RU44865U1 - FESTIVAL OF SUSPENDED DRAWING INSULATOR - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к подвесным изоляционным конструкциям высоковольтных подстанций и может быть использована для создания линейных подвесных изоляторов высоковольтных линий электропередачи переменного и постоянного тока всех классов напряжений. Гирлянда подвесного тарельчатого изолятора состоит из набора подвесных трекингостойких тарельчатых элементов, установленных и закрепленных на шарнирно соединенных стеклопластиковых стержнях. Стержни выполнены из стеклонитей, пропитанных полимерным связующим и скрученных в цилиндрическое моноблочное тело, заканчивающееся петлевыми гнездами, используемыми для шарнирного соединения тарельчатых элементов в гирлянду. Между каждой парой соседних в гирлянде тарелок установлена влаго-пыле-солнцезащитная втулка из полимерного эластомера, а кольцевой зазор между втулками и несущими стержнями гирлянды заполнен электроизоляционным полимерным компаундом.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to suspension insulating structures of high-voltage substations and can be used to create linear suspension insulators of high-voltage AC and DC power lines of all voltage classes. The garland of a hanging plate insulator consists of a set of hanging tracking-resistant plate elements mounted and mounted on pivotally connected fiberglass rods. The rods are made of glass fibers impregnated with a polymer binder and twisted into a cylindrical monoblock body ending in looped sockets used to swivel plate elements into a garland. Between each pair of plates adjacent to the garland, a moisture-dust-sunscreen sleeve of polymer elastomer is installed, and the annular gap between the bushings and the bearing rods of the garland is filled with an electrical insulating polymer compound.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к подвесным изоляционным конструкциям высоковольтных подстанций и может быть использована для создания линейных подвесных изоляторов высоковольтных линий электропередачи переменного и постоянного тока всех классов напряжений.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to suspension insulating structures of high-voltage substations and can be used to create linear suspension insulators of high-voltage AC and DC power lines of all voltage classes.

Известен подвесной тарельчатый изолятор, состоящий из соединенных шарнирами в гирлянду изоляционных элементов, каждый из которых содержит тарелку из электроизоляционного трекингостойкого материала, металлическую шапку и стержень, скрепленных между собой с помощью специальной связки [1].Known suspension plate insulator, consisting of hinged in a garland of insulating elements, each of which contains a plate of electrically insulating tracking material, a metal cap and a rod, fastened together using a special bond [1].

Недостатком известного устройства является сложность его конструкции и технологии изготовления, высокие масса и металлоемкость, низкие надежность и долговечность, разрушение хотя бы одной тарелки или A disadvantage of the known device is the complexity of its design and manufacturing technology, high mass and metal consumption, low reliability and durability, the destruction of at least one plate or

ее соединения с металлической шапкой или стержнем приводит к разрыву гирлянды и падению провода на землю.its connection with a metal cap or rod leads to the breaking of the garland and the fall of the wire to the ground.

Известен также комбинированный стержневой подвесной изолятор, содержащий стеклопластиковый стержень с металлическими оконцевателями и расположенными на стержне чередующимися между собой ребрами из фарфора или стекла и полимерными оребренными втулками [2], принятый в качестве прототипа.Also known is a combined rod suspension insulator containing a fiberglass rod with metal terminators and alternating fins made of porcelain or glass and polymer finned bushes [2] adopted on the rod, adopted as a prototype.

К недостаткам известного технического решения относятся: наличие металлических оконцевателей и сложность их устройства, изготовления и монтажа; клиновое соединение оконцевателя и стеклопластикового стержня обусловливает высокие расклинивающие усилия, требующие утолщения и увеличения массы и металлоемкости оконцевателей и изолятора в целом, а с другой стороны, приводят к снятию и расщеплению концов однонаправленной структуры стеклопластикового стержня. Неизбежная коррозия и большое различие коэффициентов термического расширения стальных оконцевателей и стеклопластикового стержня в сочетании с возможными процессами смятия концов стержня и радиальной деформации расклиниваемой обоймы оконцевателей приводят к снижению прочности, надежности и долговечности подвесного стержневого изолятора. Большая длина несущего стеклопластикового стержня обусловливает большие амплитуды раскачки подвешенных проводов при ветровых порывах, а также значительные прогибы стеклопластикового стержня, приводящие к расслоению волокнистой структуры стержня и раскрытию стыков полимерных оребренных втулок и неполимерных ребер, а следовательно, к опасности их влагонасыщения и снижению механической и электрической прочности изолятора. Повышение жесткости стеклопластикового стержня за счет увеличения его диаметра приводит к увеличению массы и стоимости стержня и изолятора. Большая длина стеклопластикового стержня приводит к усложнению технологии и технологической оснастки для изготовления, The disadvantages of the known technical solutions include: the presence of metal terminators and the complexity of their device, manufacture and installation; the wedge connection of the terminal and the fiberglass rod causes high proppant forces that require thickening and increase the mass and metal consumption of the terminal and the insulator as a whole, and, on the other hand, lead to the removal and splitting of the ends of the unidirectional structure of the fiberglass rod. Inevitable corrosion and a large difference in the thermal expansion coefficients of steel terminators and fiberglass rods in combination with possible processes of crushing the ends of the rod and radial deformation of the wedged ferrule of the terminators lead to a decrease in the strength, reliability and durability of the suspended rod insulator. The large length of the supporting fiberglass rod leads to large amplitudes of buildup of the suspended wires during wind gusts, as well as significant deflections of the fiberglass rod, which leads to the delamination of the fiber structure of the rod and the disclosure of the joints of the polymer finned bushings and non-polymer ribs, and therefore to the risk of their moisture saturation and lower mechanical and electrical insulator strength. Increasing the stiffness of the fiberglass rod by increasing its diameter leads to an increase in the mass and cost of the rod and insulator. The large length of the fiberglass rod leads to a complication of technology and tooling for manufacturing,

