Przedmiotem wynalazku jest wysokonapieciowy izolator napowietrzny z tworzyw sztucznych, o duzej wytrzymalosci mechanicznej, dowolnie wysokiego napiecia, zwlaszcza dla napiec powyzej 110 kV. Wynalazek dotyczy takze sposobu wykonania takiego izolatora.Izolatory napowietrzne z tworzyw sztucznych, o duzej wytrzymalosci mechanicznej, sa wykonywane na bazie rdzenia-preta z wlókna ciaglego ze szkla bezalkalicznego nasyconego lepiszczem organicznym, zazwyczaj zywica epoksydowa oraz otaczajacej pret szczelnie oslony z tworzywa izolacyjnego termo lub chemoutwardzal- nego. Odpowiednia wytrzymalosc mechaniczna izolatora uzyskuje sie przez dobór grubosci preta, którego dlu¬ gosc uwarunkowana jest natomiast wysokoscia napiecia roboczego i probierczego izolatora.W opisach patentowych RFN nr 2 044 179 oraz nr 1 490 529 i 1 515 766 opisane sa izolatory z tworzyw sztucznych o rdzeniu szklo-epoksydowym, którego oslona odlewana jest ze sztywnego termoutwaradzalnego lanego tworzywa epoksydowego, bezposrednio na rdzeniu umieszczonym w formie.Izolatory wytworzone tym sposobem maja sztywna konstrukcje, co powoduje ze przy dluzszych ich wymiarach, zwlaszcza powyzej 1 m, powstaja pekniecia oslony izolacyjnej, a to prowadzi do awarii. Stosowanie warstw dylatacyjnych pomiedzy oslona a rdzeniem utrudnia natomiast technologie wykonywania izolatorów.Z tego samego opisu patentowego znany jest izolator z tworzywa sztucznego, którego sposób wytwarzania jest przedmiotem patentu RFN nr 20 44 179. Izolator ten sklada sie z preta szklo-epoksydowego zamocowanego z obu strony w okuciach metalowych, na którym osadzony jest szereg elastycznych kloszy z elastomeru silikono¬ wego.Izolator wykonywany jest w ten sposób, ze na gotowym precie odlewa sie kolejno poszczególne klosze. Na pionowo ustawiony pret naklada sie forme uszczelniona w stosunku do preta, ale dajaca sie slizgowo na nim przesuwac, po czym wlewa sie do niej dozowana ilosc elastomeru silikonowego i jeszcze przed zakonczeniem procesu polimeryzacji przesuwa sie forme o jeden skok, odpowiadajacy jednemu kloszowi i znów wlewa sie doze cieczy w ten sposób, aby objela ona dolna czesc wyzszego klosza, dla zapewnienia szczelnego i trwalego laczenia sie ze soba poszczególnych kloszy.2 122160 Sposób wytwarzania tych izolatorów jest bardzo pracochlonny i wymaga w seryjnej produkcji specjalnego oprzyrzadowania. Oprzyrzadowanie takie wymaga jednak pokonania wielu trudnosci technologicznych.Z opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 3 898 372 znany jest izolator z tworzyw sztucznych, który na precie z wlókien szklanych, nasyconych zywica epoksydowa, ma szereg kloszy wykonanych równiez z elastycz¬ nego tworzywa sztucznego, w tym przypadku z kopolimeru etylenowo-propylenowego. Tuleje kloszy przeznaczo¬ ne do osadzania ich na precie, maja od wewnetrznej strony naciecia w ksztalcie labiryntu, natomiast dolna czesc tulei i górna czesc talerza poszczególnych kloszy sa przystosowane do wzajemnego pasowania. Klosze wykonywa¬ ne sa oddzielnie, a nastepnie kolejno nakladane na pret. Kanaly utworzone przez naciecia tulei kloszy wypelnia sie tluszczem silikonowym. Po zalozeniu na pret wszystkich kloszy poddaje sie izolator dociskowi poosiowemu, co zapewnia spasowanie poszczególnych kloszy ze soba, oraz uszczelnienie szczelin pomiedzy nimi, po czym zaklada sie okucia na konce preta.W ten sposób mozliwe jest wykonywanie izolatorów nawet bardzo dlugich, jednakze przy praktycznych odchylkach w parametrach procesu technologicznego