UA81043C2

UA81043C2 - Polymer rod insulator

Info

Publication number: UA81043C2
Application number: UAA200512278A
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Borysovych Zlakazov; Andrii Vasylyovych Ovodov
Original assignee: Ltd Liability Company Izoplast
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-11-26

Abstract

A polymer rod insulator comprises a glass-fiber electric insulating rod 1 and elastic skirt elements 2 that linked one with another and with the rod 1 by means of a binder 5. Skirt elements 2 are made as a body 7 with an axis bore and ring edge 6. An outer body (7) surface of skirt elements 2 is made in the form of cone; angle of slope of body 7 cone element of skirt elements 2 to an axis is not more 12 DEGREE .

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до області електротехнікию, а саме, до полімерних ізоляторів з єластомерними 2 спідничними елементами, з'єднаними зв'язувальною речовиною зі склопластиковим стрижнем.The invention relates 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 52084 А по Мкл. Н 018 17/20, 2002р.; Моб0950 по Мкл. НО1В 17/00,2005р.)of Ukraine 52084 A on Mkl. H 018 17/20, 2002; Mob 0950 by Mkl. НО1В 17/00, 2005)

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.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. т 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.However, these insulators have two main disadvantages that limit the possibility of their wide application. t 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.

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 с 29 склопластиковому стрижні. При цьому гумову суміш упорскують у форму під великим тиском, а вулканізація Ге) сформованої оболонки відбувається при критичній для склопластика температурі 130-140 «С протягом досить тривалого часу (5-20хв.).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 exit out of order 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 29 fiberglass rod. At the same time, the rubber mixture is injected into the mold under high pressure, and the vulcanization of 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. со 3о Відомий також полімерний стрижневий ізолятор, що включає електроізоляційний стрижень, наприклад Й 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 о елементів дорівнює зовнішньому діаметру стрижня, у нижній частині спідничні елементи мають воронкоподібні -- заглиблення. При виготовленні зазначеного ізолятора спідничні елементи переверненими нагору воронкоподібними заглибленнями, заповненими зв'язувальною речовиною нанизують знизу на вертикально со розташований стрижень. |Див. заявку ФРН Мо2618693 по М.кл.НО1В 17/32, 1976р.1.The combined effect of these factors can lead to a violation of the integrity of the fiberglass rod, which is almost impossible to find. 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 a funnel-shaped recess. In the manufacture of the specified insulator, skirt elements with funnel-shaped depressions inverted upwards, filled with a binder, are strung from below on a vertically located rod. | See application of the Federal Republic of Germany Mo2618693 according to M.kl.HO1B 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 « дю ізоляторів практично будь-якої довжини. зThe 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. with

Недоліком даної конструкції є неможливість створення обтискуючих 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 compressive forces necessary to squeeze out the air between the rod and the skirt elements, create 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 бо 15 корпуса і кільцевого ребра. Електроізоляційний стрижень і спідничні елементи з'єднані між собою зв'язувальною речовиною. - Довжину осьового отвору спідничного елемента | і товщину ЛА його стінки вибирають зі співвідношення о (/А)-8 |див.: Патент України Мо7964 поМ.кл.НО1817/24, 1995р.|.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 bo 15 body and an annular rib. The electrically insulating rod and skirt elements are connected to each other by a binder. - The length of the axial opening of the skirt element | and the thickness LA of its wall is chosen from the ratio o (/A)-8 |see: Patent of Ukraine Mo7964 poM.kl.HO1817/24, 1995|.

Недоліком даного ізолятора є нерівномірне обтиснення електроізоляційного стрижня спідничним елементом. ве Так, циліндричною частиною спідничного елемента електроізоляційний стрижень обтискується значно слабкіше, с» 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. Yes, the cylindrical part of the skirt element compresses the insulating rod much more weakly 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 винаходу поставлена задача удосконалення конструкції полімерного ізолятора, підвищення його електричної міцності й експлуатаційної надійності.The basis of the invention is the task of improving the design of the polymer insulator, increasing its electrical strength and operational reliability.

