RU147097U1

RU147097U1 - PIN INSULATOR

Info

Publication number: RU147097U1
Application number: RU2014110983/07U
Authority: RU
Inventors: Андрей Михайлович Тучин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Энеръгия+21"
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2014-10-27

Abstract

1. Штыревой изолятор, содержащий изоляционное тело, выполненное из двух изоляционных деталей, одна из которых образует оголовник, а вторая - зону ребер, отличающийся тем, что изолятор содержит третью изоляционную деталь, образующую зону крепления изолятора на штыре траверсы, при этом вторая изоляционная деталь установлена между первой и третьей изоляционными деталями, первая и третья изоляционные детали выполнены из полимерного материала класса высокопрочных термопластов, а вторая изоляционная деталь - из материала класса трекингостойких полимеров.2. Штыревой изолятор по п. 1, отличающийся тем, что изоляционные детали установлены друг над другом и жестко соединены между собой.3. Штыревой изолятор по п. 2, отличающийся тем, что наружный диаметр нижней детали соответствует внутреннему диаметру верхней изоляционной детали.4. Штыревой изолятор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что все изоляционные детали соединены друг с другом концентрично и беззазорно.5. Штыревой изолятор по п. 1, отличающийся тем, что на второй изоляционной детали выполнен кольцевой паз для установки в него первой изоляционной детали.6. Штыревой изолятор по п. 1, отличающийся тем, что на второй изоляционной детали выполнен кольцевой выступ для закрепления на нем третьей изоляционной детали.7. Штыревой изолятор по п. 1, отличающийся тем, что в оголовнике выполнено цилиндрическое отверстие с продольной прорезью.8. Штыревой изолятор по п. 7, отличающийся тем, что изолятор снабжен фиксатором, выполненным с возможностью неподвижной установки в продольную прорезь оголовника.9. Штыревой изолятор по п. 1, отличающийся тем, что оголовник имеет кольцевую канавку �1. A pin insulator containing an insulating body made of two insulating parts, one of which forms a headband, and the second a rib area, characterized in that the insulator contains a third insulating part forming the fastening zone of the insulator on the crosshead pin, while the second insulating part installed between the first and third insulating parts, the first and third insulating parts are made of polymer material of the class of high-strength thermoplastics, and the second insulating part is made of material of the class of tracking resistant their polymers. 2. The pin insulator according to claim 1, characterized in that the insulating parts are mounted one above the other and are rigidly interconnected. 3. The pin insulator according to claim 2, characterized in that the outer diameter of the lower part corresponds to the inner diameter of the upper insulating part. 4. The pin insulator according to claim 1 or 2, characterized in that all the insulating parts are connected to each other concentrically and gaplessly. 5. The pin insulator according to claim 1, characterized in that an annular groove is made on the second insulating part for installing the first insulating part in it. 6. The pin insulator according to claim 1, characterized in that an annular protrusion is made on the second insulating part to fix the third insulating part on it. The pin insulator according to claim 1, characterized in that a cylindrical hole with a longitudinal slot is made in the headband. The pin insulator according to claim 7, characterized in that the insulator is equipped with a latch made with the possibility of fixed installation in the longitudinal slot of the headband. The pin insulator according to claim 1, characterized in that the headband has an annular groove �

Description

Полезная модель относится к электроэнергетике, в частности к штыревым линейным высоковольтным полимерным изоляторам, предназначенным для крепления изолированного (СИП) и неизолированного провода к металлическим, железобетонным и деревянным опорам на воздушных линиях электропередач и в распределительных устройствах станций и подстанций, рассчитанных на напряжение 10, 20 кВ переменного тока промышленной частоты 50 Гц.The utility model relates to the electric power industry, in particular, to pin linear high-voltage polymer insulators designed for fastening insulated (SIP) and uninsulated wires to metal, reinforced concrete and wooden poles on overhead power lines and in switchgears of stations and substations rated for 10, 20 kV AC industrial frequency 50 Hz.

