RU97859U1

RU97859U1 - INSULATOR WITH EARTHING INSERT

Info

Publication number: RU97859U1
Application number: RU2010115221/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Горьковенко; Андрей Степанович Дзюбин; Яков Аркадьевич Желябин; Евгения Михайловна Суворова
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Нпо "Изолятор"
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2010-09-20

Abstract

1. Изолятор, содержащий оконцеватель, выполненный с возможностью соединения с несущей конструкцией, оконцеватель, выполненный с возможностью соединения с проводом, и вставку заземления, выполненную с возможностью заземления, а также изоляционные элементы, механически соединяющие каждый из оконцевателей со вставкой заземления. ! 2. Изолятор по п.1, отличающийся тем, что вставка заземления расположена, по существу, на одинаковых расстояниях от оконцевателей. ! 3. Изолятор по п.1, отличающийся тем, что вставка заземления расположена ближе к одному из оконцевателей. ! 4. Изолятор по п.1, отличающийся тем, что содержит заземляющий отвод, соединенный с вставкой заземления. ! 5. Изолятор по п.4, отличающийся тем, что заземляющий отвод соединен с вставкой заземления неразъемным образом. ! 6. Изолятор по п.4, отличающийся тем, что заземляющий отвод соединен с вставкой заземления разъемным образом. ! 7. Изолятор по п.6, отличающийся тем, что заземляющий отвод соединен с вставкой заземления с помощью съемной муфты. ! 8. Изолятор по п.4, отличающийся тем, что заземляющий отвод имеет электрическую развязку с несущей конструкцией, с которой соединяют один из оконцевателей при установке изолятора. 1. An insulator containing a terminal made with the possibility of connecting with the supporting structure, a terminal made with the possibility of connecting with a wire, and a grounding insert made with the possibility of grounding, as well as insulating elements that mechanically connect each of the terminal with a grounding insert. ! 2. The insulator according to claim 1, characterized in that the grounding insert is located essentially at the same distance from the terminal. ! 3. The insulator according to claim 1, characterized in that the grounding insert is located closer to one of the terminators. ! 4. The insulator according to claim 1, characterized in that it contains a grounding tap connected to the grounding insert. ! 5. The insulator according to claim 4, characterized in that the grounding tap is connected in a one-piece manner to the grounding insert. ! 6. The insulator according to claim 4, characterized in that the grounding tap is connected in a detachable manner to the grounding insert. ! 7. The insulator according to claim 6, characterized in that the grounding tap is connected to the grounding insert using a removable sleeve. ! 8. The insulator according to claim 4, characterized in that the grounding outlet has an electrical isolation with a supporting structure, to which one of the terminators is connected when installing the insulator.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Настоящая полезная модель относится к оборудованию для осуществления электропередачи, в частности, для закрепления проводов относительно несущих конструкций, то есть к изоляторам.The present utility model relates to equipment for carrying out power transmission, in particular for securing wires with respect to supporting structures, i.e., insulators.

Уровень техникиState of the art

Для подвешивания проводов линий электропередач к несущим конструкциям в виде колонн или опор, мостов, тоннелей или путепроводов широко используются электрические изоляторы, имеющие в своем составе элемент крепления к опорной конструкции и элемент крепления провода, причем обобщенно эти элементы могут называться оконцеватели, а также тело изолятора, выполненное из изолирующего материала, такого как керамика, полимер и т.п., предназначенное для механического соединения элемента крепления к опорной конструкции и элемента крепления провода, обеспечивая при этом отсутствие электрического соединения между ними.To suspend the wires of power lines to supporting structures in the form of columns or supports, bridges, tunnels or overpasses, electrical insulators are widely used, which include an element for attaching to a supporting structure and an element for attaching a wire, and these elements can be referred to as terminators as well as the body of the insulator made of an insulating material, such as ceramics, polymer, etc., intended for the mechanical connection of the fastening element to the supporting structure and the wire fastening element Yes, while ensuring the absence of an electrical connection between them.

