RU2714682C1 - Electric insulating structure with hydrophobic coating - Google Patents
Electric insulating structure with hydrophobic coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714682C1 RU2714682C1 RU2019127015A RU2019127015A RU2714682C1 RU 2714682 C1 RU2714682 C1 RU 2714682C1 RU 2019127015 A RU2019127015 A RU 2019127015A RU 2019127015 A RU2019127015 A RU 2019127015A RU 2714682 C1 RU2714682 C1 RU 2714682C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrophobic coating
- coating
- layer
- insulating structure
- insulator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/50—Insulators or insulating bodies characterised by their form with surfaces specially treated for preserving insulating properties, e.g. for protection against moisture, dirt, or the like
Landscapes
- Insulators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электроизоляционным конструкциям, например, в виде линейных подвесных изоляторов воздушных линий электропередачи.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to electrical insulating structures, for example, in the form of linear suspended insulators of overhead power lines.
Известны электроизоляционные конструкции в виде линейных тарельчатых подвесных изоляторов, содержащие шапку, стержень и изоляционную деталь из закаленного стекла, которая состоит из головки и тарелки, соединенных между собой с помощью затвердевшей цементно-песчаной связки (ГОСТ 27661-88). Указанные изоляторы соединяются между собой в гирлянды, при этом длина гирлянды тем больше, чем выше класс напряжения линии электропередачи.Known electrical insulating structures in the form of linear plate-shaped suspended insulators containing a cap, a rod and an insulating piece of tempered glass, which consists of a head and plates interconnected using hardened cement-sand ligaments (GOST 27661-88). These insulators are interconnected in a garland, with the length of the garland the greater, the higher the voltage class of the power line.
Недостатком таких изоляторов является то, что стеклянная, или фарфоровая поверхность является гидрофильными и, соответственно, изоляторы имеют низкие значения разрядных напряжений в условиях загрязнений. The disadvantage of such insulators is that the glass or porcelain surface is hydrophilic and, accordingly, insulators have low discharge voltages in the conditions of pollution.
Значительное количество отключений линий электропередачи (ВЛ) происходит при перекрытии линейных подвесных изоляторов в результате их загрязнения. Стекло и фарфор являются гидрофильными материалами и подвержены сильному загрязнению поверхности. Особенно опасными для подвесных изоляторов являются проводящие загрязнения, возникающие при прохождении ВЛ вблизи морей и океанов, металлургических комбинатов и т.д. В условиях загрязнения резко снижаются разрядные характеристики гирлянд изоляторов. Поэтому борьба с загрязнениями изоляции и обеспечение ее надежной работы в условиях интенсивного загрязнения, как естественного, так и промышленного происхождения имеет особую актуальность.A significant number of blackouts of power lines (VL) occurs when the linear suspension insulators are blocked as a result of their contamination. Glass and porcelain are hydrophilic materials and are subject to severe surface contamination. Particularly dangerous for suspended insulators are conductive pollution arising from the passage of overhead lines near the seas and oceans, metallurgical plants, etc. Under pollution conditions, the discharge characteristics of insulator strings are sharply reduced. Therefore, the fight against pollution of insulation and ensuring its reliable operation in conditions of intense pollution, both natural and industrial origin, is of particular relevance.
В связи с этим получила распространение практика нанесения на поверхность изоляторов силиконовых покрытий холодного отверждения. Указанные покрытия придают поверхности изолятора свойство гидрофобности, благодаря чему изоляторы значительно меньше загрязняются и даже загрязненные изоляторы сохраняют высокие разрядные характеристики. Такие покрытия, как правило, наносятся с помощью распылителя и после отверждения образуют гидрофобное покрытие в виде твердой пленки.In this regard, the practice of applying cold cured silicone coatings to the surface of insulators has become widespread. These coatings give the surface of the insulator the property of hydrophobicity, due to which the insulators are much less polluted and even contaminated insulators retain high discharge characteristics. Such coatings are typically applied using a spray gun and, after curing, form a hydrophobic coating in the form of a solid film.
Гидрофобное покрытие на поверхности изолятора предотвращает ее полное смачивание и тем самым увеличивает стойкость изолятора к поверхностному пробою, и, как следствие, уменьшает вероятность перекрытия гирлянд. The hydrophobic coating on the surface of the insulator prevents its complete wetting and thereby increases the resistance of the insulator to surface breakdown, and, as a result, reduces the likelihood of overlapping garlands.