Последнее время все более широко используют при ремонте и строительстве новых линий электропередач штыревые изоляторы из полимерных материалов, которые более устойчивы к механическим нагрузкам и имеют меньший вес, в сравнении с традиционными фарфоровыми и стеклянными изоляторами.Recently, pin insulators made of polymer materials, which are more resistant to mechanical stress and have less weight, are used more widely in the repair and construction of new power lines in comparison with traditional porcelain and glass insulators.

Известен опорный штыревой изолятор (RU 2208855, МПК H01B 17/14, опубл. 16.05.2001 г.), содержащий изоляционное тело с ребрами, с головкой и резьбовым отверстием для крепления штыря на опоре линии электропередач. Головка изолятора имеет отверстие с продольной прорезью, края прорези представляют собой выступы, которые входят в соответствующие пазы на фиксаторе, выполненном в виде отдельной детали. Фиксатор препятствует самопроизвольному выходу провода из отверстия через продольную прорезь головки.Known support pin insulator (RU 2208855, IPC H01B 17/14, publ. May 16, 2001), containing an insulating body with ribs, with a head and a threaded hole for mounting the pin on a power line support. The head of the insulator has a hole with a longitudinal slot, the edges of the slot are protrusions that fit into the corresponding grooves on the retainer, made in the form of a separate part. The latch prevents spontaneous exit of the wire from the hole through the longitudinal slot of the head.

Достоинством изолятора является наличие на головке фиксатора, обеспечивающего удобное размещение токонесущего провода в отверстии головки с последующей его надежной фиксацией.The advantage of the insulator is the presence on the head of the latch, which provides convenient placement of the current-carrying wire in the hole of the head with its subsequent reliable fixation.

Выполнение тела изолятора из полимерного материала класса высокопрочных термопластов не обеспечивает достаточной электрической прочности изолятора на внутренний пробой, к тому же такой изолятор характеризуется большим расходом дорогостоящего полимерного материала. При выполнении тела изолятора из кремнийорганической резины, характеризующейся высокими электроизоляционными свойствами, не обеспечивается достаточная механическая прочность изолятора (прочность на изгиб).The implementation of the body of the insulator from a polymeric material of the class of high-strength thermoplastics does not provide sufficient electrical strength of the insulator for internal breakdown, moreover, such an insulator is characterized by a high consumption of expensive polymeric material. When the body of the insulator is made of organosilicon rubber, characterized by high electrical insulation properties, the mechanical strength of the insulator (bending strength) is not sufficient.

В качестве ближайшего аналога (прототип) выбран линейный полимерный изолятор (RU 2170465, МПК H01B 17/20, опубл. 01.03.2000 г.), выполненный в виде изоляционного тела, состоящего из двух деталей. Одна деталь образует головку для крепления провода и зону крепежа изолятора на опоре, вторая деталь образует на изоляторе зону ребер. В головке выполнена выемка для размещения в ней провода и кольцеобразная выемка для размещения в ней арматуры, крепящей токонесущий провод к изолятору. Первая деталь изготовлена из неабразивного материала, имеющего малый коэффициент трения, а вторая из стойкого к токам утечки материала. На изоляторе выполнена перемычка, электрически соединяющая провод или арматуру с поверхностью второй детали.As the closest analogue (prototype), a linear polymer insulator (RU 2170465, IPC H01B 17/20, publ. 01.03.2000), made in the form of an insulating body consisting of two parts, was selected. One part forms a head for fastening the wire and the fastener zone of the insulator on the support, the second part forms a zone of ribs on the insulator. A recess was made in the head to accommodate the wires in it and an annular recess to accommodate the fittings in it, securing the current-carrying wire to the insulator. The first part is made of a non-abrasive material having a low coefficient of friction, and the second is made of a material resistant to leakage currents. A jumper is made on the insulator, which electrically connects the wire or reinforcement to the surface of the second part.

