UA14801U

UA14801U - Polymeric rod insulator

Info

Publication number: UA14801U
Application number: UAU200600324U
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Borysovych Zlakazov; Andrii Vasyliovych Ovodov
Original assignee: Ltd Liability Company Izoplast
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2006-05-15

Abstract

The proposed polymeric rod insulator contains a rod (1), which is made of insulating material, metallic tips (4), and a casing, which consists of several sections (2). Each section has a conical hole (8) and an annular rib, which is arranged at the section area with larger diameter. The diameters (d1, d2) and length (L) of the conical hole of the casing section (2) are determined according to the following equation: .

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 rod.

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 Мо52084 А по М кл. НО1В 17/20, 2002 р.; Моб0О950 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 Mo52084 А by M cl. НО1В 17/20, 2002; Mob0O950 by M Cl. НО1В 17/00, 2005) 70 Making the insulating element in the form of a solid 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 виходу з ладу. Це пов'язано з особливостями технології виготовлення даного виду ізоляторів, при якій формування ізоляційної суцільнолитої оболонки здійснюють безпосередньо на склопластиковому стрижні. При цьому гумову 25 суміш упорскують у форму під великим тиском, а вулканізація сформованої оболонки відбувається при критичній пт») для склопластика температурі 120-140 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 failure. This is due to the peculiarities of the production technology of this type of insulators, in which the formation of the insulating solid-cast shell is carried out directly on the fiberglass rod. At the same time, the rubber 25 mixture is injected into the mold under high pressure, and the vulcanization of the formed shell takes place at the critical pt") for fiberglass at a temperature of 120-140 for a fairly long time (5-20 min.)

Вплив даних факторів у сукупності може привести до порушення цілісності склопластикового стрижня, що знайти при вихідному контролі практично неможливо.The combined effect of these factors can lead to a violation of the integrity of the fiberglass rod, which is almost impossible to find during the initial inspection.

Відомий також полімерний стрижневий ізолятор, що включає електроізоляційний стрижень, наприклад - 30 склопластиковий, ізолюючий елемент, що складається з окремих спідничних елементів, з'єднаних між собою і «З стрижнем зв'язувальною речовиною і металевими закінцьовувачами. Внутрішній діаметр отвору спідничних елементів дорівнює зовнішньому діаметру стрижня, у нижній частині спідничні елементи мають воронкоподібні со заглиблення. При виготовленні зазначеного ізолятора спідничні елементи переверненими нагору «І воронкоподібними заглибленнями, заповненими зв'язувальною речовиною, нанизують знизу на вертикальноAlso known is a polymer rod insulator, which includes an electrically insulating rod, for example - 30 fiberglass, an insulating element consisting of separate skirt elements connected to each other and "With a rod with a binding substance 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. In the manufacture of the specified insulator, the skirt elements are turned upside down and funnel-shaped recesses filled with a binder are strung vertically from below

Зо розташований стрижень. |Див. заявку ФРН Мо2618693 по М. кл. НО1В 17/32, 1976 р. -From is located the rod. | See application of the Federal Republic of Germany Mo2618693 for M. cl. НО1В 17/32, 1976 -

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. «The 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. "

Недоліком даної конструкції є неможливість створення обтискуючих зусиль, необхідних для витиснення З7З повітря між стрижнем і спідничними елементами, створення рівномірного шару з'єднувальної речовини і, отже, с високої якості з'єднання деталей і електричної міцності ізолятора. "з 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 корпусу і кільцевого ребра. Електроізоляційний стрижень і спідничні елементи з'єднані між собою зв'язувальною з 75 речовиною.The disadvantage of this design is the impossibility of creating the compressive forces necessary to squeeze out air between the rod and the skirt elements, creating a uniform layer of the connecting substance and, therefore, the high quality of the connection of the parts and the electrical strength of the insulator. "with the Prototype there 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 body and an annular rib. The electrically insulating rod and skirt elements are connected to each other by a binder with 75 substance