Известна электроизоляционная конструкция в виде опорного стержневого изолятора, который содержит изоляционную деталь, соединенную с металлической арматурой, с помощью затвердевшей цементно-песчаной связки, причем боковые наружные поверхности металлической арматуры, а также наружная поверхность изоляционной детали покрыты гидрофобным кремнийорганическим равнотолщинным для всей конструкции изолятора покрытием, величина которого составляет от 100 мкм до 300 мкм (Ким Ен Дар, П.Е. Пономарев. Опыт эксплуатации кремнийорганического покрытия холодного отверждения на подстанциях энергосистем Украины // Электрические сети и системы. - 2006. - № 3. - С.32-35).Known electrical insulation design in the form of a supporting rod insulator, which contains an insulating part connected to a metal reinforcement, using a hardened cement-sand ligament, and the lateral outer surfaces of the metal reinforcement, as well as the outer surface of the insulating part are covered with a hydrophobic organosilicon coating equally thick for the entire structure of the insulator, the value of which is from 100 microns to 300 microns (Kim Yong Dar, PE Ponomarev. Operating experience of silicone coating cold curing at substations of Ukraine // Electrical networks and systems -. 2006. -
Недостатками данной конструкции являются недолговечность покрытия, срок эксплуатации которого составляет 5-7 лет, после чего покрытие нужно возобновлять, высокая стоимость, а также низкая прочность сцепления с поверхностью изолятора.The disadvantages of this design are the fragility of the coating, the life of which is 5-7 years, after which the coating must be renewed, high cost, as well as low adhesion to the surface of the insulator.
Известна электроизоляционная конструкция с равнотолщинным гидрофобным покрытием, жидким в исходном состоянии, выполненная в виде, как минимум, одного изолятора, который содержит изоляционную деталь, состоящую из ствола с ребрами или без ребер на боковой поверхности, соединенную по обоим концам с металлической арматурой, выполненной, например, в виде фланца, с помощью затвердевшей цементно-песчаной связки, причем наружная поверхность металлической арматуры, а также изоляционной детали равномерно покрыты гидрофобным покрытием одинаковой толщины. При этом электроизоляционная конструкция покрыта гидрофобным покрытием толщиной 80-800 мкм, причем гидрофобное покрытие в вулканизированном состоянии характеризуется величиной краевого угла смачивания, составляющего от 60° до 179°, трекингоэрозионной стойкостью при длительности испытаний, составляющей не менее 500 час при рабочих напряжениях 6-750 кВ, а также величиной дугостойкости, характеризующейся значением тока дуги не менее 100 мА при длительности воздействия не менее 600 с. Электроизоляционная конструкция состоит из двух или более изоляторов, соединенных друг с другом параллельно или последовательно. Изоляционная деталь выполнена из фарфора или стекла. Изоляционная деталь состоит из ствола в форме тела вращения, выполненного в виде сплошного или полого стержня цилиндрической или конической формы. Электроизоляционная конструкция может быть покрыта гидрофобным покрытием на основе одно- или двухупаковочного кремнийорганического компаунда холодного отверждения, который в невулканизированном состоянии характеризуется жизнеспособностью при температуре от 15°C до 35°C в пределах 15-60 мин, а в вулканизированном состоянии характеризуется условной разрывной прочностью при растяжении не менее 0,55 МПа, относительным удлинением при разрыве не менее 100% удельным объемным электрическим сопротивлением не менее 3,0×1014 Ом×см, удельным поверхностным электрическим сопротивлением не менее 1,0×1015 Ом, тангенсом угла диэлектрических потерь при частоте 50 Гц не более 0,008, электрической прочностью в дистиллированной воде не менее 10 кВ/мм, а также прочностью связи с металлом при отслаивании не менее 0,60 Н/м. Электроизоляционная конструкция покрыта гидрофобным покрытием, которое в вулканизированном состоянии характеризуется сроком службы, составляющим не менее 10 лет, при эксплуатации в условиях перепада температур от минус 60°C до плюс 65°C. Электроизоляционная конструкция может быть покрыта гидрофобным покрытием, которое содержит силиконовый низкомолекулярный каучук, наполнитель и отвердитель, причем в качестве силиконового низкомолекулярного каучука гидрофобное покрытие содержит каучук марки СКТН, в качестве наполнителя оно содержит как твердый наполнитель в виде гидрата окиси алюминия и сажи ацетиленовой, так и жидкий наполнитель в виде низкомолекулярной кремнийорганической жидкости 119-215, а в качестве отвердителя гидрофобное покрытие содержит метилтриацетоксисилан. Электроизоляционная конструкция может быть покрыта также гидрофобным покрытием, которое содержит на 100,0 масс.ч. каучука гидрат окиси алюминия в количестве 5,0-15,0 масс.ч., сажу ацетиленовую в количестве 0,5-2,5 масс.ч., низкомолекулярную кремнийорганическую жидкость 119-215 в количестве 1,25-2,5 масс.