RU2262760C2

RU2262760C2 - Polymeric insulator

Info

Publication number: RU2262760C2
Application number: RU2003134840/09A
Authority: RU
Inventors: А.А. Акименко (RU); А.А. Акименко; А.В. Сафонов (RU); А.В. Сафонов; В.В. Барсуков (RU); В.В. Барсуков; А.Е. Ушаков (RU); А.Е. Ушаков; Ю.Г. Кленин (RU); Ю.Г. Кленин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "АпАТэК" (ООО НПП "АпАТэК")
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2005-10-20
Also published as: RU2003134840A

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: proposed polymeric insulator has polymeric stick reinforced by metal end terminal made in the form of cup whose bottom is covered with adhesive layer and side wall has conical inner surface on open end. Insulator stick is enclosed by rubber safety shell whose side portion is made in the form of cone and installed through adhesive layer in conical surface of current-carrying metal end terminal whose bottom is hermetically joined by means of, say, cold-hardening epoxy adhesive, with mechanically strong polymeric stick. Conical side wall of safety shell is molded together with inner conical side surface of end terminal with adhesive layer on length A. Molded onto stick is monolithic rubber shell; in the process mold forms conical side portion of this shell corresponding to inner conical surface on each end terminal. Conical surface is formed by mechanical treatment on inner surfaces of end terminals at open end. Stick butt-end and conical surfaces of end terminals are covered with adhesive layer. Stick is inserted in end terminals as far as it will go and tightly fitted to butt-ends of stick in axial direction of end-terminal bottom. Then end terminals and stick are molded together; in the process joint molding of end terminals and safety shell rubber is ensured in molding area A.

EFFECT: enhanced electric safety in continuous operation under high humidity conditions due to effective hermetic sealing of insulator structure.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкциям высоковольтных полимерных изоляторов, применяемых в условиях высоких механических нагрузок в высоковольтных линиях электропередач, контактной сети городского транспорта, на железных дорогах.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to the construction of high-voltage polymer insulators used in conditions of high mechanical loads in high-voltage power lines, contact network of urban transport, on railways.

Известен полимерный изолятор, содержащий механический стержень из полимера, защитную оболочку и экран, выполненный в виде полупроводящего слоя и расположенный в средней части стержня, описанный в Авт. свид. СССР №1515205, МПК⁷ Н 01 В 17/02, опул. 1987 г.Known polymer insulator containing a mechanical rod of polymer, a protective shell and a screen made in the form of a semiconducting layer and located in the middle of the rod, described in Auth. testimonial. USSR No. 1515205, IPC ⁷ H 01 B 17/02, opul. 1987 year

Однако наличие полупроводникового экрана не обеспечивает необходимой электрической прочности и надежности конструкции изолятора при работе во влажной среде и при наличии механических нагрузок из-за потери герметичности в условиях длительной эксплуатации.However, the presence of a semiconductor shield does not provide the necessary electric strength and reliability of the insulator design when working in a humid environment and in the presence of mechanical loads due to loss of tightness during long-term operation.

Известен изолятор контактной сети, описанный в патенте РФ на изобретение №2115183, МПК⁶ Н 01 В 17/00, опубл. 10.07.1998 г. и содержащий цилиндрический несущий стержень с коническими хвостовиками, а также оконцеватели и втулки, на которых дополнительно установлены муфты, внутренние поверхности муфт и втулок выполнены в виде усеченных конусов, которые соединены с коническими хвостовиками стержня и обращены большими основаниями к концам стержня.Known insulator contact network described in the patent of the Russian Federation for the invention No. 2115183, IPC ⁶ N 01 17/00, publ. 07/10/1998, and containing a cylindrical bearing rod with tapered shanks, as well as terminators and bushings on which couplings are additionally installed, the inner surfaces of the couplings and bushings are made in the form of truncated cones that are connected to the tapered shanks of the rod and face large ends to the ends of the rod .