В зависимости от состояния тела изолятора, по нему могут проходить токи утечки, вызывающие потери электроэнергии, приводящие к появлению опасности поражения электрическим током, поскольку металлические конструкции оказываются под электрическим напряжением, и отрицательно сказывающиеся на состоянии опорных конструкций, приводя к их разрушению, например, путем электрокоррозии. К появлению токов утечки, в частности, приводит загрязненность поверхности изолятора, что происходит достаточно часто в районах с развитым промышленным производством или в местах с интенсивным загрязнением.Depending on the condition of the body of the insulator, leakage currents can occur through it, causing loss of electricity, leading to the risk of electric shock, since metal structures are under electrical voltage, and adversely affect the state of the supporting structures, leading to their destruction, for example, by electrocorrosion. Leakage currents, in particular, are caused by contamination of the surface of the insulator, which occurs quite often in areas with developed industrial production or in places with intense pollution.

В случае сильного загрязнения изолятора или попадания на изолятор постороннего предмета может произойти перекрытие изолятора электрической дугой по воздуху. Дуга также может возникнуть и в случае внутреннего пробоя изолятора, например, в результате механического повреждения при актах вандализма, то есть внутри изолятора между оконцевателями. Дуга, возникающая в этих случаях, проходит по кратчайшему расстоянию между оконцевателями изолятора и вызывает все негативные явления, перечисленные ранее.In the event of severe contamination of the insulator or a foreign object entering the insulator, the insulator may be blocked by an electric arc through the air. An arc can also occur in the case of internal breakdown of the insulator, for example, as a result of mechanical damage during acts of vandalism, that is, inside the insulator between the terminators. The arc that occurs in these cases passes along the shortest distance between the ends of the insulator and causes all the negative phenomena listed above.

Для защиты несущих конструкций от электрокоррозии и других отрицательных явлений, вызываемых токами утечек и силовой электрической дугой, возможно использование разборной конструкции, собранной из двух изоляторов и вставки заземления с помощью нескольких конструктивных элементов, обеспечивающих их разъемное соединение между собой. Изоляторы соединены между собой с использованием одного оконцевателя каждого изолятора и закреплены на несущей конструкции с использованием оконцевателя одного изолятора, а оконцеватель другого изолятора удерживает электрический провод. Вставка заземления, имеющая электрический контакт с соединенными между собой оконцевателями, заземляется независимо от несущей конструкции и обеспечивает ее защиту в случае появления токов утечки или дуги. В то же время такой узел отличается низкой надежностью, поскольку конструкция имеет тенденцию к расцеплению при вибрационных воздействиях.To protect the load-bearing structures from electro-corrosion and other negative phenomena caused by leakage currents and a power electric arc, it is possible to use a collapsible structure assembled from two insulators and an earthing insert with the help of several structural elements ensuring their detachable connection between themselves. The insulators are interconnected using one terminal of each insulator and mounted on a supporting structure using the terminal of one insulator, and the terminal of the other insulator holds the electric wire. An earthing insert having electrical contact with interconnected terminators is grounded independently of the supporting structure and provides its protection in the event of leakage currents or arcs. At the same time, such an assembly is characterized by low reliability, since the design tends to disengage under vibrational influences.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задача настоящей полезной модели заключается в предоставлении такого изолятора, который обеспечивает защиту опорных конструкций от электрокоррозии и других негативных последствий протекания через изолятор токов утечки или возникновения на изоляторе электрической дуги. Такой изолятор также должен иметь надежную конструкцию, обеспечивающую отсутствие самопроизвольного разделения на составные части.The objective of this utility model is to provide an insulator that protects the supporting structures from electrocorrosion and other negative consequences of leakage currents flowing through the insulator or the occurrence of an electric arc on the insulator. Such an insulator should also have a reliable design, ensuring the absence of spontaneous separation into its component parts.