ч., метилтриацетоксисилан в количестве 2,5-6,5 масс.ч. (RU № 2496168, опубл. 20.10.2013).Known electrical insulation design with an equal thickness hydrophobic coating, liquid in the initial state, made in the form of at least one insulator, which contains an insulating part, consisting of a barrel with or without ribs on the side surface, connected at both ends with metal reinforcement made for example, in the form of a flange, using hardened cement-sand ligaments, the outer surface of the metal reinforcement and the insulating part being uniformly coated with a hydrophobic coating th thickness. Moreover, the insulating structure is coated with a hydrophobic coating with a thickness of 80-800 μm, and the hydrophobic coating in the vulcanized state is characterized by a contact angle of 60 ° to 179 °, tracking erosion resistance for a test duration of at least 500 hours at operating voltages of 6-750 kV, as well as the value of arc resistance, characterized by an arc current value of at least 100 mA with an exposure duration of at least 600 s. The electrical insulating structure consists of two or more insulators connected to each other in parallel or in series. The insulating part is made of porcelain or glass. The insulating part consists of a barrel in the form of a body of revolution, made in the form of a solid or hollow rod of cylindrical or conical shape. The insulating structure can be coated with a hydrophobic coating based on one or two pack cold-hardening silicone compound, which in the unvulcanized state is characterized by viability at a temperature of 15 ° C to 35 ° C within 15-60 minutes, and in the vulcanized state it is characterized by a conditional tensile strength at tensile of at least 0.55 MPa, elongation at break of at least 100%, specific volumetric electrical resistance of at least 3.0 × 10 14 Ohm × cm, specific surface electrical resistance not less than 1.0 × 10 15 Ohm, dielectric loss tangent at a frequency of 50 Hz not more than 0.008, electric strength in distilled water not less than 10 kV / mm, and bond strength with metal when peeling not less than 0.60 N / m The insulating structure is coated with a hydrophobic coating, which in the vulcanized state is characterized by a service life of at least 10 years, when used in conditions of a temperature difference from minus 60 ° C to plus 65 ° C. The electrical insulating structure can be coated with a hydrophobic coating, which contains silicone low molecular weight rubber, filler and hardener, moreover, as a silicone low molecular weight rubber, the hydrophobic coating contains rubber of the SKTN brand, as a filler it contains both a solid filler in the form of alumina hydrate and acetylene carbon black, and liquid filler in the form of a low molecular weight organosilicon liquid 119-215, and as a hardener the hydrophobic coating contains methyl triacetoxysil n. The insulating structure may also be coated with a hydrophobic coating, which contains 100.0 parts by weight of rubber aluminum oxide hydrate in an amount of 5.0-15.0 parts by weight, acetylene black in an amount of 0.5-2.5 parts by weight, low molecular weight organosilicon liquid 119-215 in an amount of 1.25-2.5 parts hours, methyltriacetoxysilane in an amount of 2.5-6.5 parts by weight (RU No. 2496168, publ. 10/20/2013).
В этой конструкции покрытие наносят на опорно-стержневой, опорный и т.п. изолятор.In this design, the coating is applied to the support rod, support, etc. insulator.
Указанная конструкция имеет целый ряд недостатков, существенно ограничивающих возможность ее применения. The specified design has a number of disadvantages, significantly limiting the possibility of its application.
Во-первых, это низкая прочность покрытия и прочность его соединения со стеклом и металлической арматурой. Из-за этого трудно сохранить целостность покрытия при упаковке, транспортировке, монтаже изоляторов. Практически во всех случаях из-за этого покрытие приходится наносить на изоляторы у конечного потребителя, а не в производственных условиях. Firstly, it is a low coating strength and the strength of its connection with glass and metal fittings. Because of this, it is difficult to maintain the integrity of the coating during packaging, transportation, installation of insulators. In almost all cases, because of this, the coating has to be applied to insulators at the end user, and not under production conditions.
Во-вторых, очень длительный и трудоемкий процесс нанесения покрытия. Покрытие наносится вручную методом напыления, при этом, чтобы создать слой 500 мкм, его приходится наносить 2-3 раза.Secondly, a very long and laborious coating process. The coating is applied manually by spraying, in order to create a layer of 500 microns, it must be applied 2-3 times.
В-третьих, большие потери материала при нанесении покрытия распылением. Thirdly, large losses of material during spray coating.