Рішення зазначеної задачі забезпечується дійсним винаходом і полягає в тому, що у відомому полімерному (Ф) стрижневому ізоляторі, що містить склопластиковий електроіїзоляційний стрижень і еластичні спідничніThe solution to the specified problem is provided by the present invention and consists in the fact that in the known polymer (F) rod insulator containing a fiberglass electroinsulating rod and elastic skirts

ГІ 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 виконана во конічною, а кут нахилу о, утворюючої конічної поверхні корпусу спідничних елементів до осі не перевищує 122.GI 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, and the angle of inclination o, forming 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 досягнуте більш рівномірне обтиснення склопластикового стрижня по довжині спідничного елемента і, відповідно, більш рівномірна товщина зв'язувальної речовини. 65 Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких: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. 65 The essence of the invention 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, 4 - Розподіл радіальних напруг в ізоляторі зі спідничним елементом, змонтованим на склопластиковий стрижень з натягом. Розрахунок виконаний методом кінцевих елементів:Fig. 3, 4 - Distribution of radial stresses in an insulator with a skirt element mounted on a fiberglass rod with tension. The calculation was performed by the finite element method:

Фіг.3 при циліндричному корпусі спідничного елемента;Fig. 3 with a cylindrical body of the skirt element;

Фіг.4 при корпусі спідничного елемента з конічною зовнішньою поверхнею.Fig. 4 at the body of the skirt element with a conical outer surface.

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

Фіг5 - Графік радіальних напруг на внутрішній поверхні спідничного елемента в зоні контакту зі склопластиковим стрижнем: 70 а) при циліндричному корпусі спідничного елемента; б) при корпусі спідничного елемента з конічною зовнішньою поверхнею.Fig. 5 - Graph of radial stresses on the inner surface of the skirt element in the contact zone with the fiberglass rod: 70 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 елементи 2 і кінцева втулка 3. На кінцях електроізоляційного стрижня 1 закріплені металеві закінцьовувачі 4.The polymer rod insulator contains an electrical insulating rod 1, on which skirt elements 2 and an end sleeve 3 are mounted. Metal terminators 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 /5 Зв'язувальною речовиною 5.The skirt elements 2 and the end sleeve C are connected to each other, with the rod 1 and metal terminations 4 /5 Binder 5.

Спідничні елементи 2 виконані у виді кільцевого ребра 6 і корпусу 7, зовнішня поверхня 8 якого виконана конічною, з кутом нахилу утворюючої до осі Ф.The skirt elements 2 are made in the form of an annular rib 6 and a body 7, the outer surface 8 of which is made conical, with an angle of inclination forming to the F axis.

Зборку полімерного стрижневого ізолятора здійснюють шляхом послідовного монтажу на електроізоляційний стрижень 1 з нанесенням на його поверхню зв'язувальною речовиною 5 спідничних елементів 2.The assembly of the polymer rod insulator is carried out by successive mounting on the electrical insulating rod 1 with the application of a binding substance 5 to the skirt elements 2 on 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 закінчьовач 4 і роблять отвердіння зв'язувальної речовини 5.After the installation of the skirt elements 2 is completed, the second metal finisher 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 с 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 і) може бути досягнуте підвищення електричної міцності і експлуатаційної надійності ізолятора.As 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 i) an increase in electrical strength and operational reliability of the insulator can be achieved.

Claims

The formula of the invention is "Polymer rod insulator, containing a fiberglass electrical insulating rod and elastic o skirt elements, connected between themselves and the rod by a binding substance, while the skirt elements are made in the form of a body with an axial hole and an annular rib, which is distinguished by that the outer surface of the body (87 skirt elements) is made conical, and the angle of inclination E: of the conical surface of the body of the skirt elements to the axis does not exceed 125,

- and? (ee) - ((c) sh» syu» ime) 60 b5