RU2107348C1

RU2107348C1 - Supporting and insulating structure

Info

Publication number: RU2107348C1
Application number: RU96114572A
Authority: RU
Inventors: Г.А. Гусейнов; Г.М. Иманов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "НИИ Электрокерамика"
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1998-03-20

Abstract

FIELD: high-voltage engineering. SUBSTANCE: structure has ribbed insulating casing made, for example, of silicone elastoplastic, with insulating rod in center fixed in metal lugs which are located on ends of casing; the latter accommodates at least three insulating rods uniformly arranged over its periphery, with their ends fixed in metal lugs; free space inside casing is filled with polymeric compound with filler having minimal or negative coefficient of linear expansion. EFFECT: improved mechanical strength. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к опорным изоляционным конструкциям аппаратов высокого напряжения. The invention relates to electrical engineering, in particular, to supporting insulating structures of high-voltage apparatuses.

Известна конструкция опорного фарфорового изолятора [1], содержащая ребристый фарфоровый корпус с металлическими фланцами. Конструкция обладает высокой механической прочностью. Но основным недостатком является хрупкий фарфор и невозможность получения изоляционной конструкции с необходимой длиной пути токов утечки
Известна конструкция изолятора, принятая за прототип [2]. Конструкция содержит диэлектрический ребристый корпус, например из силикона-эластомера, в центре которого расположен стержень из диэлектрического материала, закрепленный в металлических наконечниках, размещенных на концах корпуса. Недостатком конструкции является низкая механическая прочность на изгиб и кручение.A known design of the supporting porcelain insulator [1], containing a ribbed porcelain body with metal flanges. The design has high mechanical strength. But the main disadvantage is fragile porcelain and the inability to obtain an insulating structure with the required path length of leakage currents
Known design of the insulator, adopted as a prototype [2]. The design contains a dielectric ribbed body, for example of silicone elastomer, in the center of which there is a rod of dielectric material, mounted in metal tips placed at the ends of the body. The disadvantage of the design is the low mechanical strength in bending and torsion.

Изобретение решает задачу создания опорно-изоляционной конструкции, обладающей повышенной надежностью за счет увеличения ее механической прочности. The invention solves the problem of creating a support-insulating structure with increased reliability by increasing its mechanical strength.

Задача решается в опорно-изоляционной конструкции, содержащей диэлектрический ребристый корпус, например из силикона-эластомера, в центре которого расположен стержень из диэлектрического материала, закрепленный в металлических наконечниках, размещенных на концах корпуса, в которой новым является то, что внутри корпуса равномерно по периферии размещены по меньшей мере три стрежня из диэлектрического материала, торцы которых закреплены в металлических наконечниках, а свободное пространство внутри корпуса заполнено композицией с наполнителем, имеющей минимальный или отрицательный коэффициент линейного расширения, например β -эвкриптитом. The problem is solved in a support-insulating structure containing a dielectric ribbed body, for example of silicone elastomer, in the center of which there is a rod of dielectric material fixed in metal lugs located at the ends of the housing, in which the new thing is that the inside of the housing is uniformly along the periphery at least three rods of dielectric material are placed, the ends of which are fixed in metal lugs, and the free space inside the housing is filled with a composition with Nitel having minimal or negative coefficient of linear expansion, such as β -evkriptitom.

Соотношение между диаметром центрального стержня и диаметром периферийного стержня может составлять 1-3. The ratio between the diameter of the central rod and the diameter of the peripheral rod may be 1-3.

Суть предлагаемой конструкции заключается в следующем. The essence of the proposed design is as follows.

Предлагается новое сочетание центрального стеклопластикового стержня с периферийными стержнями. Стеклопластик однонаправленный имеет высокую механическую прочность на растяжение и относительно низкую механическую прочность на изгиб и кручение. Для увеличения механической прочности на изгиб и кручение необходимо увеличить диаметр стеклопластика. Однако увеличение диаметра приводит к существенному уменьшению электрических и в меньшей степени механических характеристик (масштабный фактор). Предлагается для достижения высокой механической прочности применить несколько стержней меньшего диаметра вместо увеличения диаметра одного единичного стержня. Применение нескольких стержней меньшего диаметра и последующая их заливка наполненной полимерной композицией приводит к существенному улучшению прежде всего механических характеристик на изгиб и кручение, что очень важно для изоляционной конструкции, применяемой в опорном исполнении. Оптимальное суммарное минимальное сечение стеклопластиковых стержней, скрепленных заливочной композицией, в сочетании с необходимой длиной пути токов утечки ребристой покрышки из силикона-эластомера обеспечивает высокую механическую и электрическую прочность изоляционной конструкции. A new combination of a central fiberglass rod with peripheral rods is proposed. Unidirectional fiberglass has a high mechanical tensile strength and a relatively low mechanical bending and torsion strength. To increase the mechanical strength in bending and torsion, it is necessary to increase the diameter of fiberglass. However, an increase in diameter leads to a significant decrease in electrical and, to a lesser extent, mechanical characteristics (scale factor). To achieve high mechanical strength, it is proposed to use several rods of smaller diameter instead of increasing the diameter of one single rod. The use of several rods of a smaller diameter and their subsequent filling with a filled polymer composition leads to a significant improvement, first of all, of the mechanical characteristics of bending and torsion, which is very important for the insulating structure used in the supporting version. The optimal total minimum cross-section of fiberglass rods fastened by the casting composition, in combination with the required path length of the leakage currents of the ribbed tire made of silicone-elastomer, provides high mechanical and electrical strength of the insulating structure.