Все это, с учетом высокой стоимости самого материала, резко удорожает стоимость изоляционной конструкции. Так, при нанесении такого гидрофобного покрытия, например, на подвесной изолятор, его стоимость увеличивается в два-три раза.All this, given the high cost of the material itself, dramatically increases the cost of the insulation structure. So, when applying such a hydrophobic coating, for example, to a suspension insulator, its cost increases by two to three times.
Известна также электроизоляционная конструкция с гидрофобным покрытием, выполненная в виде изолятора, имеющего изоляционную деталь, состоящую из ствола в форме тела вращения с ребрами или без ребер на боковой поверхности, поверхность которой равномерно покрыта гидрофобным покрытием на основе одного или двухкомпонентного кремнийорганического компаунда, при этом гидрофобное покрытие выполнено на основе кремнийорганического компаунда горячего отверждения с температурой вулканизации от 90 до 180 градусов, который в вулканизированном состоянии характеризуется условной прочностью на растяжение не менее 3 МПа, сопротивлением раздиру не менее 15 Н/мм, электрической прочностью не менее 20 кВ/мм, удельным объемным электрическим сопротивлением не менее 1х1015 Ом х см, а толщина гидрофобного покрытия составляет 1-5мм (RU 2654076, опубл. 16.05.2018). Указанное решение выбрано заявителем в качестве ближайшего аналога.Also known is an insulating structure with a hydrophobic coating, made in the form of an insulator having an insulating part, consisting of a barrel in the form of a body of revolution with ribs or without ribs on the side surface, the surface of which is uniformly coated with a hydrophobic coating based on one or two-component organosilicon compound, while hydrophobic the coating is based on an organosilicon hot curing compound with a vulcanization temperature of 90 to 180 degrees, which is vulcanized with Toyan characterized conditioned tensile strength of not less than 3 MPa, and tear strength at least 15 N / mm, the dielectric strength of at least 20 kV / mm Volume resistivity of at least 1x10 15 ohm x cm, and the hydrophobic coating thickness is 1-5 mm ( RU 2654076, published May 16, 2018). The specified decision was chosen by the applicant as the closest analogue.
Недостатком указанной конструкции является большая толщина покрытия и, соответственно, стоимость, а также сложный, трудоемкий и дорогостоящий техпроцесс изготовления, поскольку нанесение покрытия может осуществляться только в специальных формах на литьевых машинах. При этом необходим большой набор форм под каждый тип выпускаемых стеклянных изоляторов. Из-за разброса по размерам стеклодеталей подвесных изоляторов, на которые наносится покрытие, невозможно обеспечить его стабильную толщину. При этом разница в толщине может составлять до нескольких миллиметров. Большая толщина покрытия, особенно ребрах приводит к уменьшению разрядных расстояний и, соответственно, к снижению электрических характеристик изоляторов. В результате снижается эффективность применения покрытия. The disadvantage of this design is the large thickness of the coating and, accordingly, the cost, as well as a complex, time-consuming and expensive manufacturing process, since the coating can only be carried out in special forms on injection machines. In this case, you need a large set of forms for each type of manufactured glass insulators. Due to the variation in the size of the glass parts of the suspension insulators on which the coating is applied, it is impossible to ensure its stable thickness. In this case, the difference in thickness can be up to several millimeters. The large thickness of the coating, especially the ribs leads to a decrease in discharge distances and, accordingly, to a decrease in the electrical characteristics of insulators. As a result, the effectiveness of the coating is reduced.