nie ma mozliwosci zagwarantowania pelnej szczelnosci oslony w stosunku do preta, zwlaszcza w trudnych warunkach eksploatacyjnych, szczególnie przy duzych rózni¬ cach temperatur, mogacych powodowac wyplywanie tluszczu silikonowego lub wnikanie wilgoci w szczeliny miedzy oslona i rdzeniem.Z polskiego opisu patentowego nr 91353 znany jest napowietrzny izolator pretowy wysokiego napiecia i sposób jego wykonania. Izolator przeznaczony jest zwlaszcza do przewodu jezdnego elektrycznej sieci trakcyj¬ nej. Izolator ten ma rdzen z preta lub rury z wlókna szklanego wiazanego zywica i zaprasowanego na obu koncach w okuciach metalowych, na który w trakcie montazu nakladana jest rurowa oslona izolacyjna, zas miedzy rdzeniem a oslona jest utworzona pierscieniowa szczelina, wypelniona dylatacyjna pasta tiksotropowa.Umieszczone wtulejowych koncach okuc konce oslony maja sciete krawedzie w plaszczyznach równoleglych do wewnetrznych czesci okuc, majacych w czesci koncowej wyzlobione rowki z osadzonymi w nich uszczelka¬ mi, przytrzymywanymi pierscieniami zamykajacymi, uszczelnionymi dodatkowo do zewnatrz warstwa dylatacyj¬ na pasty tiksotropowej. Oslone izlatora otrzymuje sie z cykloalifatycznej zywicy epoksydowej utwardzonej alifatycznym lub cykloalifatycznym utwardzaczem z dodatkiem wypelniacza z mieszaniny maczki kwarcowej z uwodnionym tlenkiem glinu. Paste tiksotropowa wypelniajaca szczeline otrzymuje sie z pólplynnego zwiazku silikonowego z dodatkiem krzemionki koloidalnej i oleju silikonowego, doprowadzonych do odpowiedniej lepko¬ sci. Paste te wprowadza sie do szczeliny izolatora za pomoca odpowiedniego urzadzenia technologicznego meto¬ da prózniowo-cisnieniowa. Powyzsza metoda umozliwia praktycznie wykonywanie izolatorów do napiecia 110 kV o wymiarze da 1—1,2 m: Przy wiekszych wymiarach powstaja klopoty z uzyskaniem odpowiedniej wytrzymalosci mechanicznej oslony izolacyjnej, poza tym sam proces technologiczny z uwagi na wymiary, ciezar i technike zalewania form, jest znacznie utrudniony.Wlasnosci napowietrznych izolatorów z tworzyw sztucznych wykazuja, ze najwieksze korzysci eksploata¬ cyjne daja one przy stosowaniu do najwyzszych napiec. Jednakze dotychczasowe sposoby ich wykonawstwa sa przewaznie mozliwe wzglednie oplacalne tylko w zakresie napiec srednich, najwyzej do 110kV. Przy napieciach wyzszych, 220 kV czy 400 kV, wraz z rosnaca dlugoscia izolatora sposób odlewania pojedynczych kloszy staje sie przy dlugich izlatorach uciazliwy i pracochlonny, zasjednolity odlew przy dlugosciach powyzej 1 m staje sie bardzo utrudniony ze wzgledu na ciezar formy metalowej i sposób jej zalewania. Odlewy z zywicy epoksydowej o dlugosci powyzej 1 m charakteryzuja sie zla wspólpraca sztywnego materialu oslony z elastycznym rdzeniem szklo-epoksydowym, wystepuja ponadto trudnosci laczenia tych odlewów ze soba w jedna calosc, gdyz jest to zawsze najslabszym miejscem oslony, stwarzajacym mozliwosc jej uszkodzenia. Wykonywanie oslon z elastome¬ rów silikonowych pociaga natomiast tak znaczne koszty, ze wzgledu na cene materialu wyjsciowego, ze stosowanie izolatorów z samych ksztaltek elastycznych staje sie ekonomicznie nieuzasadnione.Przedmiotem wynalazku jest wysokonapieciowy izolator napowietrzny z tworzyw sztucznych, skladajacy sie z preta wykonanego z wlókna szklanego nasyconego zywica epoksydowa, zakonczonego metalowymi okucia¬ mi i oslony nalozonej na pret, szczelnie z nim polaczonej.Istota wynalazku polega na tym, ze oslona jest utworzona z wewnetrznej