anel de gradação inferior é conectado ao soquete.
[00021] Preferencialmente, o isolador de suspensão ainda compreende um pino de fixação, em que o pino de fixação é posicionado no soquete para se fixar a conexão entre o cabeçote e o soquete.
[00022] Preferencialmente, o anel de gradação superior e o anel de gradação inferior têm um formato de um anel circular.
[00023] Preferencialmente, o anel de gradação superior e o anel de gradação inferior têm um diâmetro de 1 metro ou acima.
[00024] Preferencialmente, a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone tem um comprimento de 4 metros ou acima.
[00025] A presente descrição também provê um grupo de isoladores de suspensão compreendendo dois ou mais de quaisquer isoladores de suspensão acima conectados em série.
[00026] Com o isolador de suspensão provido pela presente exposição, uma vez que a corrente de coifa de proteção é feita de borracha de silicone e é disposta na haste compósita à base de resina reforçada com fibra, se comparado com um isolador de suspensão de porcelana ou um isolador de suspensão de vidro, ele tem uma densidade baixa e um peso leve, e pode reduzir a carga da torre e é conveniente instalar e remover.
[00027] O isolador de suspensão provido pela presente exposição é especialmente aplicável ao campo de transmissão de potência.
[00028] A figura 1 ilustra um isolador de suspensão em peça múltipla de tipo de disco na técnica anterior.
[00029] A figura 2 ilustra uma peça única mostrada na figura 1.
[00030] A figura 3 ilustra o isolador de suspensão provido pela Mo dalidade 1.
[00031] A figura 4 ilustra o isolador de suspensão provido pela Modalidade 5.
[00032] A figura 5 ilustra a vista em corte da haste compósita à base de resina reforçada com fibra do isolador de suspensão.
[00033] Os números de referência são: 1 - soquete, 2 - pino de fixação, 3 - anel de vedação, 4 - anel de gradação superior, 5 - haste de embainhamento, 6 - coifa de proteção grande, 7 - coifa de proteção pequena, 8 - anel de gradação inferior, 9 - cabeçote, 10 - haste compósita à base de resina reforçada com fibra, 101 - camada de núcleo, 102 - camada externa, 11 - coifa de proteção, 12 - corrente de coifa de proteção.
[00034] As modalidades serão explicadas abaixo para facilitação daqueles versados na técnica quanto ao entendimento melhor da solução técnica da presente exposição.
[00035] Em primeiro lugar, a estrutura do isolador de suspensão provido por esta modalidade será explicada.
[00036] Com referência à figura 3, na qual a unidade é mm.
[00037] O isolador de suspensão provido por esta modalidade pode compreender uma corrente de coifa de proteção de borracha de silicone 12 e uma haste compósita à base de resina reforçada com fibra 10, em que a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone 12 é disposta sobre a haste compósita à base de resina reforçada com fibra 10. Opcionalmente, outros materiais podem ser usados para a haste. Conforme mostrado na figura 5, a haste compósita à base de resina reforçada com fibra 10 compreende uma camada de núcleo 101 e uma camada externa 102, a camada de núcleo 101 pode ser feita preferencialmente em um compósito à base de resina reforçada com fibra, e a camada externa 102 pode ser feita preferencialmente de borracha de silicone.