Технической проблемой, решаемой данным изобретение является получение прочного равнотолщинного покрытия на изоляторе, которое одинаково эффективно будет наноситься на любые изоляторы независимо от их формы и конфигурации, а также повышение электрических разрядных характеристик изоляторов. The technical problem solved by this invention is to obtain a durable uniform thickness coating on the insulator, which will be equally effectively applied to any insulators regardless of their shape and configuration, as well as increasing the electrical discharge characteristics of insulators.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной электроизоляционной конструкции с гидрофобным покрытием, выполненной в виде изолятора, имеющего изоляционную деталь из закаленного стекла или электротехнического фарфора, состоящей из головки и тарелки с ребрами или без ребер на нижней поверхности, металлическую шапку и металлический стержень, внутренняя поверхность металлической шапки и внешняя поверхность головки изоляционной детали, а также поверхность металлического стержня и внутренняя поверхность головки изоляционной детали соединены между собой с помощью затвердевшей цементно-песчаной связки, при этом гидрофобное покрытие выполнено на основе кремнийорганического компаунда горячего отверждения, и равномерно нанесено на поверхность изоляционной детали, а также на поверхность цементно-песчаной связки, согласно изобретению, толщина гидрофобного покрытия составляет 80-800 мкм, при этом покрытие выполнено в два слоя: первый слой выполнен на основе однокомпонентного раствора кремнийорганического компаунда в органических растворителях с температурой вулканизации 90-120 градусов, толщина первого слоя составляет не более 200 мкм, второй слой выполнен из LSR (liquid silicon rubber) двухкомпонентного жидкого кремнийорганического компаунда с температурой вулканизации 80-140 градусов, который характеризуется сопротивлением раздиру не менее 20 Н/мм и классом трекинг-эрозионной стойкости 1А 4,5кВ, толщина второго слоя составляет от 100 до 600 мкм.The specified technical result is achieved by the fact that in the known electrical insulating structure with a hydrophobic coating, made in the form of an insulator having an insulating part made of tempered glass or electrical porcelain, consisting of a head and plate with or without ribs on the bottom surface, a metal cap and a metal rod, the inner surface of the metal cap and the outer surface of the head of the insulating part, as well as the surface of the metal rod and the inner surface of the insulator head the component parts are interconnected using a hardened cement-sand bond, the hydrophobic coating is made on the basis of an organosilicon hot curing compound, and uniformly applied to the surface of the insulating component, as well as to the surface of the cement-sand bond, according to the invention, the thickness of the hydrophobic coating is 80 -800 μm, while the coating is made in two layers: the first layer is based on a one-component solution of organosilicon compound in organic solvents with a temperature of The vulcanization level is 90-120 degrees, the thickness of the first layer is not more than 200 microns, the second layer is made of LSR (liquid silicon rubber) two-component liquid silicone compound with a vulcanization temperature of 80-140 degrees, which is characterized by tear resistance of at least 20 N / mm and class tracking erosion resistance 1A 4.5kV, the thickness of the second layer is from 100 to 600 microns.
Первый слой гидрофобного покрытия может быть выполнен на основе раствора кремнийорганического компаунда, в качестве органического растворителя, содержащего этилацетат, изомеры ксилола или октана.The first layer of the hydrophobic coating can be made on the basis of a solution of an organosilicon compound, as an organic solvent containing ethyl acetate, xylene or octane isomers.
Первый слой гидрофобного покрытия может быть выполнен на основе раствора, содержащего 5-10% кремнийорганического компаунда.The first layer of hydrophobic coating can be made on the basis of a solution containing 5-10% organosilicon compound.
Второй слой гидрофобного покрытия может быть выполнен из кремнийорганического жидкого силикона на основе полидиметилсилоксана.The second layer of hydrophobic coating can be made of organosilicon liquid silicone based on polydimethylsiloxane.
Гидрофобное покрытие может быть выполнено прозрачным.The hydrophobic coating can be made transparent.
Наличие причинно-следственной связи между совокупностью отличительных существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.The presence of a causal relationship between the combination of distinctive essential features of the invention and the achieved technical result is as follows.
В качестве изолятора в данной конструкции используется линейный подвесной изолятор, широко применяемый на линиях электропередачи. Эффективность работы указанного изолятора в условиях проводящих, например, промышленных загрязнений является чрезвычайно важной задачей. As an insulator in this design, a linear suspension insulator is used, which is widely used on power lines. The efficiency of the specified insulator in conditions of conducting, for example, industrial pollution is an extremely important task.
Проблемой, ограничивающей широкое применение покрытий холодного отверждения для защиты линейных подвесных изоляторов, является их высокая стоимость. Это связано как с высокой ценой самого наносимого кремнийорганического компаунда, так и с большими его потерями при нанесении распылением. Кроме того, кремнийорганические компаунды холодного отверждения являются низкомолекулярными и имеют низкую механическую прочность и прочность сцепления с изолятором.A problem limiting the widespread use of cold cured coatings to protect linear suspended insulators is their high cost. This is due both to the high price of the applied organosilicon compound and to its large losses when sprayed. In addition, cold curing silicone compounds are low molecular weight and have low mechanical and adhesion strengths to the insulator.
Высокую механическую прочность покрытия могут обеспечить только кремнийорганические компаунды горячего отверждения. Температура вулканизации таких покрытий составляет 90-180 градусов. Высокую прочность сцепления покрытия с поверхностью изолятора обеспечивает дополнительный слой, выполненный на основе раствора кремнийорганического компаунда в органических растворителях, температура вулканизации которого составляет 90-120 градусов. При температуре ниже 90 градусов резко увеличивается время вулканизации, соответственно, затраты на нанесение покрытия, и наоборот, при температурах выше 120 градусов время вулканизации очень маленькое, что не позволяет обеспечить нанесение качественного покрытия.High mechanical strength of the coating can be provided only by organosilicon compounds of hot curing. The vulcanization temperature of such coatings is 90-180 degrees. High adhesion strength of the coating to the surface of the insulator provides an additional layer made on the basis of a solution of organosilicon compound in organic solvents, the vulcanization temperature of which is 90-120 degrees. At temperatures below 90 degrees, the vulcanization time increases sharply, respectively, the cost of coating, and vice versa, at temperatures above 120 degrees the vulcanization time is very short, which does not allow for the application of a high-quality coating.