warstwy wykonanej z tworzywa elastycznego, najkorzystniej elastomeru silikonowego, osadzonej bezposrednio na precie, majacej w dobranych odstepach pierscieniowe zgrubienia i szeregu segmentów o zewnetrznie profilowanej powierzchni, wykonanych z tworzywa sztywnego, najkorzystniej lanego tworzywa epoksydowego, osadzonych szczelnie na elastycznej war¬ stwie, przylegajacych czolowymi powierzchniami do bocznych powierzchni pierscieniowych zgrubien.Wynalazek dotyczy takze sposobu wykonania wysokonapieciowego izolatora napowietrznego z tworzyw sztucznych, w którym na gotowy pret wykonany z wlókna szklanego nasyconego zywica epoksydowa naklada sie oslone z tworzyw sztucznych i laczy z nim szczelnie.122160 3 Istota tego wynalazku polega na tym, ze pret pokrywa sie najpierw warstwa srodka adhezyjnego z grupy silanów i odlewa sie na nim warstwe z elastomeru silikonowego, najkorzystniej z kauczuku silikonowego, po czym na tej warstwie odlewa sie metoda wtryskowa, w dzielonej formie, zewnetrznie profilowane segmenty, rozmieszczajac je w dobranych odstepach, stosujac jako tworzywo lana kompozycje epoksydowa zlozona z zywi¬ cy epoksydowej cykloalifatycznej, utwardzacza bezwodnikowego i wypelniacza nieorganicznego, a nastepnie w odstepach mied y segmentami odlewa sie pierscieniowe zgrubienia z kauczuku silikonowego. Jest korzystne, w trakcie odlewania segmentów sztywnych, uzywanie elastycznej warstwy jako uszczelnienia dzielonej formy.Izolator wedlug wynalazku moze miec dowolna dlugosc, a co za tym idzie moze byc stosowany dla dowolnie wysokich napiec. Dzieki elastycznosci cienkiej warstwy bezposrednio odlanej na precie, na której osadzone sa segmenty z tworzywa sztywnego, amortyzowane miedzy soba buforami, którymi sa pierscieniowe zgrubienia z tworzywa elastycznego, dobraniu srednicy preta stosownie do zadanej wytrzymalosci mechanicznej oraz dobraniu odpowiedniej dlugosci i wyprofilowaniu zewnetrznej powierzchni sztywnych segmentów, uzyskuje sie: — sumarycznie konieczna droge uplywu dla calego izolatora; -oslone podatna w stosunku do preta, wspólpracujaca z nim bez przekraczania dopuszczalnych naprezen w warstwie elastycznej, na granicy miedzy pretem a ta warstwa, przy zmiennych warunkach roboczych tempe¬ ratury i obciazenia; — ekonomicznie oplacalny koszt izolatora, dzieki oszczednemu zuzyciu elastomeru silikonowego.Izolator wedlug wynalazku, poza wysokimi walorami niezawodnosciowymi, ma wielokrotnie mniejsza mase, niz stosowane dotychczas dla najwyzszych napiec 220 kV czy 400 kV, izolatory z tworzyw nieorganicz¬ nych. W porównaniu zas do izolatorów o oslonie zlozonej tylko z kloszy elastycznych z elastomeru silikono¬ wego, izolator zgodny z wynalazkiem jest znacznie prostszy w wykonaniu i zarazem znacznie od niego tanszy.Podzial zewnetrznej warstwy oslony z tworzywa sztucznego na segmenty, umozliwia ponadto stosowanie wy- sokowydajnej technologii wtrysku lanych tworzyw termoutwardzalnych. Równoczesnie zewnetrzna warstwa elastyczna oslony moze sluzyc jako uszczelnianie formy dzielonej podczas odlewania segmentów, co upraszcza konstrukcje formy. Dzieki temu jest mozliwe wyeliminowanie stosowanej dotychczas, przy wytwarzaniu izo¬ latorów ze sztywna oslona, prózniowej metody odlewania, limitujacej dlugosc izolatora, ze wzgledu na trudne warunki wytworzenia podcisnienia w stosownie duzej przestrzeni.