Головка (оголовник) и зона крепления изолятора на опоре выполнены в качестве одной детали (первой), и не смотря на наличие перемычки, возможен пробой изолятора по первой изоляционной детали. Изолятор характеризуется низкой электрической прочностью. Выемка головки, в отличие от предыдущего аналога, не снабжена фиксатором, поэтому в изоляторе не обеспечивается надежное удержание токонесущего провода в выемке.The head (ogolovnik) and the fastening zone of the insulator on the support are made as one part (first), and despite the presence of a jumper, breakdown of the insulator along the first insulating part is possible. The insulator is characterized by low electrical strength. The recess of the head, unlike the previous analogue, is not equipped with a latch, therefore, the insulator does not provide reliable retention of the current-carrying wire in the recess.

Указанные недостатки устраняются в предложенном штыревом изоляторе.These disadvantages are eliminated in the proposed pin insulator.

Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в повышении электрической прочности изолятора.The problem to which the present utility model is directed is to increase the dielectric strength of the insulator.

Решение поставленной задачи в штыревом изоляторе, содержащем изоляционное тело, выполненное из двух изоляционных деталей, одна из которых образует оголовник, а вторая - зону ребер, достигается тем, что изолятор содержит третью изоляционную деталь, образующую зону крепления изолятора на штыре траверсы, при этом вторая изоляционная деталь установлена между первой и третьей изоляционными деталями, первая и третья изоляционные детали выполнены из полимерного материала класса высокопрочных термопластов, а вторая изоляционная деталь - из материала класса трекингостойких полимеров.The solution of this problem in a pin insulator containing an insulating body made of two insulating parts, one of which forms a headband, and the second a rib area, is achieved by the fact that the insulator contains a third insulating part, forming the fastening zone of the insulator on the crosshead pin, while the second an insulating part is installed between the first and third insulating parts, the first and third insulating parts are made of polymer material of the class of high-strength thermoplastics, and the second insulating part is made of ma Methods and material class-tracking polymer.

Изоляционные детали установлены друг над другом и жестко соединены между собой, при этом наружный диаметр нижней детали соответствует внутреннему диаметру верхней детали.Insulating parts are mounted one above the other and are rigidly interconnected, while the outer diameter of the lower part corresponds to the inner diameter of the upper part.

На второй изоляционной детали выполнен кольцевой паз для установки в него первой изоляционной детали.An annular groove is made on the second insulating part for installing the first insulating part in it.

На второй изоляционной детали выполнен кольцевой выступ для закрепления на нем третьей изоляционной детали.An annular protrusion is made on the second insulating part to fix the third insulating part on it.

Все изоляционные детали соединены друг с другом концентрично и беззазорно.All insulating parts are connected to each other concentrically and gaplessly.

В оголовнике выполнено цилиндрическое отверстие с продольной прорезью.A cylindrical hole with a longitudinal slot is made in the headband.

Изолятор снабжен фиксатором, выполненным с возможностью неподвижной установки в продольную прорезь оголовника.The insulator is equipped with a latch made with the possibility of fixed installation in the longitudinal slot of the headband.

Оголовник имеет кольцевую канавку для боковой вязки провода.The headband has an annular groove for lateral knitting of the wire.

В качестве полимерного материала класса высокопрочных термопластов использован материал на основе полибутилентерефталата.As a polymer material of the class of high-strength thermoplastics, a material based on polybutylene terephthalate is used.

В качестве материала класса трекингостойких полимеров использована кремнийорганическая резина.Organosilicon rubber is used as a material of the class of tracking resistant polymers.

Вторая изоляционная деталь содержит, по крайней мере, одно ребро.The second insulating part contains at least one rib.

Предложенная конструкция полимерного штыревого изолятора обеспечивает его электрическую прочность в результате размещения детали из кремнийорганической резины, характеризующейся высокой электрической прочностью, между оголовником (первая изоляционная деталь) и третьей изоляционной деталью (образующей зону крепежа изолятора на штыре), выполненными из материал на основе полибутилентерефталата и характеризующимися высокой механической прочностью. В изоляторе исключается возможный его пробой по кратчайшему пути между проводом, закрепленным в отверстии оголовника, и заземленным штырем траверсы.The proposed design of the polymer pin insulator ensures its electric strength by placing a part made of silicone rubber, characterized by high electrical strength, between the headband (first insulating part) and the third insulating part (forming the fastener zone of the insulator on the pin) made of material based on polybutylene terephthalate and characterized high mechanical strength. In the insulator, its possible breakdown along the shortest path between the wire fixed in the hole of the headband and the grounded traverse pin is excluded.