Толщина первого слоя не должна превышать 200 мкм, поскольку при толщине больше 200 мкм снижается прочность сцепления покрытия с изолятором. Толщину второго слоя покрытия выше 600 мкм сложно выполнить технологически, к тому же при большей толщине существенно увеличивается стоимость покрытия. Нанесение второго слоя покрытия толщиной менее100 мкм приведет к сокращению его срока службы, такой тонкий слой также сложно создать технологически. Нанесение второго слоя гидрофобного покрытия с сопротивлением раздиру не менее 20Н/мм и классом трекинг-эрозионной стойкости 1А 4,5кВ возможно только с применением двухкомпонентного жидкого кремнийорганического компаунда горячего отверждения. Температура вулканизации такого кремнийорганического компаунда составляет 90-140 градусов.The thickness of the first layer should not exceed 200 microns, since when the thickness is more than 200 microns, the adhesion of the coating to the insulator decreases. The thickness of the second coating layer above 600 μm is difficult to perform technologically, in addition, with a larger thickness, the cost of the coating increases significantly. Applying a second coating layer with a thickness of less than 100 microns will reduce its service life, such a thin layer is also difficult to create technologically. The application of the second layer of a hydrophobic coating with a tear resistance of at least 20 N / mm and a tracking erosion resistance class of 1A 4.5kV is possible only with the use of a two-component liquid silicone curing compound. The vulcanization temperature of such an organosilicon compound is 90-140 degrees.
Первый слой гидрофобного покрытия, выполнен на основе 5-10% раствора кремнийорганического компаунда, который в качестве органических растворителей может содержать этилацетат, изомеры октана, ксилола. The first hydrophobic coating layer is based on a 5-10% solution of an organosilicon compound, which may contain ethyl acetate, isomers of octane, xylene as organic solvents.
Второй слой гидрофобного покрытия, может быть выполнен из LSR кремнийорганического компаунда на основе полидиметилсилоксана.The second layer of the hydrophobic coating can be made of LSR silicone compound based on polydimethylsiloxane.
Сущность технического решения поясняется на чертежах, где на фиг.1 изображен линейный подвесной изолятор с гидрофобным покрытием с ребрами (пример конкретного выполнения), на фиг.2 - линейный подвесной изолятор с гидрофобным покрытием без ребер (пример конкретного выполнения), на фиг. 3 приведена фотография линейного подвесного изолятора с гидрофобным покрытием горячего отверждения, выполненного в два слоя суммарной толщиной 300-500мкм, на фиг.4 показано нарушение целостности традиционного гидрофобного покрытия холодного отверждения из-за низкой его прочности и прочности сцепления с изолятором, на фиг.5 приведены результаты испытаний материала покрытия не трекинг-эрозионную стойкость, на фиг.6 приведена фотография изолятора с покрытием при испытаниях на радиопомехи, на фиг.7 представлены результаты испытаний на радиопомехи, на фиг.8 приведены фотографии изолятора с традиционным покрытием холодного отверждения после испытаний на прочность сцепления кипячением в течение 100 часов, на фиг.9 приведены фотографии заявляемой конструкции изолятора после испытаний на прочность сцепления покрытия кипячением в течение 100 часов, на фиг.10 показана установка для нанесения гидрофобного покрытия методом окунания с вращением изолятора.The essence of the technical solution is illustrated in the drawings, in which Fig. 1 shows a linear suspension insulator with a hydrophobic coating with ribs (an example of a specific embodiment), Fig. 2 - a linear suspension insulator with a hydrophobic coating without ribs (an example of a specific embodiment), in Fig. Figure 3 shows a photograph of a linear suspension insulator with a hydrophobic coating of hot curing, made in two layers with a total thickness of 300-500 μm, figure 4 shows the violation of the integrity of the traditional hydrophobic coating of cold curing due to its low strength and adhesion to the insulator, figure 5 the test results of the coating material are not tracking-erosion resistance, Fig.6 shows a photograph of the insulator coated in tests for radio interference, Fig.7 shows the results of tests on the radio bellows, FIG. 8 shows photographs of an insulator with a traditional cold-cured coating after testing the adhesion by boiling for 100 hours, FIG. 9 shows photographs of the inventive design of the insulator after testing the adhesion by boiling for 100 hours, FIG. 10 The installation for applying a hydrophobic coating by dipping with rotation of the insulator is shown.
