RU2107349C1

RU2107349C1 - Supporting and insulating structure

Info

Publication number: RU2107349C1
Application number: RU96114769A
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 apparatuses. SUBSTANCE: supporting and insulating structure has ribbed insulating case made, for example, of silicon-elastoplastic with metal lugs placed at case ends; accommodated in case and arranged uniformly over its periphery are at least three shaped members of high-strength unidirectional glass-reinforced plastic whose ends are secured in metal lugs; surfaces of shaped members are covered with elastic sublayer of silicone rubber solution; free space inside case is filled with polymeric compound with filler; this compound has minimal or negative coefficient of linear expansion, such as eucryptite. EFFECT: improved operating reliability. 3 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. 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 the leakage currents.

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. Known design of the insulator, adopted as a prototype [2]. The design contains a dielectric ribbed housing, 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.

Недостатком конструкции является низкая механическая прочность на изгиб и кручение. The disadvantage of the design is the low mechanical strength in bending and torsion.

Изобретение решает задачу увеличения эксплуатационной надежности изоляционной конструкции, работающей в сложных условиях, например, изгиб, кручение. The invention solves the problem of increasing the operational reliability of an insulating structure operating in difficult conditions, for example, bending, torsion.

Указанная задача решается в опорно-изоляционной конструкции, содержащей диэлектрический корпус, например, из силикона-эластомера с металлическими наконечниками, размещенными на концах корпуса, в которой новым является то, что внутри корпуса равномерно по периферии размещены по меньшей мере три профильных элемента из высокопрочного однонаправленного стеклопластика, торцы которых закреплены в металлических наконечниках, поверхность профилей покрыта эластичным подслоем из раствора силиконового каучука, профильные элементы размещены в стекловолоконной оплетке, а свободное пространство внутри корпуса заполнено полимерной композицией с наполнителем, имеющей минимальный или отрицательный коэффициент линейного расширения, например, β -эвкриптитом. Поверхность заливочной композиции (после отверждение) покрыта также эластичным подслоем, и конструкция установлена в ребристый корпус в присутствии герметика на основе силиконового каучука. This problem is solved in a support-insulating structure containing a dielectric casing, for example, of silicone elastomer with metal tips placed at the ends of the casing, in which it is new that at least three profile elements of high-strength unidirectional are uniformly distributed on the periphery of the casing fiberglass, the ends of which are fixed in metal tips, the surface of the profiles is covered with an elastic sublayer from a solution of silicone rubber, the profile elements are placed in a fiberglass braid, and the free space inside the housing is filled with a polymer composition with a filler having a minimum or negative coefficient of linear expansion, for example, β-eucryptite. The surface of the casting composition (after curing) is also covered with an elastic sublayer, and the structure is installed in a ribbed body in the presence of a silicone-based sealant.

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

Предлагается новая изоляционная конструкция, в которой для увеличения механической прочности при сохранении минимального сечения изолятора во внутренней полости равномерно по периферии размещены профильные элементы, например, стержни из однонаправленного стеклопластика с высокой прочностью на растяжение. Такое симметричное размещение с заливочной композицией заставляет их работать при изгибе конструкции, в основном на растяжение. A new insulating construction is proposed, in which, to increase the mechanical strength while maintaining the minimum cross section of the insulator, profile elements, for example, unidirectional fiberglass rods with high tensile strength, are evenly distributed in the inner cavity. Such a symmetrical placement with the casting composition makes them work when the structure is bent, mainly in tension.

Стекловолоконная оплетка соединяет стержни между собой и придает дополнительную механическую жесткость, увеличивает прочность на изгиб и кручение. Fiberglass braid connects the rods to each other and gives additional mechanical rigidity, increases bending and torsion strength.

Покрытие поверхностей стержней эластичным подслоем из раствора силиконового каучука способствует снятию механического напряжения при эксплуатации в условиях перепада температур и при резком нагружении и сбросе механических нагрузок на изолятор. Coating the surfaces of the rods with an elastic sublayer from a solution of silicone rubber helps to relieve mechanical stress during operation under conditions of temperature extremes and during sharp loading and dumping of mechanical loads on the insulator.

Покрытие заливочной композиции эластичным подслоем из раствора силиконового каучука приводит к существенному увеличению адгезии между ребристым корпусом из трекинго- и атмосферостойкого силиконового каучука и отвержденной полимерной композицией в присутствии герметика. Coating the filling composition with an elastic sublayer from a solution of silicone rubber leads to a significant increase in adhesion between the ribbed body made of tracking and weather-resistant silicone rubber and the cured polymer composition in the presence of a sealant.

