UA14722U

UA14722U - Polymeric rod insulator

Info

Publication number: UA14722U
Application number: UAU200512273U
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Borysovych Zlakazov; Andrii Vasyliovych Ovodov
Original assignee: Ltd Liability Company Izoplast
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2006-05-15

Abstract

The proposed polymeric rod insulator contains a rod, which is made of glass-reinforced resin, and an elastic casing, which consists of several sections. The casing sections are fixed to the rod with binding substance. Each section has conical outside surface and an annular rib, which is arranged at the section area with larger diameter. The cone angle of the outside surface of the section does not exceed 12 degrees.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до області електротехніки, а саме, до полімерних ізоляторів з еластомерними 2 спідничними елементами, з'єднаними зв'язувальною речовиною зі склопластиковим стрижнем.The useful model refers to the field of electrical engineering, namely, to polymer insulators with elastomeric 2 skirt elements connected by a binder to a fiberglass core.

Відомі полімерні стрижневі ізолятори, що містять склопластиковий стрижень, електроізоляційний елемент, з'єднані між собою зв'язувальною речовиною, а також металеві наконечники, при цьому ізоляційний елемент виконаний у виді суцільнолитого, монолітного циліндричного корпусу з кільцевими ребрами. |Див. ПатентиKnown polymer rod insulators containing a fiberglass rod, an electrical insulating element, connected to each other by a binder, as well as metal tips, while the insulating element is made in the form of a one-piece, monolithic cylindrical body with annular ribs. | See Patents

України 52084 А по М кл. Н 018 17/20, 2002 р.; Моб0950 по М кл. НО1В 17/00, 2005 р 70 Виконання ізоляційного елементу у вигляді суцільнолитої оболонки, що не має стиків між ребрами дозволить підвищити якість виготовлення ізоляторів, забезпечити їхню високу електричну міцність та експлуатаційну надійність.of Ukraine 52084 A to M cl. H 018 17/20, 2002; Mob 0950 by M class. НО1В 17/00, 2005 70 Making the insulating element in the form of a one-piece shell that does not have joints between the ribs will improve the quality of the insulators, ensure their high electrical strength and operational reliability.

Однак зазначені ізолятори мають два основних недоліки, що обмежують можливість їхнього широкого застосування. 19 Першим з них є складна конструкція пресоснастки, застосовуваної для виготовлення ізоляційного елемента через що зазначена пресоснастка є трудомісткою у виготовленні і дуже дорогою. Фактично на виготовлення однієї пресформи іде до декількох місяців. Це веде до подорожчання ізоляторів, що випускаються, і, відповідно, зниженню їхньої конкурентноздатності в порівнянні з іншими видами ізоляторів. При цьому на кожен тип ізоляторів, а їх нараховуються десятки, необхідна своя пресоснастка. 20 Другим недоліком зазначених ізоляторів є те, що в процесі їхнього виготовлення в склопластиковому стрижні можлива поява дефектів, а саме поверхневих тріщин і мікротріщин, що практично неможливо знайти при вихідному контролі і які виявляються в процесі експлуатації ізоляторів, приводячи до їх внутрішнього електричного пробою і передчасного виходу з ладу. Це пов'язано з особливостями технології виготовлення даного виду ізоляторів, при якій формування ізоляційної суцільнолитої оболонки здійснюють безпосередньо на 25 склопластиковому стрижні. При цьому гумову суміш упорскують у форму під великим тиском, а вулканізація в сформованої оболонки відбувається при критичній для склопластика температурі 130-140 «С протягом досить тривалого часу (5-20хв.).However, these insulators have two main disadvantages that limit the possibility of their wide application. 19 The first of them is the complex design of the press tool used for the manufacture of the insulating element, due to which the specified press tool is time-consuming to manufacture and very expensive. In fact, it takes up to several months to make one mold. This leads to an increase in the price of produced insulators and, accordingly, to a decrease in their competitiveness compared to other types of insulators. At the same time, each type of insulator, and there are dozens of them, requires its own press equipment. 20 The second disadvantage of these insulators is that in the process of their manufacture defects may appear in the fiberglass rod, namely surface cracks and microcracks, which are practically impossible to find during the initial inspection and which are detected during the operation of the insulators, leading to their internal electrical breakdown and premature failure This is due to the peculiarities of the manufacturing technology of this type of insulators, in which the formation of the insulating solid-cast shell is carried out directly on the 25 fiberglass rod. At the same time, the rubber mixture is injected into the mold under high pressure, and vulcanization in the formed shell takes place at the temperature critical for fiberglass of 130-140 °C for a long time (5-20 minutes).