Электроизоляционная конструкция, представляющая собой линейный подвесной изолятор, включающий в себя металлическую шапку 1, металлический стержень 2 и изоляционную деталь из закаленного стекла 3, которая состоит из головки 4 и тарелки 5 с ребрами 6 на нижней поверхности (фиг.1) или без ребер на нижней поверхности (фиг.2). Внутренняя поверхность металлической шапки 1 и внешняя поверхность головки 4 изоляционной детали 3, а также поверхность металлического стержня 2 и внутренняя поверхность головки 4 изоляционной детали 3 соединены между собой с помощью затвердевшей цементно-песчаной связки 7. Поверхность изоляционной детали 3 и поверхность цементно-песчаной связки 7 равномерно покрыты гидрофобным покрытием 8 на основе кремнийорганического компаунда, толщина которого составляет 80-800 мкм.The electrical insulating structure, which is a linear suspension insulator, which includes a
Гидрофобное покрытие 8 выполнено в два слоя 9 и 10, при этом толщина первого слоя 9 не превышает 200 мкм, а второго слоя 10 составляет 50-600 мкм.The
На фиг.4 видно отслоение традиционного покрытия от поверхности изолятора и нарушение его целостности из-за низкой прочности покрытия и низкой прочности его сцепления с изолятором. Как показали испытания, выполнение покрытия на основе кремнийорганического компаунда горячего отверждения в два слоя позволило увеличить его прочность и прочность сцепления с изолятором не менее чем в 10 раз.Figure 4 shows the peeling of the traditional coating from the surface of the insulator and the violation of its integrity due to the low strength of the coating and the low strength of its adhesion to the insulator. As tests have shown, the performance of a coating based on an organosilicon compound of hot curing in two layers has increased its strength and adhesion to the insulator by at least 10 times.
Как видно из результатов испытаний, представленных на фиг.5, трекинг-эрозионная стойкость материала покрытия существенно повысилась и соответствует классу 1А 4,5кВ согласно требованиям МЭК. As can be seen from the test results presented in figure 5, the tracking-erosion resistance of the coating material has increased significantly and corresponds to
На фиг.7 представлены результаты испытаний на радиопомехи. Видно, что изоляторы с LSR покрытием в отличие от изоляторов без покрытия и с RTV покрытием практически не создают радиопомех даже при повышении уровня напряжения.7 shows the results of tests for radio interference. It can be seen that insulators with LSR coating, unlike insulators without coating and with RTV coating, practically do not create radio interference even with increasing voltage level.
Как видно из фотографий на фиг.8 после кипячения традиционное покрытие холодного отверждения отстает от изолятора, под покрытием образуются пузыри, покрытие легко снимается.As can be seen from the photographs in Fig. 8, after boiling, the traditional cold-cured coating lags behind the insulator, bubbles form under the coating, and the coating is easily removed.
Прочность сцепления покрытия заявляемой электроизоляционной конструкции с изолятором (фиг. 9) не изменяется после кипячения, покрытие можно снять с изолятора только режущим инструментом.The adhesion strength of the coating of the claimed electrical insulating structure with the insulator (Fig. 9) does not change after boiling, the coating can be removed from the insulator only with a cutting tool.
Нанесение гидрофобного покрытия на изоляторы производится на специальной установке, представленной на фиг.10, методом окунания с вращением изолятора в две стадии. Сначала наносят и вулканизируют первый слой гидрофобного покрытия, затем – второй слой. Вулканизация происходила при выводе изолятора с покрытием в горизонтальное положение с продолжением вращения, при этом производился нагрев покрытия до необходимой температуры с помощью воздушных фенов.The hydrophobic coating is applied to the insulators in a special installation shown in Fig. 10 by dipping with rotation of the insulator in two stages. First, the first layer of the hydrophobic coating is applied and vulcanized, then the second layer. Vulcanization occurred when the insulator with the coating was brought to a horizontal position with continued rotation, while the coating was heated to the required temperature using air hair dryers.