Задача настоящей полезной модели решается с помощью изолятора, содержащего оконцеватель, выполненный с возможностью соединения с несущей конструкцией, оконцеватель, выполненный с возможностью соединения с проводом, и вставку заземления, выполненную с возможностью заземления, а также изоляционные элементы, механически соединяющие каждый из оконцевателей со вставкой заземления.The objective of this utility model is solved using an insulator containing a terminal made with the possibility of connecting to the supporting structure, a terminal made with the possibility of connecting with a wire, and a grounding insert made with the possibility of grounding, as well as insulating elements that mechanically connect each of the terminal with an insert grounding.

В предпочтительном для сокращения общей длины изолятора варианте вставка заземления расположена ближе к оконцевателю, соединенному с несущей конструкцией и не находящимся под напряжением, однако, возможны варианты, когда вставка заземления расположена на одинаковых расстояниях от оконцевателей.In a preferred embodiment, to shorten the total length of the insulator, the grounding insert is located closer to the terminal connected to the supporting structure and is not energized, however, it is possible that the grounding insert is located at the same distance from the terminal.

В предпочтительном варианте настоящей полезной модели изолятор содержит заземляющий отвод, соединенный с вставкой заземления, причем это соединение может быть как неразъемным, например, с помощью сварки, так и разъемным, например, с использованием съемной муфты. Заземляющий отвод предпочтительно имеет электрическую развязку с несущей конструкцией, с которой соединяют один из оконцевателей при установке изолятораIn a preferred embodiment of the present utility model, the insulator comprises an earthing tap connected to a ground insert, which connection can be either one-piece, for example by welding, or detachable, for example, using a removable sleeve. The earthing tap preferably has an electrical isolation with a supporting structure to which one of the terminators is connected when installing the insulator

Благодаря монолитности конструкции изолятора обеспечивается отсутствие возможности самопроизвольного разделения изолятора на составные части, то есть повышается механическая надежность конструкции, в то время как в прототипе возможно расцепление соединенных друг с другом изоляторов.Due to the monolithic construction of the insulator, it is not possible to spontaneously separate the insulator into its component parts, that is, the mechanical reliability of the structure is increased, while in the prototype it is possible to disconnect insulators connected to each other.

Вследствие предложенного решения при сохранении габаритной длины изолятора увеличиваются разрядные промежутки по воздуху за счет замещения лишних оконцевателей и соединительной арматуры изоляционными материалами (в старой конструкции 4 металлических оконцевателя, соединительная арматура и вставка заземления, а в новой - только два оконцевателя и вставка заземления). Следовательно, увеличиваются разрядные напряжения и повышается электрическая надежность. Кроме того, настоящей полезной моделью обеспечивается более низкая стоимость за счет исключения неиспользуемых в настоящей полезной модели оконцевателей и соединительной арматуры.As a result of the proposed solution, while maintaining the overall length of the insulator, the discharge gaps in the air increase due to the replacement of excess terminators and connecting fittings with insulating materials (in the old design there are 4 metal terminals, connecting fittings and a grounding insert, and in the new one there are only two terminal pieces and a grounding insert). Consequently, the discharge voltages increase and the electrical reliability increases. In addition, the present utility model provides a lower cost by eliminating the terminators and fittings unused in the present utility model.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 представлен чертеж изолятора со вставкой заземления.Figure 1 presents a drawing of an insulator with a grounding insert.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

На фиг.1 показан полимерный изолятор с вставкой 3 заземления (нейтральной вставкой), предназначенный для изоляции и крепления находящихся под напряжением элементов электроустановки (воздушная линия электропередачи, контактная сеть железных дорог, контактная сеть электротранспорта, шинные мосты и т.д.) к искусственным сооружениям, основное назначение которых не связано с этой электроустановкой, например, мосты, тоннели, путепроводы.Figure 1 shows a polymer insulator with a grounding insert 3 (neutral insert), designed for insulation and fastening of live electrical components (overhead power line, contact rail network, contact electric transport network, bus bridges, etc.) to artificial constructions, the main purpose of which is not connected with this electrical installation, for example, bridges, tunnels, overpasses.