Вплив даних факторів у сукупності може привести до порушення цілісності склопластикового стрижня, що знайти практично неможливо. сч 30 Відомий також полімерний стрижневий ізолятор, що включає електроізоляційний стрижень, наприклад Ге склопластиковий, ізолюючий елемент, що складається з окремих спідничних елементів, з'єднаних між собою і стрижнем зв'язувальною речовиною і металевими закінцьовувачами. Внутрішній діаметр отвору спідничних - елементів дорівнює зовнішньому діаметру стрижня, у нижній частині спідничні елементи мають воронкоподібні чЕ заглиблення. При виготовленні зазначеного ізолятора спідничні елементи переверненими нагоруThe combined effect of these factors can lead to a violation of the integrity of the fiberglass rod, which is almost impossible to find. ch 30 Also known is a polymer rod insulator, which includes an electrically insulating rod, for example, a fiberglass, insulating element consisting of separate skirt elements connected to each other and the rod by a binder and metal terminations. The inner diameter of the opening of the skirt elements is equal to the outer diameter of the rod, in the lower part the skirt elements have funnel-shaped depressions. When manufacturing the specified insulator, the skirt elements are turned up

Зо воронкоподібними заглибленнями, заповненими зв'язувальною речовиною нанизують знизу на вертикально - розташований стрижень. |Див. заявку ФРН Мо2618693 по М.кл. НО1В 17/32, 1976р.1.With funnel-shaped recesses filled with a binding substance, a rod is strung vertically from below. | See application of the Federal Republic of Germany Mo2618693 for M.cl. НО1В 17/32, 1976.1.

Перевагою даної технології є її гнучкість, тому що при порівняно невеликій номенклатурі спідничних елементів, що виготовляють на простому оснащенні і досить дешеві, можна збирати велику кількість різновидів « ізоляторів практично будь-якої довжини. З7ЗThe advantage of this technology is its flexibility, because with a relatively small range of skirt elements, which are made on simple equipment and are quite cheap, it is possible to collect a large number of varieties of insulators of almost any length. Z7Z

Недоліком даної конструкції є неможливість створення обтискуючи х зусиль, необхідних для витиснення с повітря між стрижнем і спідничними елементами, створення рівномірного шару з'єднувальної речовини і, отже, "з високої якості з'єднання деталей і електричної міцності ізолятора.The disadvantage of this design is the impossibility of creating the pressing forces necessary to squeeze out the air between the rod and the skirt elements, creating a uniform layer of the connecting substance and, therefore, "from the high quality of the connection of the parts and the electrical strength of the insulator.