Довжину осьового отвору спідничного елемента І! і товщину А його стінки І «В вибирають зі співвідношення ї А со ІДив. Патент України Мо7964 по М. кл. НО1В 17724, 1995 рThe length of the axial hole of the skirt element I! and the thickness A of its walls and "B" are chosen from the ratio и A со ИДив. Patent of Ukraine Mo7964 under M. cl. HO1B 17724, 1995

Недоліком даного ізолятора є нерівномірне обтиснення електроізоляційного стрижня спідничним елементом. (ав) 50 Так, циліндричною частиною спідничного елемента електроізоляційний стрижень обтискується значно слабкіше, щ ніж частиною, у якій розташоване ребро. Через це не забезпечується рівномірна товщина шару зв'язувальної речовини і, відповідно, може знизитися електрична міцність ізолятора.The disadvantage of this insulator is the uneven compression of the insulating rod by the skirt element. (ав) 50 Yes, 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.The basis of the useful model is the task of improving the design of the polymer insulator, increasing its electrical strength and operational reliability.

Зазначена мета досягається тим, що у відомому полімерному стрижневому ізоляторі, що містить с електроіїзоляційний стрижень з металевими закінцьовувачами і, з'єднані між собою і стрижнем зв'язувальною речовиною спідничні елементи, виконані з осьовим отвором у виді корпусу і кільцевого ребра, осьовий отвір спідничного елемента виконаний конічним з максимальним діаметром у зоні кільцевого ребра, при цьому во діаметри а, до» і довжину І конічного осьового отвору спідничного елемента вибирають зі співвідношення піл «004The specified goal is achieved by the fact that in the known polymer rod insulator, which contains an electrically insulating rod with metal ends and skirt elements connected to each other and the rod by a binding substance, made with an axial hole in the form of a body and an annular rib, the axial hole of the skirt element is made conical with the maximum diameter in the zone of the ring rib, while the diameters a, k" and the length I of the conical axial hole of the skirt element are selected from the ratio of poles "004

Виконання осьового отвору спідничного елемента конічним зі зменшенням діаметра й 5 в зоні корпусу дозволить збільшити ступінь обтиснення склопластикового стрижня спідничним елементом у зоні зазначеного 65 Корпусу. У результаті буде досягнуто більш рівномірне обтиснення склопластикового стрижня по довжині спідничного елемента і, відповідно, більш рівномірна товщина зв'язувальної речовини між спідничним елементом і склопластиковим стрижнем у зібраному ізоляторі.Making the axial opening of the skirt element conical with a decrease in diameter and 5 in the body area will allow to increase the degree of compression of the fiberglass rod by the skirt element in the area of the specified 65 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 between the skirt element and the fiberglass rod in the assembled insulator will be achieved.

При значному зменшенні діаметра до, тобто коли співвідношення 9 - де перевищує 0,04, ступіньWith a significant decrease in diameter to, that is, when the ratio 9 - where exceeds 0.04, the degree

Гн обтиснення склопластикового стрижня в зоні корпусу спідничного елемента стає істотно більшою, ніж у зоні кільцевого ребра і, відповідно, губиться позитивний ефект даного рішення. Таким чином, вирівнювання ступеня обтиснення склопластикового стрижня і забезпечення більш рівномірного розподілу зв'язувальної речовини між спідничними елементами і склопластиковим стрижнем забезпечується тільки при заданому співвідношенні діаметральних розмірів і довжини осьового отвору спідничного елемента.The compression force of the fiberglass rod in the area of the body of the skirt element becomes significantly greater than in the area of the annular rib and, accordingly, the positive effect of this solution is lost. Thus, leveling the degree of compression of the fiberglass rod and ensuring a more uniform distribution of the binder between the skirt elements and the fiberglass rod is ensured only with a given ratio of the diametrical dimensions and the length of the axial opening of the skirt element.

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

Фіг.1 - Загальний вид полімерного стрижневого ізолятора.Fig. 1 - General view of a polymer rod insulator.