[00038] A corrente de coifa de proteção de borracha de silicone 12 consiste em uma pluralidade de grandes coifas de proteção 6 e pequenas coifas de proteção 7, e as grandes coifas de proteção 6 e as pequenas coifas de proteção 7 são dispostas em série. Opcionalmente, o isolador de suspensão também pode compreender um anel de gradação superior 4 e um anel de gradação inferior 8, um lado do anel de gradação superior 4 e um lado do anel de gradação inferior 8 são conectados às extremidades da corrente de coifa de proteção 12, respectivamente.Também, o isolador de suspensão também pode compreender um cabeçote 9 e um soquete 1, o outro lado de um dentre o anel de gradação superior 4 e o anel de gradação inferior 8 pode ser conectado ao cabeçote 9, e o outro lado do outro dentre o anel de gradação superior 4 e o anel de gradação inferior 8 é conectado ao so- quete 1. Opcionalmente, o isolador de suspensão também pode compreender um pino de fixação 2, o qual pode ser colocado no soquete para a fixação da conexão entre o cabeçote e o soquete. Nesta modalidade, o anel de gradação inferior 8 é conectado ao cabeçote 9, o anel de gradação superior 4 é conectado ao soquete 1 e o pino de fixação 2 é colocado no soquete 1. Quando da suspensão do isolador, o pino de fixação 2 é primeiramente puxado para uma posição de pré-instalação, então, um cabeçote na torre é encaixado no soquete 1 do isolador de suspensão e, então, o pino de fixação 2 é fixado a uma posição de operação, para fixação do cabeçote na torre e do soquete 1 do isolador de suspensão, de modo que o isolador de suspensão possa ser suspenso na torre.
[00039] Conforme pode ser visto a partir da figura 3, uma grande coifa de proteção 6 e duas pequenas coifas de proteção 7 na corrente de coifa de proteção de borracha de silicone 12 são dispostas alternadamente em série. As grandes coifas de proteção 6 e as pequenas coifas de proteção 7 têm estruturas similares, nas quais o tamanho do centro da coifa de proteção é grande e o tamanho da borda de coifa de proteção é pequeno, quer dizer, o centro da coifa de proteção é espesso e a borda da coifa de proteção é fina. Quando a borda de coifa de proteção é submetida a uma força, uma força menor é transmitida para o centro da coifa de proteção, assim se melhorando a condição de tensão da coifa de proteção.
[00040] O comprimento da corrente de coifa de proteção de borracha de silicone se refere à distância a partir da primeira grande coifa de proteção ou pequena coifa de proteção até a última grande coifa de proteção ou pequena coifa de proteção, isto é, conforme pode ser visto a partir da figura 3, a distância a partir da grande coifa de proteção mais à esquerda até a pequena coifa de proteção mais à direita. Quando da medição do comprimento da corrente de coifa de proteção de borracha de silicone, pode existir um erro o qual, geralmente, pode ser permitido em 20 mm. O comprimento da corrente de coifa de proteção de borracha de silicone pode ser de 4 metros ou mais, o que provê uma vantagem do comprimento do isolador inteiro e é equivalen te a uma pluralidade de isoladores de porcelana ou isoladores de vidro existentes. Nesta modalidade, a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone tem um comprimento de 7,5 m.
[00041] O anel de gradação superior 4 e o anel de gradação inferior 8 têm um formato de um anel circular e a seção é como um copo, o que pode proteger a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone ali. Além disso, o anel de gradação tendo um formato de um anel circular pode reduzir a intensidade de campo da porção de extremidade. Os diâmetros dos anéis de gradação superior e inferior podem depender das dimensões da corrente de coifa de proteção de borracha de silicone, desde que a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone possa ser protegida. Normalmente, os anéis de gradação superior e inferior podem ter um diâmetro de 1 metro ou acima, e, nesta modalidade, os anéis de gradação superior e inferior têm um diâmetro de 1,2 m.
[00042] Em seguida, os materiais para o isolador de suspensão provido por esta modalidade serão descritos.
[00043] A borracha de silicone usada aqui é um compósito de borracha de silicone formado por prensagem a quente de um material de silicone principal como o material principal ao qual vários agentes auxiliares incluindo um agente de vulcanização, um agente de reforço e similares são adicionados.
[00044] O material de silicone principal da borracha de silicone usada nos exemplos pode ser uma borracha de silicone de metil vinila, o qual tem uma estrutura molecular de silicone em espiral em corrente formada pela abertura em anel à alta temperatura e polimerização de octametilciclotetrassiloxano (abreviado D4), então, adicionando-se grupos vinila e um agente de tamponamento de extremidade, e o que geralmente tem um peso molecular de 3 a 7 x 105.