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia izolator w przekroju podluznym, a fig. 2 przedstawia, równiez w przekroju podluznym, fragment izola¬ tora z przykladu pierwszego z polówka dzielonej formy, w trakcie procesu odlewania segmentu sztywnego.Przyklad I. Izolator przedstawiony w przykladowym rozwiazaniu zbudowany jest z preta 1, wy¬ konanego z ciaglego wlókna ze szkla bezalkalicznego nasyconego zywica epoksydowa dianowa z utwardzaczem bezwodnikowym oraz z warstwowo-segmentowej oslony. Na precie 1 nalozona jest wewnetrzna warstwa 2 wykonana z tworzywa elastycznego, zas na tej warstwie 2 wytworzone sa, w dobranych odstepach, pierscieniowe zgrubienia 3. Pomiedzy tymi zgrubieniami 3 na warstwie 2 osadzone sa szczelnie segmenty 4 o trzech zebrach, wykonane z tworzywa sztywnego, przylegajace swoimi czolowymi powierzchniami do bocznych powierzchni pierscieniowych zgrubien 3.Przyklad II. Przyklad ten przedstawia sposób wykonania izolatora opisanego w przykladzie I. Goto¬ wy pret 1 pokrywa sie najpierw warstwa srodka adhezyjnego z grupy silanów i suszy, a nastepnie odlewa sie na nim metoda cisnieniowa wewnetrzna warstwe 2 z cieklego kauczuku silikonowego, który doprowadza sie do spolimeryzowania. Z kolei na warstwie 2 odlewa sie metoda wtryskowa, w dzielonej formie 5, zewnetrznie profilowane segmenty 4, rozmieszczajac je w dobranych miedzy soba odstepach. Jako tworzywo stosuje sie na segmenty 4 lana kompozycje epoksydowa, zlozona z zywicy epoksydowej cykloalifatycznej, utwardzacza bez¬ wodnikowego i wypelniacza nieorganicznego. W odstepach utworzonych miedzy segmentami 4 odlewa sie pierscieniowe zgrubienia 3 z kauczuku silikonowego, które sie lacza z silikonowa wewnetrzna warstwa 2.Warstwy 2 uzywa sie zarazemjako uszczelnienia dzielonej formy 5, podczas procesu odlewania segmentów 4.Zastrzezenia patentowe 1. Wysokonapieciowy izolator napowietrzny z tworzyw sztucznych, skladajacy sie z preta wykonanego z wlókna szklanego nasyconego zywica epoksydowa, zakonczonego metalowymi okuciami i oslony nalozonej na pret, szczelnie z nim polaczonej, znamienny tym, ze oslona utworzona jest z wewnetrznej warstwy (2) wykonanej z tworzywa elastycznego, najkorzystniej elastomeru silikonowego, osadzonej bezposrednio na precie (1), majacej w dobranych odstepach pierscieniowe zgrubienia (3) i szeregu segmentów (4) o zewnetrznie profi-4 122 160 lowanej powierzchni, wykonanych z tworzywa sztywnego, najkorzystniej lanego tworzywa epoksydowego, osa¬ dzonych szczelnie na elastycznej warstwie (2), przylegajacych czolowymi powierzchniami do bocznych powierz¬ chni pierscieniowych zgrubien (3). 2. Sposób wykonania wysokonapieciowego izolatora napowietrznego z tworzyw sztucznych, w którym na gotowy pret wykonany z wlókna szklanego nasyconego zywica epoksydowa naklada sie oslone z tworzyw sztucznych i laczy z nim szczelnie, znamienny tym, ze pret pokrywa sie najpierw warstwa srodka adhezyjnego z grupy silanów i odlewa sie na nim warstwe z elastomeru silikonowego, najkorzystniej z kauczuku silikonowego, po czym na tej warstwie odlewa sie metoda wtryskowa w dzielonej formie zewnetrznie profilo¬ wane segmenty, rozmieszczajac je w dobranych odstepach, stosujac jako tworzywo lana kompozycje epoksy¬ dowa, zlozona z zywicy epoksydowej cykloalifatycznej, utwardzacza bezwodnikowego i wypelniacza nieorga¬ nicznego, a nastepnie w odstepach miedzy segmentami odlewa sie pierscieniowe zgrubienia z kauczuku sili¬ konowego. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze elastycznej warstwy uzywa sie jako uszczelnienia dzielonej formy.Rq.i Fój.Z PracowniaPoligraficzna UP PRL. Naklad 100 Cgz.Cena 100 zl PL