RU176171U1

RU176171U1 - Полимерный изолятор с встроенным сигнальным устройством

Info

Publication number: RU176171U1
Application number: RU2017122853U
Authority: RU
Inventors: Татьяна Анатольевна Несенюк
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования"
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2018-01-11

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к электротехническому оборудованию, а именно к полимерным изоляторам.Цель полезной модели - контроль диэлектрического состояния изолятора, предупреждение возникновения аварийной ситуации, сокращение времени на поиск неисправного изолятора.Указанная цель достигается тем, что в полимерный изолятор встроен электрод в форме кольца с прикрепленным к нему индикатором сигнального устройства.Сущность полезной модели заключается в том, что изолятор снабжен сигнальным устройством, содержащим электрод, индикатор, токопроводящие элементы, причем электрод выполнен в форме кольца, напрессован на стеклопластиковый стержень, внешней поверхностью соприкасающийся с защитной оболочкой полимерного изолятора, расположен на конце стеклопластикового стержня со стороны заземленного оконцевателя, не соприкасаясь с последним, при этом электрод и заземленный оконцеватель соединены токопроводящими элементами с индикатором сигнального устройства, который прикреплен к защитной оболочке изолятора, а в качестве индикатора используется RFID-метка.Таким образом, использование изолятора с встроенным сигнальным устройством позволяет осуществлять контроль диэлектрического состояния изолятора по току уставки, что позволит предупредить возможные аварийные ситуации. Кроме того, предлагаемое устройство сократит время поиска неисправного изолятора.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к электротехническому оборудованию, а именно к полимерным изоляторам.

Известен полимерный изолятор (SU1552899, МПК Н01В 17/20. В.А. Аксенов, Ю.Н. Шумилов. Полимерный изолятор. - Опубл. 10.09.1995 г.), включающий стеклопластиковый стержень, защитную оболочку из полимерного материала, оконцеватели.

Недостатком данного устройства является сложность контроля его диэлектрического состояния при эксплуатации.

Цель полезной модели - контроль диэлектрического состояния изолятора, предупреждение возникновения аварийной ситуации, сокращение времени на поиск неисправного изолятора.

Указанная цель достигается тем, что в полимерный изолятор встроен электрод в форме кольца с прикрепленным к нему индикатором сигнального устройства.

Сущность полезной модели заключается в том, что изолятор снабжен сигнальным устройством, содержащим электрод, индикатор, токопроводящие элементы, причем электрод выполнен в форме кольца, напрессован на стеклопластиковый стержень, внешней поверхностью соприкасающийся с защитной оболочкой полимерного изолятора, расположен на конце стеклопластикового стержня со стороны заземленного оконцевателя, не соприкасаясь с последним, при этом электрод и заземленный оконцеватель соединены токопроводящими элементами с индикатором сигнального устройства, который прикреплен к защитной оболочке изолятора, а в качестве индикатора используется RFID-метка.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого полимерного изолятора в сборке, включающая стеклопластиковый стержень 6, на которой напрессован электрод 4 в форме кольца, внешней поверхностью электрод 4 соприкасается с защитной полимерной оболочкой 1 изолятора. Электрод 4 размещен на конце стеклопластикового стержня 6 со стороны заземленного оконцевателя 2, не соприкасаясь с ним.

К поверности защитной оболочки 1 изолятора жестко прикреплен индикатор 5 сигнального устройства, который токопроводящими элементами 7 соединен с электродом 4 и заземленным оконцевателем 2. Изолятор со стороны незаземленного оконцевателя 3 крепится к воздушной линии электропередачи высоковольтной линейной арматурой (на фигуре не приведены).

На фиг. 2 изображена схема крепления индикатора 5 к электроду 4 и заземленному оконцевателю 2 токопроводящими элементами 7.

Во время эксплуатации полимерных изоляторов под воздействием климатических и эксплуатационных факторов возможно снижение их электрической «прочности» из за «хрупкого излома стержня», вызывающего внутренний пробой и нарушения внешнего полимерного защитного слоя - внешний пробой.

«Хрупкий излом стержня» - разрушение стеклянных нитей внутри стеклопластикового стержня, возникающего при одновременном воздействии агрессивной среды, сильного электрического поля и значительной разрывающей нагрузки. Агрессивные химические воздействия возникают вследствие неполной полимеризации эпоксидного компаунда, когда невступившие в процесс полимеризации эпоксидные смолы сохраняют химическую активность внутри отвердевшего материала. Электрическое поле является катализатором химических реакций, а приложенная механическая нагрузка приводит к обрыву разрушенных нитей. Воздействие электрического поля усиливает электрохимические реакции, способные к разрушению стеклонитей даже в отсутствии разрывающего усилия.