[00045] Um processo para a preparação da borracha de silicone pode compreender as duas etapas a seguir: a) pesagem de vários materiais incluindo o material de silicone principal e similar em relações; amassamento de borracha de silicone de metil vinila, negro de fumo branco e micropó de hidróxido de alumínio em um amassador por de 40 a 60 minutos; adição de vermelho de óxido de ferro e outros materiais, tais como óleo de silicone de metila e óleo de silicone de hidroxila, e amassamento por em torno de 40 minutos até resultar em uma matéria-prima de borracha fina e homogênea, em que as relações de peso de borracha de silicone de metil vinila, negro de fumo branco, micropó de hidróxido de alumínio e vermelho de óxido de ferro são, respectivamente, de 43%, 20%, 30% e 7%; então, a passagem para afinar da matéria-prima de borracha através de um moinho aberto, e composição; moagem a quente em um amassador aquecido; e, finalmente, amassamento em um amassador pressurizado com a adição de um agente de vulcanização,para a formação de uma mistura de borracha; e b) vulcanização da mistura de borracha em uma matriz sob as condições de alta temperatura e alta pressão.
[00046] A borracha de silicone preparada pelo processo acima geralmente compreende borracha de silicone de metil vinila, negro de fumo branco, micropó de hidróxido de alumínio, óleo de silicone de metila, óleo de silicone de hidroxila, vermelho de óxido de ferro, peró- xido e óxido de chumbo amarelo.
[00047] A borracha de silicone preparada pelo processo acima, devido à estrutura molecular de silicone em espiral em corrente de borracha de silicone de metil vinila, forma uma estrutura molecular de silicone de rede estéreo estável, tem excelente hidrofobicidade e migração de hidrofobicidade, e várias propriedades elétricas e uma propriedade antienvelhecimento.
[00048] Além disso, o material de silicone principal usado nos exemplos também pode ser um selecionado a partir de, mas não limitado aos materiais a seguir: borracha de silicone de dimetila (abreviada como borracha de silicone de metila), borracha de silicone de metil fenil vinila (abreviada como borracha de silicone de fenila), borracha de silicone de fluorocarbono, borracha de silicone de nitrila, borracha de silicone de fenileno e óxido de fenileno e similares.
[00049] Na modalidade, o compósito à base de resina reforçada com fibra pode ser selecionado a partir de um compósito à base de resina epóxi reforçada com fibra. Além disso, a fibra pode ser uma selecionada a partir dos, mas não limitada aos materiais a seguir: fibras de vidro, fibras de poliamida orgânica, fibras de aramida e fibras de carbono. Dentre elas, as fibras de vidro e as fibras de aramida têm boa propriedade de isolamento, uma das quais preferencialmente sendo usada. Além disso, a fibra de vidro é mais barata do que a fibra de aramida, então, a fibra de vidro é usada como o material de reforço. A resina pode ser selecionada a partir dos, mas não limitada aos materiais a seguir: resina epóxi, resina de poliéster insaturado e resina epóxi enrijecida. Uma resina epóxi ou uma resina de poliéster insaturada preferencialmente é usada. Considerando-se a tenacidade, uma resina epóxi enrijecida é preferencialmente usada, porque não apenas tem a propriedade de resistência, mas também excelente propriedade quanto a impacto. A corrente de coifa de proteção, conforme mostrado nesta modalidade, não apenas pode ser enfileirada pela haste compósita à base de resina epóxi reforçada com fibra, mas, também, pode ser feita em outras formas, desde que uma corrente de coifa de proteção de borracha de silicone possa ser feita.
[00050] Se comparada com uma haste feita unicamente de borracha de silicone, a haste compósita à base de resina reforçada com fibra desta modalidade, a qual adotou uma estrutura compósita de uma camada de núcleo e uma camada externa, pode reduzir, por um lado, os custos, uma vez que uma haste feita unicamente de borracha de silicone requer altos custos, e, por outro lado, pode obter um bom encaixe, em que a camada de núcleo haste à base de resina reforçada com fibra provê uma propriedade mecânica e a camada externa de borracha de silicone provê propriedades de descarga antipoluição e descarga antinévoa.