Изолятор обеспечивает отсутствие опасности повреждения элементов несущей конструкции силовой электрической дугой и электробезопасность искусственных сооружений в случае его электрического отказа (пробой или перекрытие) и отсутствие электрокоррозии элементов искусственных сооружений за счет утечек тока по загрязненной поверхности изолятора.The insulator ensures that there is no danger of damage to the elements of the supporting structure by a power electric arc and the electrical safety of artificial structures in the event of its electrical failure (breakdown or overlap) and the absence of electrocorrosion of elements of artificial structures due to current leakage along the contaminated surface of the insulator.

Изолятор на фиг.1 содержит два оконцевателя 1, причем один из оконцевателей 1 изолятора соединяется с находящимися под напряжением элементами электроустановки, другой - с элементами искусственного сооружения или несущей конструкции. Между оконцевателями 1 находится вставка 3 заземления, которая отделена от обоих оконцевателей 1 изоляционными элементами 2. Вставка 3 заземляется с помощью заземляющего отвода 5, соединенного с муфтой 4, охватывающей вставку 3 заземления. Вставка 3 заземления может иметь как разъемное, так и неразъемное соединение с заземляющим отводом 5 в зависимости от назначения изолятора (показанное на фиг.1 соединение является разъемным). Заземляющий отвод 5 может быть установлен независимо от несущей конструкции, то есть без какого-либо контакта с ней, однако в некоторых вариантах заземляющий отвод 5 может быть механически закреплен на несущей конструкции, обеспечивая при этом отсутствие электрического контакта, например, с помощью электрической изоляции.The insulator in figure 1 contains two terminal 1, and one of the terminal 1 of the insulator is connected to the live elements of the electrical installation, the other to the elements of the artificial structure or supporting structure. Between the terminal 1 there is an earth insert 3, which is separated from both terminal 1 by insulating elements 2. The insert 3 is earthed using an earth outlet 5 connected to a sleeve 4 enclosing the earth insert 3. The grounding insert 3 can have both a detachable and one-piece connection with the grounding outlet 5 depending on the purpose of the insulator (the connection shown in Fig. 1 is detachable). Grounding tap 5 can be installed independently of the supporting structure, that is, without any contact with it, however, in some embodiments, grounding tap 5 can be mechanically fixed to the supporting structure, while ensuring the absence of electrical contact, for example, by electrical insulation.

В случае загрязнения изоляционной поверхности изолятора, токи утечки начинают протекать между оконцевателем, находящимся под напряжением, и заземленной вставкой. Поскольку оконцеватель, соединенный с элементами искусственного сооружения, и заземленная вставка имеют одинаковый электрический потенциал, то токов утечки между ними не возникает. Таким образом, электрокоррозии элементов несущих конструкций искусственных сооружений под действием токов утечки через изолятор не происходит.In the event of contamination of the insulator insulating surface, leakage currents begin to flow between the energized terminal and the grounded insert. Since the terminal connected to the elements of the artificial structure and the grounded insert have the same electrical potential, leakage currents between them do not occur. Thus, electrocorrosion of the elements of the supporting structures of artificial structures under the action of leakage currents through the insulator does not occur.