Однако такое устройство не обеспечивает герметичности соединения стержня в зоне контакта металлических деталей с оболочкой.However, such a device does not ensure the tightness of the connection of the rod in the zone of contact of metal parts with the shell.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому полимерному изолятору является изолятор, содержащий механопрочный стержень из полимера, армированный металлическими наконечниками, выполненными в форме стакана, и охваченный защитной оболочкой с развитой внешней поверхностью (см. патент RU №2074425, НПК⁷ Н 01 В 17/02, опубл. 1997 г.). Устройство содержит также экран, выполненный из стекловолокна и установленный между стержнем и токонесущим механическим оконцевателем.The closest in technical essence to the proposed polymer insulator is an insulator containing a mechanically strong polymer rod reinforced with metal tips made in the form of a glass and covered by a protective shell with a developed external surface (see patent RU No. 2074425, NPK ⁷ N 01 B 17 / 02, publ. 1997). The device also includes a screen made of fiberglass and installed between the rod and the current-carrying mechanical terminal.

Однако такой изолятор при воздействии разнообразных климатических факторов и механических нагрузок не обладает необходимой электрической прочностью из-за потери герметичности при работе в зоне установки механических оконцевателей при работе в условиях повышенной влажности в течение длительного времени.However, such an insulator under the influence of various climatic factors and mechanical loads does not have the necessary electrical strength due to loss of tightness when working in the installation area of mechanical terminators when working in conditions of high humidity for a long time.

Технической задачей изобретения является повышение электрической надежности путем создания эффективной системы герметизации конструкции изолятора при работе в условиях повышенной влажности в течение длительного времени.An object of the invention is to increase electrical reliability by creating an effective sealing system for the design of the insulator when working in conditions of high humidity for a long time.

Эта техническая задача достигается тем, что известный полимерный изолятор, содержащий механопрочный стержень из полимера, охваченный защитной оболочкой и армированный металлическими токонесущими оконцевателями, выполненными в форме стакана, снабжен слоем клея холодного отверждения, расположенного в промежутке между металлическими токонесущими оконцевателями и защитной оболочкой, каждый токонесущий металлический оконцеватель выполнен с конусной внутренней поверхностью со стороны открытого торца, сопряженной с внешней поверхностью защитной оболочки, выполненной из кремнийорганической резины, торцевая часть которой имеет форму конуса, дно металлического токонесущего оконцевателя герметично соединено, например, клеем с торцом стержня, а боковая конусная стенка защитной оболочки, слой клея холодного отверждения и внутренняя конусная боковая поверхность металлического токонесущего оконцевателя совместно спрессованы.This technical problem is achieved by the fact that the known polymer insulator containing a mechanically strong polymer rod covered by a protective shell and reinforced by metal current-carrying terminators made in the form of a glass is equipped with a layer of cold-cured adhesive located in the gap between the metal current-carrying terminators and a protective shell, each current-carrying the metal terminator is made with a conical inner surface from the side of the open end, mating with the outer surface a protective shell made of organosilicon rubber, the end part of which has the shape of a cone, the bottom of the metal current-carrying terminal is hermetically connected, for example, by glue to the end of the rod, and the side cone wall of the protective shell, a layer of cold-cured adhesive and the inner conical side surface of the metal current-carrying terminal are jointly pressed together.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид полимерного изолятора, на фиг.2 изображена конструкция токонесущего металлического оконцевателя, на фиг.3 приведена зона герметизации изолятора.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a polymer insulator, figure 2 shows the design of a current-carrying metal terminal, figure 3 shows the sealing zone of the insulator.

Полимерный изолятор содержит полимерный механопрочный стержень из полимера 1, например стеклопластиковый, армированный металлическими токонесущими оконцевателями 2 и 3, выполненными в форме стакана, дно которого 4 имеет клеевой слой 5, а боковая стенка 6 выполнена с конусной внутренней поверхностью 7 со стороны открытого торца 8. Механопрочный полимерный стержень 1 изолятора охвачен защитной оболочкой 9, выполненной монолитной из кремнийорганической резины, боковая часть которой 10 выполнена в форме конуса и установлена через слой клея 11 в конусную поверхность металлического токонесущего наконечника 2, дно 4 которого герметично соединено, например, эпоксидным клеем холодного отверждения, с торцом механопрочного полимерного стержня 1. Боковая конусная стенка 10 защитной оболочкой 9 на длине А совместно спрессована с внутренней конусной боковой поверхностью 7 металлического токонесущего оконцевателя 2 со слоем клея 11.The polymer insulator contains a polymer mechanically strong rod of polymer 1, for example fiberglass reinforced with metal current-carrying terminators 2 and 3, made in the form of a cup, the bottom of which 4 has an adhesive layer 5, and the side wall 6 is made with a conical inner surface 7 from the side of the open end 8. The mechanical polymer core 1 of the insulator is covered by a protective shell 9 made of monolithic silicone rubber, the side of which 10 is made in the shape of a cone and installed through a layer of glue 11 in the onus surface of the metal current-carrying tip 2, the bottom 4 of which is hermetically connected, for example, with cold-cured epoxy glue, to the end face of the mechanically strong polymer rod 1. The lateral conical wall 10 is provided with a protective sheath 9 along the length A with the inner conical side surface 7 of the metal current-carrying terminal 2 with adhesive layer 11.