[00051] Nesta modalidade, a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone 12 pode ser disposta na haste compósita à base de resina reforçada com fibra, e um anel de gradação superior 4 e um anel de gradação inferior 8 podem ser combinados com a corrente de coifa de proteção 12 para a formação de um isolador completo (isto é, uma estrutura integral), assim se obtendo um isolador integral. Geralmente, um isolador de suspensão integral pode ter uma altura de 4 metros ou mais, o que é equivalente a um isolador de porcelana ou um isolador de vidro com mais de 40 peças. Com qualidade equivalente, uma falha pode ocorrer apenas nas extremidades da corrente de coifa de proteção de borracha de silicone, enquanto o isolador de porcelana ou o isolador de vidro com mais de 40 peças pode ter juntas. Portanto, o isolador de suspensão desta modalidade é menos propenso a falhas, e as chances de desconexão são mais baixas. Também, como pode ser visto a partir da figura 3, o isolador de suspensão integral apenas precisa de um par de anéis de gradação superior e inferior, e, assim, os custos do isolador de suspensão podem ser reduzidos. Mais ainda, uma vez que o isolador de suspensão integral tem uma estrutura integral, é mais conveniente de instalar e remover, se comparado com um isolador de suspensão de porcelana ou um isolador de suspensão de vidro existente.
[00052] Uma vez que a corrente de coifa de proteção do isolador de suspensão é feito de borracha de silicone e a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone é disposta na haste compósita à base de resina reforçada com fibra, devido à baixa densidade, o peso é reduzido grandemente, e, assim, a carga da torre é reduzida. Mais ainda, uma vez que a borracha de silicone tem excelente hidrofobicidade e migração de hidrofobicidade, a descarga antipoluição e a descarga antinévoa podem ser melhoradas, e a voltagem de descarga a úmido e a voltagem de descarga em névoa são altas. Mais ainda, o isolador de suspensão não é fácil de quebrar, é resistente a tiros e fácil de transportar.
[00053] Nesta modalidade, a altura da estrutura é de 8020 mm, a distância mínima de formação de arco é de 7000 m. O resultado é que a distância de fuga de corrente superficial em dielétrico é de 25250 mm, a voltagem (pico) de resistência a impulso de onda completa de descarga de relâmpago não é menor do que 3200 kV, uma voltagem (pico) de resistência a impulso de operação a úmido não é menor do que 2000 kV, a voltagem de resistência a úmido em 1 min de frequência de potência não é menor do que 1300 kV, a voltagem nominal é de 1000 kV, e a carga mecânica nominal é de 530 kN.
[00054] Na Modalidade 2, a altura da estrutura é de 7910 mm, e a distância mínima de formação de arco é de 7000 m. O resultado é que a distância de fuga de corrente superficial em dielétrico é de 25250 mm, a voltagem (pico) de resistência a impulso de onda completa de descarga de relâmpago não é menor do que 3200 kV, uma voltagem (pico) de resistência a impulso de operação a úmido não é menor do que 2000 kV, a voltagem de resistência a úmido em 1 min de frequência de potência não é menor do que 1300 kV, a voltagem nominal é de 1000 kV, e a carga mecânica nominal é de 400 kN.
[00055] Na Modalidade 3, a altura da estrutura é de 7900 mm, e a distância mínima de formação de arco é de 7000 m. O resultado é que a distância de fuga de corrente superficial em dielétrico é de 25250 mm, a voltagem de resistência a impulso de onda completa de descarga de relâmpago não é menor do que 3200 kV, uma voltagem de resistência a impulso de operação a úmido não é menor do que 2000 kV, a voltagem de resistência a úmido em 1 min de frequência de potência não é menor do que 1300 kV, a voltagem nominal é de 1000 kV, e a carga mecânica nominal é de 300 kN.