В случае сильного загрязнения изолятора или попадания на изолятор постороннего предмета может произойти перекрытие изолятора электрической дугой по воздуху. В этом случае, дуга возникнет по кратчайшему расстоянию между оконцевателем, находящимся под напряжением, и заземленной вставкой. Площадь сечения вставки заземления выбирается достаточной для свободного протекания через нее токов короткого замыкания в течение времени срабатывания автоматического защитного отключения электрической сети. Электрическая сеть отключается автоматикой, а электрическая дуга не попадает на оконцеватель, соединенный с искусственным сооружением и, соответственно, электрический ток не протекает по элементам искусственного сооружения.In the event of severe contamination of the insulator or a foreign object entering the insulator, the insulator may be blocked by an electric arc through the air. In this case, the arc will occur along the shortest distance between the energized terminal and the grounded insert. The cross-sectional area of the grounding insert is selected sufficient for the free flow of short-circuit currents through it during the response time of the automatic protective shutdown of the electrical network. The electric network is switched off automatically, and the electric arc does not fall on the terminal connected to the artificial structure and, accordingly, the electric current does not flow through the elements of the artificial structure.

В случае внутреннего пробоя изолятора (например, в результате механического повреждения при актах вандализма) дуга возникнет внутри изолятора между оконцевателем, находящимся под напряжением, и заземленной вставкой. Электрическая сеть отключается автоматикой, а между оконцевателем, соединенным с искусственным сооружением и заземленной вставкой тока не возникает, соответственно, электрический ток не протекает и по элементам искусственного сооружения.In the event of an internal breakdown of the insulator (for example, as a result of mechanical damage during acts of vandalism), an arc will occur inside the insulator between the energized terminal and the grounded insert. The electric network is switched off automatically, and no current arises between the terminal connected to the artificial structure and the grounded insert, and accordingly, the electric current does not flow through the elements of the artificial structure.

Благодаря предложенному техническому решению отсутствует вероятность расцепления двух изолирующих элементов и повышается механическая надежность изолятора. Также при сохранении габаритной длины изолятора увеличиваются разрядные промежутки по воздуху за счет замещения лишних оконцевателей и соединительной арматуры изоляционными материалами (в старой конструкции 4 металлических оконцевателя, соединительная арматура и вставка заземления, а в новой - только два оконцевателя и вставка заземления). Следовательно, увеличиваются разрядные напряжения и повышается электрическая надежность.Thanks to the proposed technical solution, there is no likelihood of uncoupling of two insulating elements and the mechanical reliability of the insulator increases. Also, while maintaining the overall length of the insulator, the discharge gaps in the air increase due to the replacement of excess terminators and connecting fittings with insulating materials (in the old design there are 4 metal terminals, connecting fittings and grounding insert, and in the new one there are only two grounding terminals and grounding insert). Consequently, the discharge voltages increase and the electrical reliability increases.

Кроме того, обеспечивается более низкая стоимость за счет исключения лишних оконцевателей и соединительной арматуры (в старой конструкции 4 металлических оконцевателя, соединительная арматура и вставка заземления, а в новой - только два оконцевателя и вставка заземления).In addition, a lower cost is ensured by eliminating unnecessary end fittings and connecting fittings (in the old design, 4 metal fittings, fittings and grounding insert, and in the new - only two fittings and grounding insert).

Claims

1. An insulator containing a terminal made with the possibility of connecting with the supporting structure, a terminal made with the possibility of connecting with a wire, and a grounding insert made with the possibility of grounding, as well as insulating elements that mechanically connect each of the terminal with a grounding insert.

2. The insulator according to claim 1, characterized in that the grounding insert is located essentially at the same distance from the terminal.

3. The insulator according to claim 1, characterized in that the grounding insert is located closer to one of the terminators.

4. The insulator according to claim 1, characterized in that it contains a grounding tap connected to the grounding insert.

5. The insulator according to claim 4, characterized in that the grounding tap is connected in a one-piece manner to the grounding insert.

6. The insulator according to claim 4, characterized in that the grounding tap is connected in a detachable manner to the grounding insert.

7. The insulator according to claim 6, characterized in that the grounding tap is connected to the grounding insert using a removable sleeve.

8. The insulator according to claim 4, characterized in that the grounding outlet has an electrical isolation with a supporting structure, to which one of the terminators is connected when installing the insulator.