Выполнение же первой изоляционной детали (оголовника) и третьей изоляционной деталей (образующей зону крепежа изолятора на штыре) из механически прочных и жестких материалов, а также установка изоляционных деталей путем их чередования (по виду материалу) и соединение друг с другом концентрично и беззазорно по принципу «выемка-выступ», обеспечивает механическую прочность конструкции изолятора и устойчивость ее к действующим изгибающим нагрузкам, вызванным натяжкой и вибрацией провода.The implementation of the first insulating part (headband) and the third insulating part (forming the area of the insulator fastener on the pin) of mechanically strong and rigid materials, as well as installing insulating parts by alternating them (by type of material) and connecting to each other concentrically and without gap in principle "Notch-protrusion", provides mechanical strength of the insulator design and its resistance to existing bending loads caused by stretching and vibration of the wire.

Наличие на оголовнике фиксатора обеспечивает удобное размещение токонесущего провода в цилиндрическом отверстии и устраняет самопроизвольный выход провода из отверстия оголовника.The presence of a clamp on the headband provides convenient placement of the current-carrying wire in a cylindrical hole and eliminates spontaneous exit of the wire from the headband hole.

В отличие от прототипа, где деталь из кремнийорганической резины выполняет только функцию по защите электроизоляционного полимерного тела изолятора от действия токов утечки по поверхности, атмосферных воздействий, электрической дуги, в предлагаемом изоляторе изоляционная деталь из кремнийорганической резины сама используется в качестве тела изолятора, компенсирует создаваемые растягивающие и сжимающие усилия, исключая повышение напряжения в теле изолятора.In contrast to the prototype, where an organosilicon rubber part performs only the function of protecting the insulating polymer insulator body from the action of surface leakage currents, weathering, and an electric arc, in the proposed insulator the organosilicon rubber insulating part itself is used as the insulator body, compensates for the tensile stresses and compressive forces, eliminating the increase in stress in the body of the insulator.

Ниже приведен один из вариантов осуществления настоящей полезной модели. Данный пример приведен прежде всего в целях иллюстрации и не должен быть истолкован как ограничение объема притязаний.The following is one embodiment of the present utility model. This example is provided primarily for illustrative purposes and should not be construed as limiting the scope of claims.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом: общий вид штыревого изолятора.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing: General view of the pin insulator.

Изолятор содержит изоляционное тело, состоящее из трех концентрично установленных и соединенных беззазорно между собой изоляционных деталей.The insulator contains an insulating body, consisting of three concentrically installed and interconnected insulating parts without gap.

Первая изоляционная деталь 1 образует оголовник для центрального и бокового крепления провода. Оголовник 1 выполнен с цилиндрическим отверстием 2 для размещения в нем токонесущего провода и наружной кольцевой канавкой 3 для боковой вязки провода. В цилиндрическом отверстии 2 оголовника 1 выполнена продольная прорезь 4, обеспечивающая протяжку и укладку провода в цилиндрическое отверстие 2. Оголовник 1 снабжен фиксатором 5 в виде отдельной детали. Фиксатор 5 выполнен таким, что он устанавливается в продольную прорезь 4 после укладки провода, не позволяя самопроизвольному выходу провода из отверстия 2 через продольную прорезь 4. Фиксатор 5 устанавливается в продольную прорезь 4 без возможности последующего смещения его относительно оголовника 1 в окружном направлении по отношению к оси протягиваемого провода.The first insulating part 1 forms a headband for central and lateral fastening of the wire. Golovinnik 1 is made with a cylindrical hole 2 for placement in it of a current-carrying wire and an outer annular groove 3 for lateral knitting of the wire. In the cylindrical hole 2 of the headband 1, a longitudinal slot 4 is made, which provides the pulling and laying of the wire in the cylindrical hole 2. The headband 1 is equipped with a latch 5 in the form of a separate part. The latch 5 is made so that it is installed in the longitudinal slot 4 after laying the wire, not allowing the spontaneous exit of the wire from the hole 2 through the longitudinal slot 4. The latch 5 is installed in the longitudinal slot 4 without the possibility of its subsequent displacement relative to the gunner 1 in the circumferential direction with respect to the axis of the wire being drawn.