[00056] Na Modalidade 4, a altura da estrutura é de 7880 mm, e a distância mínima de formação de arco é de 7000 m. O resultado é que a distância de fuga de corrente superficial em dielétrico é de 25250 mm, a voltagem (pico) de resistência a impulso de onda completa de descarga de relâmpago não é menor do que 3200 kV, uma voltagem (pico) de resistência a impulso de operação a úmido não é menor do que 2000 kV, a voltagem de resistência a úmido em 1 min de frequência de potência não é menor do que 1300 kV, a voltagem nominal é de 1000 kV, e a carga mecânica nominal é de 210 kN.
[00057] Uma comparação das dimensões e das performances das Modalidades 1 a 4 é mostrada na Tabela 1. Tabela 1
[00058] Se comparado com isoladores de porcelana ou vidro convencionais, o isolador provido pela presente exposição tem as vantagens a seguir: 1. Os isoladores de porcelana ou vidro têm um grande peso, o qual aumenta a carga da torre. Em contraste, a corrente de coifa de proteção da presente exposição é feita de borracha de silicone e é disposta sobre a haste compósita à base de resina reforçada com fi-bra. Se comparado com o isolador de suspensão de porcelana ou o isolador de suspensão de vidro, ele tem uma densidade baixa e um peso leve, e pode reduzir a carga da torre e é conveniente para instalação e remoção. 2. Os isoladores de porcelana ou vidro são propensos a acumulações de poluição e a voltagem de descarga de poluição é bai-xa. Em contaste, o isolador de borracha de silicone provido pela presente exposição tem excelente hidrofobicidade e migração de hidrofo- bicidade, e, assim, as propriedades de descarga antipoluição e descargaantinévoa podem ser melhoradas e a voltagem de descarga a úmido e a voltagem de descarga em névoa são altas. 3. Os isoladores de porcelana ou vidro são frágeis, vulneráveis a tiros e inconvenientes de transportar. Em contraste, o isolador de borracha de silicone da presente exposição não é fácil de romper, é resistente a tiros, e conveniente de transportar. O isolador de suspensão não é propenso a romper e é fácil de transportar. 4. Os isoladores de porcelana ou vidro são propensos a desconexão em isso. Com uma qualidade equivalente, para a presente exposição, uma falha pode ocorrer apenas nas extremidades da corrente de coifa de proteção de borracha de silicone, enquanto o isolador de porcelana ou o isolador de vidro com mais de 40 peças tem mais juntas. Portanto, o isolador de suspensão da modalidade é menos propenso a falhas, e as chances de desconexão são menores.
[00059] Com referência à figura 4, na qual a unidade é mm.
[00060] A Modalidade 5 usou os mesmos materiais que a Modalidade 1. Nesta modalidade, dois segmentos de isoladores de suspensão como mostrado na Modalidade 1, como isolador em subsuspen- são, são combinados para a obtenção de um novo isolador de suspensão. Por exemplo, dois isoladores em subsuspensão podem ser combinados em série como um novo isolador de suspensão, conforme mostrado na figura 4. Por exemplo, dois isoladores em subsuspensão podem ser montados da maneira a seguir. Em primeiro lugar, o pino de fixação é puxado para uma posição de pré-instalação, então, um cabeçote de um isolador em subsuspensão é encaixado em um so- quete de um outro isolador em subsuspensão, e, então, o pino de fixação é regulado para uma posição de operação, para prender a conexão entre o cabeçote e o soquete. Desta maneira, muitos isoladores em subsuspensão podem ser montados. O comprimento de cada isolador em subsuspensão é diminuído para em torno de 4 m (por exemplo, 4,35 m), e o novo isolador obtido pela combinação de duas peças pode ter um comprimento total de aproximadamente 10 m. Assim, a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone obtida pela combinação de um número de grandes coifas de proteção e pequenas coifas de proteção é dispersa em duas hastes compósitas à base de resina reforçada com fibra, para se reduzir desse modo a carga das hastes compósitas à base de resina reforçada com fibra. Mais ainda, se comparado com o isolador de suspensão da Modalidade 1, é mais conveniente de produzir e transportar. Uma vez que o isolador de sus-pensão desta modalidade tem uma estrutura em dois segmentos (isto é, o número de correntes de coifa de proteção de série de grandes coifas de proteção e pequenas coifas de proteção é dois), pode ser denominado um isolador em dois segmentos. Embora haja dois isolado- res em subsuspensão nesta modalidade, em aplicações práticas, o número de isoladores em subsuspensão não está limitado a dois, e pode ser mais, conforme necessário.