Прототипом є полімерний стрижневий ізолятор, що містить у собі електроізоляційний стрижень, спідничні елементи з осьовим отвором і металевий закінцьовувач. Спідничні елементи виконані у виді циліндричного -з 15 корпуса і кільцевого ребра. Електроізоляційний стрижень і спідничні елементи з'єднані між собою зв'язувальною речовиною. т» Довжину осьового отвору спідничного елемента І! і товщину А його стінки вибирають зі співвідношення І «В - А (див. Патент України Мо7964 по М.кл. НО1В 17/24, 1995р.|. іме) 50 Недоліком даного ізолятора є нерівномірне обтиснення електроізоляційного стрижня спідничним елементом.The prototype is a polymer rod insulator, which contains an electrically insulating rod, skirt elements with an axial hole and a metal terminator. The skirt elements are made in the form of a cylindrical 15-section body and an annular rib. The electrically insulating rod and skirt elements are connected to each other by a binder. t» The length of the axial hole of the skirt element I! and the thickness A of its wall is chosen from the ratio I «V - A (see Patent of Ukraine Mo7964 on M.kl. НО1В 17/24, 1995 |. ime) 50 The disadvantage of this insulator is the uneven compression of the electrical insulating rod by the skirt element.

Кз Так, циліндричною частиною спідничного елемента електроізоляційний стрижень обтискується значно слабкіше, ніж частиною, у якій розташоване ребро. Через це не забезпечується рівномірна товщина шару зв'язувальної речовини і, відповідно може знизитися електрична міцність ізолятора.Kz So, the cylindrical part of the skirt element compresses the electrically insulating rod much weaker than the part in which the rib is located. Due to this, the uniform thickness of the binder layer is not ensured and, accordingly, the electrical strength of the insulator may decrease.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції полімерного ізолятора, підвищення його електричної міцності й експлуатаційної надійності. с Рішення зазначеної задачі забезпечується дійсною корисною моделлю і полягає в тому, що у відомому полімерному стрижневому ізоляторі, що містить склопластиковий електроізоляційний стрижень і еластичні спідничні елементи, з'єднані між собою і стрижнем зв'язувальною речовиною, при цьому спідничні елементи виконані з осьовим отвором у виді корпусу і кільцевого ребра, зовнішня поверхня корпусу спідничних елементів бо виконана конічною з максимальним діаметром у зоні кільцевого ребра, а кут нахилу ж утворюючої конічної поверхні корпусу спідничних елементів до осі не перевищує 122.The basis of the useful model is the task of improving the design of the polymer insulator, increasing its electrical strength and operational reliability. c The solution to the specified problem is provided by a valid useful model and consists in the fact that in a known polymer rod insulator containing a fiberglass electrical insulating rod and elastic skirt elements connected between themselves and the rod by a binding substance, while the skirt elements are made with an axial hole in the form of a body and an annular rib, the outer surface of the body of the skirt elements is made conical with the maximum diameter in the zone of the annular rib, and the angle of inclination of the conical surface of the body of the skirt elements to the axis does not exceed 122.

Виконання зовнішньої поверхні корпусу спідничних елементів конічною дозволить збільшити його твердість і, відповідно, збільшити зусилля обтиснення склопластикового стрижня зазначеним корпусом. У результаті буде б5 досягнуте більш рівномірне обтиснення склопластикового стрижня по довжині спідничного елемента і, відповідно, більш рівномірна товщина зв'язувальної речовини.Making the outer surface of the body of the skirt elements conical will increase its hardness and, accordingly, increase the force of pressing the fiberglass rod by the specified body. As a result, a more uniform compression of the fiberglass rod along the length of the skirt element and, accordingly, a more uniform thickness of the binder will be achieved.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких:The essence of a useful model is explained by drawings in which:

Фіг.1 - Загальний вид ізолятораFig. 1 - General view of the insulator

Фіг.2 - Спідничний елементFig. 2 - Skirt element

Фіг.3 - Розподіл радіальних напруг в ізоляторі зі спідничним елементом, змонтованим на стеклопластиковий стрижень з натягом. Розрахунок виконаний методом кінцевих елементів. а) при циліндричному корпусі спідничного елемента; б) при корпусі спідничного елемента з конічною зовнішньою поверхнею.Fig. 3 - Distribution of radial stresses in an insulator with a skirt element mounted on a fiberglass rod with tension. The calculation was performed using the finite element method. a) with a cylindrical body of the skirt element; b) with a case of a skirt element with a conical outer surface.