Фіг.2 - Спідничний елемент полімерного стрижневого ізолятора.Fig. 2 - Skirt element of a polymer rod insulator.

Фіг.3 - Розподіл радіальних напруг в ізоляторі зі спідничним елементом, змонтованим на склопластиковий стрижень з натягом. Розрахунок виконаний методом кінцевих елементів, при цьому а) а-4й2-0 б) а-а5-50,бмм л-л -0016Fig. 3 - Distribution of radial stresses in an insulator with a skirt element mounted on a fiberglass rod with tension. The calculation was made by the method of finite elements, while a) a-4y2-0 b) a-a5-50, bmm l-l -0016

На вертикальній шкалі приведені значення радіальних напруг у М Па.The values of the radial stresses in MPa are given on the vertical scale.

Фіг4 - Графік радіальних напруг на внутрішній поверхні спідничного елемента в зоні контакту зі склопластиковим стрижнем а) а-95-0 б) а-а5-50,бмм а; - 9 ---- пО16 ЗFig. 4 - Graph of radial stresses on the inner surface of the skirt element in the contact zone with the fiberglass rod a) a-95-0 b) a-a5-50, bmm a; - 9 ---- pO16 Z

Полімерний стрижневий ізолятор містить електроізоляційний стрижень 1, на який змонтовані спідничні елементи 2 і кінцева втулка 3. На кінцях електроізоляційного стрижня 1 закріплені металеві закінцьовувачі 4.Спідничні елементи 2 і кінцева втулка З з'єднані між собою зі стрижнем 1 і металевими закінцьовувачами 4 «- зв'язувальною речовиною 5.The polymer rod insulator contains an electrically insulating rod 1, on which the skirt elements 2 and the end sleeve 3 are mounted. At the ends of the electrically insulating rod 1, metal terminations 4 are fixed. The skirt elements 2 and the end sleeve C are connected to each other with the rod 1 and metal terminations 4 "- binder 5.

Спідничні елементи 2 містять корпус 6, кільцеві ребра 7 і мають осьовий отвір з конічною поверхнею 8. («в»)Skirt elements 2 contain a body 6, annular ribs 7 and have an axial opening with a conical surface 8. ("c")

Полімерний ізолятор збирають шляхом послідовного монтажу на електроізоляційний стрижень 1, з со нанесеним на його поверхню зв'язувальною речовиною 5, спідничних елементів 2.The polymer insulator is assembled 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 Ж з5 втулку З. «-At the same time, one metal terminator 4 and an end Ж from 5 sleeve Z are pre-mounted on the electrical insulating rod 1. "-

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

Як видно з Фіг.3-4, виконання осьового отвору 8 спідничних елементів 2 конічним зі співвідношенням 9-9, «004 дозволить одержати більш рівномірний розподіл радіальних напруг у місці з'єднання спідничного «As can be seen from Fig. 3-4, making the axial hole 8 of the skirt elements 2 conical with a ratio of 9-9, "004 will allow to obtain a more uniform distribution of radial stresses at the junction of the skirt elements"

Ди - с елемента 2 і склопластикового стрижня 1, а також більш рівномірний розподіл зв'язувальної речовини 5 і, "з відповідно, може бути досягнуте підвищення електричної міцності й експлуатаційної надійності ізолятора. пDy - s of element 2 and fiberglass rod 1, as well as a more uniform distribution of the binder 5 and, respectively, an increase in the electrical strength and operational reliability of the insulator can be achieved.

Claims

The formula of the invention is a polymer rod insulator containing an electrically insulating rod with metal ends, and skirt elements with an axial hole connected between themselves and the rod by a binder, made in the form of (ee) a body and an annular rib, which is distinguished by the fact that the axial hole of the skirt element is made conical with a maximum diameter of 50 in the area of the annular rib, while the diameters c,, 4. and the length | of the conical axial hole of the skirt element is selected from the ratio "v, -- d". - -- 2 PO with 60 b5