Заявляемая электроизоляционная конструкция обладает повышенной прочностью покрытия и прочностью его сцепления с изолятором, увеличенной стойкостью покрытия и сроком его службы. The inventive electrical insulation design has increased coating strength and its adhesion to the insulator, increased coating resistance and its service life.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127015A RU2714682C1 (en) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | Electric insulating structure with hydrophobic coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127015A RU2714682C1 (en) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | Electric insulating structure with hydrophobic coating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2714682C1 true RU2714682C1 (en) | 2020-02-19 |
Family
ID=69625870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019127015A RU2714682C1 (en) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | Electric insulating structure with hydrophobic coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2714682C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA77628C2 (en) * | 2004-01-13 | 2006-12-15 | State Entpr Scient Res I Of Hi | Method for increasing electric strength of high-voltage insulation in humid environment |
| US7989704B2 (en) * | 2005-07-20 | 2011-08-02 | Areva T&D Sa | Electric insulator and a method for the production thereof |
| RU118466U1 (en) * | 2012-02-21 | 2012-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвест-Энерго" | ELECTRIC INSULATION CONSTRUCTION WITH DIFFERENT HYDROPHOBIC COATING |
| RU119162U1 (en) * | 2012-02-21 | 2012-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвест-Энерго" | ELECTRICAL INSULATION CONSTRUCTION WITH HYDROPHOBIC COATING OF DIFFERENT THICKNESS |
| RU2496168C1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвест-Энерго" | Electric-insulating structure with water-proof coating with even thickness |
| RU172283U1 (en) * | 2017-02-10 | 2017-07-04 | Тоо Еу Гиг | HYDROPHOBIC COATED ELECTRICAL CONSTRUCTION |
-
2019
- 2019-08-27 RU RU2019127015A patent/RU2714682C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA77628C2 (en) * | 2004-01-13 | 2006-12-15 | State Entpr Scient Res I Of Hi | Method for increasing electric strength of high-voltage insulation in humid environment |
| US7989704B2 (en) * | 2005-07-20 | 2011-08-02 | Areva T&D Sa | Electric insulator and a method for the production thereof |
| RU118466U1 (en) * | 2012-02-21 | 2012-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвест-Энерго" | ELECTRIC INSULATION CONSTRUCTION WITH DIFFERENT HYDROPHOBIC COATING |
| RU119162U1 (en) * | 2012-02-21 | 2012-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвест-Энерго" | ELECTRICAL INSULATION CONSTRUCTION WITH HYDROPHOBIC COATING OF DIFFERENT THICKNESS |
| RU2496168C1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвест-Энерго" | Electric-insulating structure with water-proof coating with even thickness |
| RU172283U1 (en) * | 2017-02-10 | 2017-07-04 | Тоо Еу Гиг | HYDROPHOBIC COATED ELECTRICAL CONSTRUCTION |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cherney et al. | Porcelain insulator maintenance with RTV silicone rubber coatings | |
| Farzaneh et al. | Flashover performance of IEEE standard insulators under ice conditions | |
| KR950005855B1 (en) | High voltage insulator | |
| CA1207609A (en) | High voltage insulators | |
| JPS608511Y2 (en) | Hollow heat-shrinkable articles used to terminate or connect high-voltage power cables | |
| Cherney | RTV silicone-a high tech solution for a dirty insulator problem | |
| CA2936147A1 (en) | Coated overhead conductor | |
| Krivda et al. | Inclined-plane tracking and erosion test according to the IEC 60587 standard | |
| Gorur et al. | Protective coatings for improving contamination performance of outdoor high voltage ceramic insulators | |
| Deng et al. | Low-molecular weight silicone fluid in RTV silicone rubber coatings | |
| RU172283U1 (en) | HYDROPHOBIC COATED ELECTRICAL CONSTRUCTION | |
| US20170194775A1 (en) | Gas-insulated switchgear | |
| RU2714682C1 (en) | Electric insulating structure with hydrophobic coating | |
| Hamadi et al. | Review on RTV silicone rubber coatings insulator for transmission lines | |
| George et al. | Field experience and laboratory investigation of glass insulators having a factory-applied silicone rubber coating | |
| RU2496168C1 (en) | Electric-insulating structure with water-proof coating with even thickness | |
| Kim et al. | Effects of saline-water flow rate and air speed on leakage current in RTV coatings | |
| Isa et al. | Characteristics of RTV coating on ceramic insulator | |
| Jamaludin et al. | Considering the effects of a RTV coating to improve electrical insulation against lightning | |
| US20160369110A1 (en) | Surface Coating For Dissipating Electrical Charge On Anti-Static Installations And Process | |
| RU2654076C1 (en) | Electrically insulating construction with hydrophobic coating | |
| CN109575339B (en) | Direct-current flashover resistant nano-coating insulator and preparation method thereof | |
| CN105274493A (en) | Metal-surface composite protective layer and preparing method thereof | |
| RU119162U1 (en) | ELECTRICAL INSULATION CONSTRUCTION WITH HYDROPHOBIC COATING OF DIFFERENT THICKNESS | |
| Deng et al. | Effects of particles size of ATH fillers on the performance of RTV rubber coatings |