На вертикальній шкалі приведені значення радіальних напруг у МПа. 70 Фіг4 - Графік радіальних напруг на внутрішній поверхні спідничного елемента в зоні контакту зі стеклопластиковьмм стрижнем а) при циліндричному корпусі спідничного елемента; б) при корпусі спідничного елемента з конічною зовнішньою поверхнею.The values of the radial stresses in MPa are given on the vertical scale. 70 Fig. 4 - Graph of radial stresses on the inner surface of the skirt element in the contact zone with the fiberglass rod a) with the cylindrical body of the skirt element; b) with a case of a skirt element with a conical outer surface.

Полімерний стрижневий ізолятор містить електроізоляційний стрижень 1, на який змонтовані спідничні /5 елементи 2 і кінцева втулка З. На кінцях електроізоляційного стрижня 1 закріплені металеві закінцьовувачі 4.The polymer rod insulator contains an electrical insulating rod 1, on which the skirt /5 elements 2 and the end sleeve 3 are mounted. Metal terminations 4 are attached to the ends of the electrical insulating rod 1.

Спідничні елементи 2 і кінцева втулка З з'єднані між собою, зі стрижнем 1 і металевими закінцьовувачами 4 зв'язувальною речовиною 5.The skirt elements 2 and the end sleeve C are connected to each other, to the rod 1 and the metal ends 4 by a binder 5.

Спідничні елементи 2 виконані у виді кільцевого ребра 6 і корпусу 7, зовнішня поверхня 8 якого виконана конічною.Skirt elements 2 are made in the form of an annular rib 6 and a body 7, the outer surface 8 of which is conical.

Зборку полімерного стрижневого ізолятора здійснюють шляхом послідовного монтажу на електроізоляційний стрижень 1 з нанесеним на його поверхню зв'язувальною речовиною 5 спідничних елементів 2.The assembly of the polymer rod insulator is carried out by sequentially mounting the skirt elements 2 on the electrically insulating rod 1 with a binder 5 applied to its surface.

При цьому на електроізоляційний стрижень 1 попередньо монтують один металевий закінцьовувач 4 і кінцеву втулку 3.At the same time, one metal terminator 4 and end sleeve 3 are pre-mounted on the electrically insulating rod 1.

Після закінчення монтажу спідничних елементів 2 монтують другий металевий закінцьовувач 4 і роблять ов отвердіння зв'язувальної речовини 5.After the installation of the skirt elements 2 is completed, the second metal terminator 4 is mounted and the binder 5 is hardened.

Як видно з Фіг.3-4, виконання зовнішньої поверхні 8 корпусу 7 спідничних елементів 2 конічною дозволить - одержати більш рівномірний розподіл радіальних напруг на місці з'єднання спідничного елементу 2 і склопластикового стрижня 1, відповідно, більш рівномірний розподіл зв'язувальної речовини 5 і, відповідно може бути досягнуте підвищення електричної міцності і експлуатаційної надійності ізолятора. с сAs can be seen from Fig. 3-4, making the outer surface 8 of the body 7 of the skirt elements 2 conical will allow - to obtain a more uniform distribution of radial stresses at the junction of the skirt element 2 and the fiberglass rod 1, respectively, a more uniform distribution of the binder 5 and, accordingly, an increase in the electrical strength and operational reliability of the insulator can be achieved. with

Claims

The formula of the invention is a polymer rod insulator containing a fiberglass electrical insulating rod and elastic "skirt elements connected between themselves and the rod by a binding substance, while the skirt elements are made "- in the form of a case with an axial hole and an annular rib, which differs in that , that the outer surface of the body of the skirt elements is made conical with the maximum diameter in the zone of the annular rib, and the angle of inclination x of the conical surface of the body of the skirt elements to the axis does not exceed 129, "

- and? - sh» -i ime) Ko) 60 b5