[00061] Na Modalidade 5, a altura da estrutura é de 9750 mm, e a distância mínima de formação de arco é de 7860 m. O resultado é que a distância de fuga de corrente superficial em dielétrico é de 25250 mm, a voltagem de resistência a impulso de onda completa de descarga de relâmpago não é menor do que 3200 kV, uma voltagem de resistência a impulso de operação a úmido não é menor do que 2000 kV, a voltagem de resistência a úmido em 1 min de frequência de potência não é menor do que 1300 kV, a voltagem nominal é de 1000 kV, e a carga mecânica nominal é de 530 kN.
[00062] Na Modalidade 6, a altura da estrutura é de 9750 mm, e a distância mínima de formação de arco é de 8080 m. O resultado é que a distância de fuga de corrente superficial em dielétrico é de 25250 mm, a voltagem de resistência a impulso de onda completa de descarga de relâmpago não é menor do que 3200 kV, uma voltagem de resistência a impulso de operação a úmido não é menor do que 2000 kV, a voltagem de resistência a úmido em 1 min de frequência de potência não é menor do que 1300 kV, a voltagem nominal é de 1000 kV, e a carga mecânica nominal é de 400 kN.
[00063] Na Modalidade 7, a altura da estrutura é de 9750 mm, e a distância mínima de formação de arco é de 8100 m. O resultado é que a distância de fuga de corrente superficial em dielétrico é de 25250 mm, a voltagem de resistência a impulso de onda completa de descarga de relâmpago não é menor do que 3200 kV, uma voltagem de resistência a impulso de operação a úmido não é menor do que 2000 kV, a voltagem de resistência a úmido em 1 min de frequência de potência não é menor do que 1300 kV, a voltagem nominal é de 1000 kV, e a carga mecânica nominal é de 300 kN.
[00064] Na Modalidade 8, a altura da estrutura é de 9750 mm, e a distância mínima de formação de arco é de 8150 m. O resultado é que a distância de fuga de corrente superficial em dielétrico é de 25250 mm, a voltagem de resistência a impulso de onda completa de descarga de relâmpago não é menor do que 3200 kV, uma voltagem de resistência a impulso de operação a úmido não é menor do que 2000 kV, a voltagem de resistência a úmido em 1 min de frequência de potência não é menor do que 1300 kV, a voltagem nominal é de 1000 kV, e a carga mecânica nominal é de 210 kN.
[00065] Uma comparação das dimensões e das performances das Modalidades 5 a 8 é mostrada na Tabela 2. Tabela 2
[00066] Mais ainda, as grandes coifas de proteção e as pequenas coifas de proteção da corrente de coifa de proteção de borracha de silicone nas modalidades acima também podem empregar outros arranjos seriais regulares de grandes coifas de proteção e as pequenas coifas de proteção. Por exemplo, duas grandes coifas de proteção e duas pequenas coifas de proteção são alternadamente dispostas em série, ou três grandes coifas de proteção e três pequenas coifas de proteção são alternadamente dispostas, ou similar. Vários arranjos de grandes coifas de proteção e pequenas coifas de proteção podem ser implementados nas modalidades da presente exposição. Preferencialmente, o arranjo conforme mostrado na Modalidade 1 (isto é, uma grande coifa de proteção e duas pequenas coifas de proteção são alternadamente dispostas em série), ou o arranjo no qual duas grandes coifas de proteção e duas pequenas coifas de proteção são dispostas alternadamente em série é usado. Estes dois arranjos regulares fazem com que a força seja distribuída uniformemente.