Центральный стержень обеспечивает в основном механическую прочность на растяжение, а боковые периферийные стержни обеспечивают преимущественно механическую прочность на сжатие, кручение и изгиб. Поэтому оптимальное соотношение их диаметров составляет 1-3, так как нецелесообразно применять периферийные стержни, имеющие больший диаметр, чем центральный стержень. Также не рекомендуется выполнять периферийные стержни более тонкими. The central rod provides mainly mechanical tensile strength, and the peripheral lateral rods provide mainly mechanical compressive, torsional and bending strength. Therefore, the optimal ratio of their diameters is 1-3, since it is impractical to use peripheral rods having a larger diameter than the central rod. It is also not recommended to make peripheral rods thinner.

Закрепление центрального стержня в металлических наконечниках при помощи внутреннего узла соединения и заливка его полимерной композицией приводит к существенному увеличению полезной высоты изоляционной части конструкции. Соотношение длины узла соединения к диаметру стрежня выбрано от 1,4 до 5,0 из условий необходимой механической прочности и габаритных показателей. Fixing the central rod in the metal tips using the internal connection node and filling it with a polymer composition leads to a significant increase in the useful height of the insulating part of the structure. The ratio of the length of the connection node to the diameter of the rod is selected from 1.4 to 5.0 from the conditions of the necessary mechanical strength and overall parameters.

Для усиления механической прочности конструкции до заливки ее можно установить в стекловолоконную оплетку, которая, пропитываясь заливочной композицией, способствует упрочнению конструкции. To enhance the mechanical strength of the structure before pouring it can be installed in a fiberglass braid, which, being impregnated with a casting composition, helps to strengthen the structure.

Таким образом, указанная выше совокупность признаков позволяет увеличить надежность конструкции за счет улучшения ее механических и электрических характеристик. Thus, the above set of features allows to increase the reliability of the structure by improving its mechanical and electrical characteristics.

На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемой конструкции; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed design; in FIG. 2 - the same, transverse section.

Опорно-изоляционная конструкция содержит диэлектрический ребристый корпус 1 из силикона-эластомера. В центре корпуса 1 установлен стеклопластиковый стержень 2. По периферии равномерно размещены стеклопластиковые стержни 3. Стержни 2 и 3 закреплены в металлических наконечниках 4. Стержень 2 закреплен в наконечниках 4 при помощи внутреннего узла соединения 5. Пространство между стержнями 2, 3 и корпусом 1 заполнено полимерной композицией 6 с наполнителем, имеющий минимальный или отрицательный коэффициент линейного расширения, например β -эвкриптитом. На внутренней стенке корпуса 1 размещена стекловолоконная оплетка 7. На наконечниках установлены металлические колпачки 8 для герметизации концов изоляционной конструкции. Высота колпачка 8 намного больше толщины наконечника 1, что позволяет увеличить изоляционную высоту конструкции и тем самым повысить ее электрические характеристики. Соотношение диаметра стержня 2 к диаметру стержня 3 составляет 1-3. Длина узла соединения составляет 1,4-5,0 от диаметра стержня 2. The support-insulating structure contains a dielectric ribbed housing 1 made of silicone elastomer. A fiberglass rod 2 is installed in the center of the housing 1. Fiberglass rods 3 are evenly placed on the periphery. The rods 2 and 3 are fixed in the metal tips 4. The rod 2 is fixed in the tips 4 using an internal joint 5. The space between the rods 2, 3 and the housing 1 is filled polymer composition 6 with a filler having a minimum or negative coefficient of linear expansion, for example, β-eucryptite. A fiberglass braid 7 is placed on the inner wall of the housing 1. Metal caps 8 are installed on the tips to seal the ends of the insulating structure. The height of the cap 8 is much greater than the thickness of the tip 1, which allows to increase the insulating height of the structure and thereby increase its electrical characteristics. The ratio of the diameter of the rod 2 to the diameter of the rod 3 is 1-3. The length of the connection node is 1.4-5.0 of the diameter of the rod 2.

Сборку конструкции осуществляют следующим образом. Сначала стержни 2-3 закрепляются в наконечниках 4. Полученная конструкция устанавливается в стекловолоконную оплетку 7. На поверхность конструкции насаживается форма (цилиндрическая или конусная) и заполняется наполненной полимерной композицией 6. После отверждения композиции на поверхность конструкции наносится подслой из раствора силиконового каучука, после чего устанавливается ребристый корпус 1 в присутствии герметика также на основе силиконового каучука. Сверху на конструкции устанавливаются колпачки 8. Assembly of the structure is as follows. At first, rods 2-3 are fixed in the tips 4. The resulting structure is installed in a fiberglass braid 7. A shape is placed on the surface of the structure (cylindrical or conical) and filled with a filled polymer composition 6. After the composition has cured, a sublayer of silicone rubber is applied to the surface of the structure, after which a ribbed housing 1 is installed in the presence of a sealant also based on silicone rubber. Caps 8 are installed on top of the structure.

По сравнению с аналогом предложенная конструкция имеет высокую механическую прочность на изгиб и кручение. Compared with the analogue, the proposed design has high mechanical strength in bending and torsion.

Claims

1. The support-insulating structure containing a dielectric ribbed body, for example of silicone elastomer, in the center of which is a rod of dielectric material, mounted in metal lugs located at the ends of the housing, characterized in that at least evenly distributed around the periphery of the housing three rods of dielectric material, the ends of which are fixed in metal tips, and the free space inside the housing is filled with a polymer composition with a filler, having th minimum or negative coefficient of linear expansion.

2. The design according to claim 1, characterized in that the ratio between the diameter of the Central rod and the diameter of the peripheral rod is 1 to 3.

3. The construction according to claim 1, characterized in that the central rod is fixed in metal lugs using an internal connection node, the height of which is 1.4 - 5.0 from the diameter of the specified rod.

4. The design according to claim 1, characterized in that a fiberglass braid is placed on the inner wall of the housing.