Первая изоляционная деталь 1 выполнена из полимера класса высокопрочных термопластов, например, из материала на основе полибутилентерефталата.The first insulating part 1 is made of a polymer of the class of high-strength thermoplastics, for example, of a material based on polybutylene terephthalate.

Фиксатор 5 может быть выполнен, например, из сшитого полиэтилена.The latch 5 may be made, for example, of cross-linked polyethylene.

Третья изоляционная деталь 6 образует зону для крепления изолятора на штыре траверсы, выполнена в форме колпачка с резьбовым отверстием 7 под штырь. Третья изоляционная деталь 6 выполнена из полимера класса высокопрочных термопластов, например, из материала на основе полибутилентерефталата.The third insulating part 6 forms a zone for fixing the insulator to the crosshead pin, made in the form of a cap with a threaded hole 7 for the pin. The third insulating part 6 is made of a polymer of the class of high-strength thermoplastics, for example, of a material based on polybutylene terephthalate.

Между первой 1 и третьей 6 изоляционными деталями беззазорно установлена и жестко закреплена посредством инжекционного литья вторая изоляционная деталь 8, образующая зону ребер, обеспечивающих необходимую длину пути токов утечки по поверхности изолятора между проводом и штырем траверсы. Вторая изоляционная деталь 8 выполнена из эластичных трекингостойких полимерных материалов, например, из кремнийорганической резины. Вторая изоляционная деталь 8 выполнена в форме колпачка, охватывающего третью изоляционную деталь 6, и имеющая, по крайней мере, одно ребро 9.Between the first 1 and third 6 insulating parts, the second insulating part 8, which forms a zone of ribs providing the necessary path length of the leakage currents along the surface of the insulator between the wire and the yoke pin, is gaplessly mounted and rigidly fixed by injection molding. The second insulating part 8 is made of elastic tracking resistant polymer materials, for example, silicone rubber. The second insulating part 8 is made in the form of a cap, covering the third insulating part 6, and having at least one rib 9.

Изоляционные детали 1, 6 и 8 установлены друг над другом и жестко соединены между собой так, что вторая изоляционная деталь 8 выполнена в форме колпачка такой формы, что она входит беззазорно в выемку первой детали 1 и устанавливается выемкой на третью изоляционную деталь 6 без зазора.The insulating parts 1, 6 and 8 are mounted one above the other and are rigidly interconnected so that the second insulating part 8 is made in the form of a cap of such a shape that it enters gaplessly into the recess of the first part 1 and is installed by the recess into the third insulating part 6 without a gap.

Вторая изоляционная деталь 8 из кремнийорганической резины выполнена с кольцевым пазом 10 для надежного закрепления на ней первой изоляционной детали 1 (оголовника), и кольцевым выступом 11 для фиксирования и закрепления в ней третьей изоляционной детали 6.The second insulating part 8 of organosilicon rubber is made with an annular groove 10 for securely fixing the first insulating part 1 (headband) on it, and an annular protrusion 11 for fixing and securing the third insulating part 6 therein.

Изоляционные детали 1, 6 и 8 сопряжены между собой по цилиндрической, сферической и плоскостной поверхностям, что позволяет выполнить их надежное и беззазорное соединение.Insulating parts 1, 6 and 8 are interconnected along cylindrical, spherical and planar surfaces, which allows them to perform reliable and clearance-free connection.