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-изоляторная конструкция содержи диэлектрический ребристый корпус 1 из силикона-эластомера. По периферии равномерно размещены стеклопластиковые стержни 2, которые закреплены в металлических наконечниках 3. Свободное пространство внутри корпуса 1 заполнено полимерной композицией 4 с наполнителем, имеющей минимальный или отрицательный коэффициент линейного расширения, например, β -эвкриптитом. На внутренней стенке корпуса 1 размещена стекловолоконная оплетка 5. На наконечниках 3 установлены механические колпачки для герметизации концов изоляционной конструкции. Высота колпачка 6 немного больше толщины наконечника 3, что позволяет увеличить изоляционную высоту конструкции и тем самым повысить ее электрические характеристики. Поверхность стержней 2 покрыта эластичным подслоем из раствора силиконового каучука. The insulator support structure comprises a dielectric ribbed housing 1 made of silicone elastomer. At the periphery, fiberglass rods 2 are uniformly placed, which are fixed in metal tips 3. The free space inside the housing 1 is filled with a polymer composition 4 with a filler having a minimum or negative coefficient of linear expansion, for example, β-eucryptite. A fiberglass braid 5 is placed on the inner wall of the housing 1. Mechanical caps for sealing the ends of the insulating structure are installed on the tips 3. The height of the cap 6 is slightly greater than the thickness of the tip 3, which allows to increase the insulating height of the structure and thereby increase its electrical characteristics. The surface of the rods 2 is covered with an elastic sublayer of a solution of silicone rubber.

Сборку конструкции осуществляют следующим образом. Сначала стержни 2 закрепляются в наконечниках 3, а поверхность стержней 2 покрывается эластичным подслоем из раствора силиконового каучука. Полученная конструкция устанавливается в стекловолоконную оплетку 5. Assembly of the structure is as follows. First, the rods 2 are fixed in the tips 3, and the surface of the rods 2 is covered with an elastic sublayer from a solution of silicone rubber. The resulting design is installed in a fiberglass braid 5.

На поверхность конструкции насаживается форма, внутренняя полость которой определяет внешний вид конструкции без ребристого корпуса и заливается полимерной композицией 4. После отверждения поверхность заливочной композиции 4 (в оплетке 5) покрывается эластичным подслоем из раствора силиконового эластомера, после чего на поверхность конструкции насаживается ребристый корпус 1 в присутствии герметика из силиконового каучука. Затем устанавливаются колпачки 6. A mold is placed on the surface of the structure, the inner cavity of which determines the appearance of the structure without a ribbed body and is filled with polymer composition 4. After curing, the surface of the casting composition 4 (in the braid 5) is covered with an elastic sublayer from a solution of silicone elastomer, after which a ribbed body 1 is placed on the surface of the structure in the presence of silicone rubber sealant. Then the caps 6 are installed.

Предлагаются два способа установки ребристого корпуса 1 на поверхности конструкции:
1. После нанесения подслоя на поверхности заливочной композиции конструкции устанавливается в нагретую пресс-форму, внутренняя полость которой определяет внешний вид ребристого корпуса, и производится впрыск силиконового каучука. Таким образом формуется внешняя трекингостойкая оболочка на поверхности конструкции.There are two ways to install the ribbed body 1 on the surface of the structure:
1. After applying a sublayer on the surface of the casting composition, the structure is installed in a heated mold, the inner cavity of which determines the appearance of the ribbed body, and silicone rubber is injected. Thus, an external tracking-resistant shell is formed on the surface of the structure.

2. Внешняя оболочка формуется отдельно и насаживается на поверхности композиции (после нанесения подслоя) в присутствии герметика. При этом поверхность заливочной композиции и внутренняя полость внешней ребристой оболочки имеет одинаковую конусность (≈ 1-2^o), которая упрощает сборку конструкции.2. The outer shell is molded separately and sits on the surface of the composition (after applying the sublayer) in the presence of a sealant. The surface of the casting composition and the inner cavity of the outer ribbed shell has the same taper (≈ 1-2 ^o ), which simplifies the assembly of the structure.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет увеличить эксплуатационную надежность изоляционной конструкции, работающей в сложных условиях, например изгиб, кручение, а также уменьшить вес, габариты, увеличить удельные характеристики, обеспечить вибро-, сейсмо- и ударопрочность. Thus, the proposed technical solution allows to increase the operational reliability of an insulating structure operating in difficult conditions, for example, bending, torsion, as well as reduce weight, dimensions, increase specific characteristics, provide vibration, seismic and impact resistance.

Claims

1. The support-insulating structure containing a dielectric ribbed body, for example of silicone elastomer, with metal ends located at the ends of the body, characterized in that at least three profile elements of high-strength unidirectional fiberglass are uniformly distributed along the periphery of the body, the ends of which fixed in metal tips, the surface of the profile elements is covered with an elastic sublayer from a solution of silicone rubber, and the free space inside the housing is filled non-polymer composition with a filler having a minimum or negative coefficient of linear expansion, for example, β-eucriptite.

2. The construction according to claim 1, characterized in that on the inner wall of the housing there is a fiberglass braid coated with an elastic sublayer from a solution of silicone rubber.

3. The design according to p. 1, characterized in that the housing has an inner conical surface.