Предлагаемый полимерный изолятор с встроенным сигнальным устройством работает следующим образом.

Электрод 4 в форме кольца, встроенный в полимерный изолятор и охватывающий стеклопластиковой стержень 6, позволяет обнаружить внутренний пробой изолятора и непрерывно контролировать состояние стеклопластикового стержня.

Поверхность защитной оболочки 1 линейных полимерных изоляторов испытывает также химические, тепловые, радиоционные воздействия в сочетании с увлажнением, что способствует появлению длительных частичных поверхностных разрядов или перемежающихся «дужек», из-за чего снижается поверхностное сопротивление изолятора, увеличивается ток утечки.

Электрод 4 в форме кольца, встроенный в изолятор, своей внешней поверхностью соприкасается с защитной оболочкой 1 изолятора, что позволяет обнаружить внешний пробой на всей поверхности защитной оболочки 1.

Электрод 4 кольцеобразной формы устанавливается на стеклопластиковом стержне 6 таким образом, чтобы обеспечить полный контакт его поверхности с поверхностью стеклопластикового стержня 6, не нарушая целостности последнего. Чтобы существенно не увеличивать массу стандартного изолятора для изготовления электрода 4 используют, например, алюминий, который обладает малым весом, поддается прессованию, имеет низкую стоимость, является надежным в эксплуатации, а естественный слой оксида алюминия обладает антикоррозийными свойствами.

Чтобы контролировать наличие токов пробоя по всей длине стеклопластикового стержня 6 электрод 4 размещают ближе к заземленному оконцевателю 2. Кольцеобразная форма электрода 4 позволяет контролировать наличие токов пробоя и на защитной оболочке 1 изолятора, так как внешняя поверхность электрода 4 соприкасается с защитной оболочкой.

Индикатор 5 закреплен на поверхности защитной оболочки 1 изолятора между электродом 4 и заземленным оконцевателем 2 и соединен с электродом 4 и заземленным оконцевателем 2 токопроводящими элементами 7.

В настоящее время при пробое изолятора ток проходит к заземленному окоцевателю 2 по защитной оболочке 1 изолятора или через стеклопластиковый стержень, сопротивление изолятора уменьшается, при этом ток замыкания на землю возрастает, что приводит к аварийному состоянию в системе электроснабжения.

В процессе эксплуатации нет возможности выявить начало пробоев и контролировать их развитие. Кроме того на поиск неисправного изолятора требуется значительное время.

При использовании встроенного в изолятор сигнального устройства задается ток уставки, величина которого меньше аварийного тока однофазного замыкания на землю.

При внешнем и внутреннем пробое между кольцеобразным электродом 4 и заземленным оконцевателем 2 возникает разность потенциалов, которая вызывает прохождение тока через индикатор 5. При достижении величины тока уставки к заданному уровню срабатывает индикатор 5 сигнального устройства, позволяющий обнаружить неисправность (пробой) изолятора. Срабатывание сигнального устройства фиксируют при обходах с осмотром ЛЭП во время текущей эксплуатации, а также при выявлении причин аварийной ситуации.

Таким образом, использование изолятора с встроенным сигнальным устройством позволяет осуществлять контроль диэлектрического состояния изолятора по току уставки, что позволит предупредить возможные аварийные ситуации. Кроме того, предлагаемое устройство сократит время поиска неисправного изолятора.

Claims

1. Полимерный изолятор с встроенным сигнальным устройством, включающий стеклопластиковый стержень, защитную оболочку, заземленный и незаземленный оконцеватели, отличающийся тем, что изолятор снабжен сигнальным устройством, содержащим электрод, индикатор, токопроводящие элементы, причем электрод выполнен в форме кольца, напрессован на стеклопластиковый стержень, внешней поверхностью соприкасающийся с защитной оболочкой полимерного изолятора, расположен на конце стеклопластикового стержня со стороны заземленного оконцевателя, не соприкасаясь с последним, при этом электрод и заземленный оконцеватель соединены токопроводящими элементами с индикатором сигнального устройства, который прикреплен к защитной оболочке изолятора.

2. Полимерный изолятор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве индикатора сигнального устройства используется RFID-метка.