Полимерный изолятор работает следующим образом.The polymer insulator operates as follows.

На механопрочный стержень 1 из полимера наформовывается монолитная резиновая защитная оболочка 9, при этом прессформой образуется конусная боковая часть 10 этой оболочки 9, соответствующая внутренней конусной поверхности 7 на каждом металлическом оконцевателе 2, 3. Механической обработкой на внутренней поверхности оконцевателей 2, 3 со стороны открытого торца 8 формируют конусную поверхность 7.A monolithic rubber protective sheath 9 is formed on a mechanically strong rod 1 of polymer, and a conical lateral part 10 of this sheath 9 is formed by the mold, corresponding to the inner conical surface 7 on each metal terminal 2, 3. By machining on the inner surface of the terminal 2, 3 from the open side end face 8 form a conical surface 7.

На торец стержня 1 и на конусную поверхность 7 оконцевателей 2, 3 наносится слой клея 5 и 11 соответственно, например эпоксидный, холодного отверждения.On the end face of the rod 1 and on the conical surface 7 of the terminators 2, 3, a layer of adhesive 5 and 11, respectively, is applied, for example, epoxy, cold cured.

Вставляют стержень 1 в оконцеватели 2, 3 до упора, и обеспечивают прижатие в осевом направлении дна 4 оконцевателей 2, 3 к торцам стержня 1. Затем проводят совместную спрессовку оконцевателей 2, 3 со стержнем 1, при этом в зоне спрессовки обеспечивается совместная спрессовка оконцевателей 2, 3 с резиной защитной оболочки 9 в зоне А.Insert the rod 1 into the ends 2, 3 until it stops, and ensure that the bottom 4 of the ends 2, 3 are axially pressed against the ends of the rod 1. Then, the ends 2, 3 are pressed together with the rod 1, and the ends 2 are pressed together in the pressing zone. , 3 with rubber of protective sheath 9 in zone A.

При спрессовке слой клея 11 заполняет все зазоры в сопрягаемых поверхностях, а его излишки выходят наружу, которые затем удаляются.When pressing, a layer of glue 11 fills all the gaps in the mating surfaces, and its excess goes out, which is then removed.

Таким образом, осуществляется надежная двойная герметизация в зоне соединения оконцевателей 2, 3 с защитной оболочкой 9.Thus, a reliable double sealing is carried out in the connection zone of the terminal 2, 3 with the protective sheath 9.

При изготовлении полимерного изолятора был использован клей марки ВК-9.In the manufacture of the polymer insulator, VK-9 brand adhesive was used.

Использование предлагаемого полимерного изолятора обеспечивает его надежную работу при эксплуатации на открытом воздухе в атмосфере с различными степенями загрязненности и влажности при минусовых и плюсовых температурах в течение не менее 30 лет.The use of the proposed polymer insulator ensures its reliable operation during operation in the open air in the atmosphere with various degrees of pollution and humidity at minus and plus temperatures for at least 30 years.

Claims

A polymer insulator comprising a mechanically strong polymer rod covered by a protective sheath and reinforced with metal current-carrying terminators made in the form of a glass, characterized in that it is provided with a layer of cold-cured glue located in the gap between the metal current-carrying terminators and the protective sheath, each current-carrying metal terminal with a conical inner surface from the side of the open end mating with the outer surface of the protective shell made of organosilicon rubber, the end part of which has the shape of a cone, the bottom of the metal current-carrying terminal is hermetically connected, for example, by glue to the end of the rod, and the lateral conical wall of the protective shell, the layer of cold-cured adhesive and the inner conical side surface of the metal current-carrying terminal are jointly pressed.