[00067] De acordo com o isolador de suspensão provido pela presente exposição, uma vez que a corrente de coifa de proteção é feita de borracha de silicone e é disposta na haste compósita à base de resina reforçada com fibra, se comparado com um isolador de suspensão de porcelana ou um isolador de suspensão de vidro, ele tem uma densidade baixa e um peso leve, e pode reduzir a carga da torre, e é conveniente de instalar e remover.
[00068] O isolador de suspensão provido pela presente exposição é especialmente aplicável ao campo de transmissão de potência.
[00069] O dito acima são modalidades preferidas da presente exposição. Deve ser notado que aqueles versados na técnica podem fazer vários melhoramentos e modificações, sem que se desvie do princípio da presente exposição.
Claims (14)
1. Isolador de suspensão, compreendendo uma corrente de coifa de proteção de borracha de silicone e uma haste compósita à base de resina reforçada com fibra, em que a coifa de proteção de borracha de silicone é disposta sobre a haste compósita à base de resina reforçada com fibra, em que a haste compósita à base de resina reforçada com fibra inclui uma camada de núcleo e uma camada externa, e em que a camada de núcleo é feita de um compósito à base de resina reforçada com fibra e a camada externa é feita de borracha de silicone, caracterizado pelo fato de que o material de borracha de silicone principal usado para preparar a borracha de silicone é um selecionado a partir dos materiais a seguir: borracha de silicone de metil vinila, borracha de silicone de dimetila, borracha de silicone de metil fenil vinila, borracha de silicone de fluorocarbono, borracha de silicone de nitrila, borracha de silicone de fenileno e de óxido de fenileno.
2. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fibra é selecionada a partir dos materiais a seguir: fibras de vidro, fibras de poliamida orgânica, fibras de aramida e fibras de carbono.
3. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a resina é selecionada a partir dos materiais a seguir: resina epóxi, resina de poliéster insaturado e resina epóxi tornada tenaz.
4. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito à base de resina reforçada com fibra é um compósito à base de resina epóxi reforçada com fibra de vidro.
5. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os materiais usados para a preparar a borracha de silicone compreendem: borracha de silicone de metil vinila, negro de fumo branco, micropó de hidróxido de alumínio e vermelho de óxido de ferro em percentuais em peso de 43%, 20%, 30% e 7%, respectivamente.
6. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a borracha de silicone de metil vinila tem um peso molecular de 3-7 x 105.
7. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a corrente de coifa de proteção de borracha de silicone compreende coifas de proteção grandes e coifas de proteção pequenas.
8. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as coifas de proteção grandes e as coifas de proteção pequenas têm um centro de coifa de proteção de um tamanho maior do que uma borda de coifa de proteção.
9. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as coifas de proteção grandes e as coifas de proteção pequenas são dispostas em série.
10. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as coifas de proteção grandes e as coifas de proteção pequenas são dispostas em série regularmente.
11. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que duas coifas de proteção grandes e duas coifas de proteção pequenas são dispostas alternadamente em série, ou uma coifa de proteção grande e duas coifas de proteção pequenas são dispostas alternadamente em série.
12. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o isolador de suspensão ainda compreende um anel de gradação superior e um anel de gradação inferior, em que um lado do anel de gradação superior e um lado do anel de gradação inferior são conectados às extremidades da corrente de coifa de proteção de borracha de silicone, respectivamente.
13. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o isolador de suspensão ainda compreende um cabeçote e um soquete, o outro lado de um dentre o anel de gradação superior e o anel de gradação inferior é conectado ao cabeçote, enquanto o outro lado dentre o anel de gradação superior e o anel de gradação inferior é conectado ao soquete.
14. Isolador de suspensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o isolador de suspensão ainda compreende um pino de fixação, em que o pino de fixação é posicionado no soquete para se fixar a conexão entre o cabeçote e o soquete.
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| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06T | Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
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| B12B | Appeal against refusal [chapter 12.2 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 19/08/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF, QUE DETERMINA A ALTERACAO DO PRAZO DE CONCESSAO. |