Вторая деталь 8 из кремнийорганической резины разделяет тело изолятора на две части, выполненные из полимера класса высокопрочных термопластов, обеспечивая высокую электрическую прочность и исключая возможный пробой изолятора.The second organosilicon rubber part 8 divides the insulator body into two parts made of a polymer of the class of high-strength thermoplastics, providing high dielectric strength and eliminating possible breakdown of the insulator.

Верхний край резьбового отверстия под штырь 7 третьей изоляционной детали 6 расположен на уровне средней линии кольцевой канавки 3 для бокового крепления провода.The upper edge of the threaded hole for the pin 7 of the third insulating part 6 is located at the midline of the annular groove 3 for lateral mounting of the wire.

Штыревой изолятор изготавливают следующим образом.The pin insulator is made as follows.

Литьем под давлением на термопластавтоматах изготавливают первую 1 и третью 6 изоляционные детали. Формование второй изоляционной детали 8 осуществляют посредством установки первой 1 и третьей 6 деталей, предварительно покрытых связующим веществом, например, праймером, в зоне контакта трех деталей, в пресс-форму. В пресс-форму под давлением подают кремнийорганическую смесь, смесь вулканизируется при температуре 120-145°C в течение нескольких минут.The first 1 and third 6 insulating parts are manufactured by injection molding on injection molding machines. The formation of the second insulating part 8 is carried out by installing the first 1 and third 6 parts, previously coated with a binder, for example, a primer, in the contact zone of the three parts, in the mold. An organosilicon mixture is fed into the mold under pressure, the mixture is vulcanized at a temperature of 120-145 ° C for several minutes.

Монтаж (демонтаж) изолятора осуществляют навинчиванием его на полиэтиленовый колпачок, установленный на штырь опоры линии электропередач, без применения дополнительных приспособлений.Mounting (dismounting) of the insulator is carried out by screwing it onto a polyethylene cap mounted on a pin of a power line support, without the use of additional devices.

Изолятор, согласно полезной модели, характеризуется технологичностью изготовления, механической и электрической прочностью, может быть изготовлен в условиях отечественной промышленности с использованием известного оборудования, материалов и технологий.The insulator, according to the utility model, is characterized by manufacturability, mechanical and electrical strength, can be manufactured in the domestic industry using well-known equipment, materials and technologies.

Claims

1. A pin insulator containing an insulating body made of two insulating parts, one of which forms a headband, and the second a rib area, characterized in that the insulator contains a third insulating part forming the fastening zone of the insulator on the crosshead pin, while the second insulating part installed between the first and third insulating parts, the first and third insulating parts are made of polymer material of the class of high-strength thermoplastics, and the second insulating part is made of material of the class of tracking resistant their polymers.

2. The pin insulator according to claim 1, characterized in that the insulating parts are mounted one above the other and are rigidly interconnected.

3. The pin insulator according to claim 2, characterized in that the outer diameter of the lower part corresponds to the inner diameter of the upper insulating part.

4. The pin insulator according to claim 1 or 2, characterized in that all the insulating parts are connected to each other concentrically and gaplessly.

5. The pin insulator according to claim 1, characterized in that an annular groove is made on the second insulating part for installing the first insulating part in it.

6. The pin insulator according to claim 1, characterized in that an annular protrusion is made on the second insulating part to fix the third insulating part on it.

7. The pin insulator according to claim 1, characterized in that a cylindrical hole with a longitudinal slot is made in the headband.

8. The pin insulator according to claim 7, characterized in that the insulator is equipped with a latch made with the possibility of fixed installation in the longitudinal slot of the headband.

9. The pin insulator according to claim 1, characterized in that the headband has an annular groove for lateral knitting of the wire.

10. The pin insulator according to claim 1, characterized in that a material based on polybutylene terephthalate is used as a polymer material of the class of high-strength thermoplastics.

11. The pin insulator according to claim 1, characterized in that organosilicon rubber is used as the material of the class of tracking resistant polymers.

12. The pin insulator according to claim 1, characterized in that the second insulating part contains at least one rib.