сборки, монтажа и транспортировки длинномерных стержневых изоляторов. Разумной альтернативой известному устройству является коротко -стержневые тарельчатые изоляторы, однако повышение количества шарнирных соединений в подвесной гирлянде существенно увеличивают ее металлоемкость, массу и стоимость.assembly, installation and transportation of long rod insulators. A reasonable alternative to the known device is short-rod plate insulators, however, an increase in the number of articulated joints in a hanging garland significantly increases its metal consumption, weight and cost.

Предлагаемая полезная модель направлена на конструктивно -технологическое усовершенствование известного подвесного стержневого устройства, на снижение трудоемкости, массы и стоимости гирлянды подвесного изолятора, на повышение его прочности, надежности и долговечности.The proposed utility model is aimed at constructive and technological improvement of the known pendant rod device, to reduce the complexity, weight and cost of the garland of the pendant insulator, to increase its strength, reliability and durability.

Указанные недостатки известной конструкции устраняются тем, что гирлянда подвесного тарельчатого изолятора состоит из подвесных трекингостойких тарельчатых элементов, содержащих шарнирно соединяемые стеклопластиковые стержни, каждый стеклопластиковый стержень выполнен из непрерывных кольцевых витков стеклонитей, пропитанных полимерным связующим, скрученных в круглое цилиндрическое моноблочное тело, заканчивающееся с обоих концов петлевыми образованиями, диаметральные плоскости симметрии которых повернуты относительно друг друга на угол 90°, на каждом стеклопластиковом стержне расположена, по крайней мере, одна тарелка из трекингостойкого материала, а соседние стержни тарельчатых элементов соединены в гирлянду шарнирно по типу цепи Галя, причем между каждой парой трекингостойких тарелок в гирлянде установлена коаксиально стеклопластиковому стержню влаго-пыле-солнцезащитная распорная втулка из трекингостойкого электроизоляционного эластичного полимера. Гирлянда собрана из регулярно чередующихся вдоль ее оси стеклянных и полимерных тарельчатых элементов, а шарнирное соединение стеклопластиковых стержней соседних тарельчатых элементов выполнено двуосным, содержащим промежуточную соединительную связь. Распорная These disadvantages of the known design are eliminated by the fact that the garland of a suspended plate insulator consists of suspended tracking-resistant plate elements containing articulated fiberglass rods, each fiberglass rod is made of continuous annular turns of fiberglass impregnated with a polymeric binder twisted into a round cylindrical monoblock end loop formations whose diametrical planes of symmetry are rotated relative to each other at an angle of 90 °, at least one plate of tracking-resistant material is located on each fiberglass rod, and the neighboring rod-shaped rods are pivotally connected according to the Galya chain, and between each pair of tracking-resistant plates in the garland there is a coaxial fiberglass rod Dust-and-sun spacer sleeve made of a tracking-resistant electrical insulating elastic polymer. The garland is assembled from glass and polymer disk elements regularly alternating along its axis, and the hinged connection of the fiberglass rods of adjacent disk elements is made biaxial, containing an intermediate connecting bond. Spacer

втулка может быть выполнена в виде однополостного гиперболоида, либо в виде гофрированной муфты - сильфона, а кольцевой зазор между распорной втулкой и шарнирно соединенными стеклопластиковыми стержнями заполнен эластичным изоляционным компаундом.the sleeve can be made in the form of a single-cavity hyperboloid, or in the form of a corrugated sleeve - bellows, and the annular gap between the spacer sleeve and the pivotally connected fiberglass rods is filled with an elastic insulating compound.

Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели гирлянды подвесного тарельчатого изолятора, состоит в следующем:The technical result obtained by implementing a utility model of a garland of a suspended plate insulator is as follows:

- Ануллируются сложные в изготовлении, монтаже и обслуживании металлические оконцеватели, снижается масса, трудоемкость и стоимость стержневого тарельчатого элемента;- Metal terminators, complex in manufacturing, installation and maintenance, are canceled, the mass, labor input and cost of the rod plate element are reduced;

- Существенно упрощается конструкция, повышается прочность и надежность шарнирных соединений стержневых тарельчатых элементов в подвесной гирлянде;- The design is greatly simplified, the strength and reliability of the hinged joints of the rod-shaped plate elements in the hanging garland are increased;

- Повышается жесткость и прочность стеклопластиковых стержней, их надежность и долговечность при эксплуатации;- Increases the stiffness and strength of fiberglass rods, their reliability and durability during operation;

- Существенно снижается амплитуда раскачки подвешенных проводов.- Significantly reduced the amplitude of the buildup of suspended wires.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показано устройство гирлянды многозвенного стержневого подвесного тарельчатого изолятора, а на фиг.2 и фиг.3 проиллюстрированы варианты соединения стеклопластиковых стержней, установки распорных втулок и конструкций трекингостойких тарелок.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows the garland device of a multi-link rod pendant insulator, and Figs. 2 and 3 illustrate options for connecting fiberglass rods, installing spacer sleeves and structures for tracking plates.

На фиг.4 и фиг.3 показаны варианты промежуточной соединительной связи двух соседних стеклопластиковых стержней, на фиг.6 - гиперболоидная распорная втулка, а на фиг.7 - гофрированная распорная втулка.Figure 4 and figure 3 shows the options for the intermediate connecting connection of two adjacent fiberglass rods, figure 6 - hyperboloid spacer sleeve, and figure 7 - corrugated spacer sleeve.

Позиции на чертеже: 1 - трекингостойкая тарелка, 2 -стеклопластиковый стержень; 3 - шарнирное соединение, 4 - распорная втулка, 5 - промежуточная соединительная связь.Positions in the drawing: 1 - tracking resistant plate, 2 - fiberglass rod; 3 - swivel, 4 - spacer sleeve, 5 - intermediate connecting connection.

Гирлянда подвесного тарельчатого изолятора (фиг.1) состоит из набора шарнирно соединенных стержневых тарельчатых элементов, содержащих The garland of a hanging plate insulator (Fig. 1) consists of a set of pivotally connected rod-shaped elements containing

трекингостойкую тарелку 1 из фарфора, или из стекла, или из полимерного материала. В ступице тарелки коаксиально расположен стеклопластиковый стержень 2, выполненный из стеклонитей, пропитанных полимерным электроизоляционным связующим. Стеклонити сформированы в продольно вытянутые кольца, скрученные в цилиндрический стержень, имеющий на концах петлевые образования, которые повернуты относительно друг друга на угол 90° (фиг.2). На одном стеклопластиковом стержне может быть расположено на некотором расстоянии друг от друга две, три и более трекингостойких тарелки. Стержневые тарельчатые элементы соединены в гирлянду шарнирно по типу цепи Галя с помощью цилиндрического пальца 3, выполненного, например, из стеклопластика (фиг.2, фиг.4 и фиг.5) или металла, облицованного электроизоляционным полимером типа фторопласта. Шарнирное соединение может быть выполнено двуосным, содержащим промежуточную соединительную деталь. Между каждой парой соседних тарелок гирлянды установлена коаксиально влаго-пыле-солнцезащитная распорная втулка 4 из трекингостойкого электроизоляционного эластичного полимера. При этом втулка имеет плотное соединение со ступицами распираемых соседних тарелок по типу схватывания ступицы (фиг.2), либо по типу схватывания втулки ступицей (фиг.3). Втулка 4 может иметь цилиндрическую, либо гиперболическую (фиг.6), либо гофрированную (фиг.7) конфигурацию.tracking plate 1 made of porcelain, or glass, or made of a polymer material. In the hub of the plate, a fiberglass rod 2 is coaxially located, made of glass fibers impregnated with a polymer insulating binder. Glass fibers are formed into longitudinally elongated rings twisted into a cylindrical rod having looped ends at the ends that are rotated 90 ° relative to each other (FIG. 2). On one fiberglass rod can be located at some distance from each other two, three or more tracking-resistant plates. The rod-shaped dish-shaped elements are pivotally connected in the manner of a Galya chain using a cylindrical pin 3 made, for example, of fiberglass (FIG. 2, FIG. 4 and FIG. 5) or metal lined with an electrically insulating polymer such as fluoroplastic. The swivel may be made biaxial, containing an intermediate connecting part. Between each pair of adjacent garland plates, a coaxial moisture-dust-sun-spacer sleeve 4 of a tracking-resistant electrical insulating elastic polymer is installed. In this case, the sleeve has a tight connection with the hubs of the adjacent adjacent plates according to the type of gripping of the hub (figure 2), or by the type of gripping of the sleeve by the hub (figure 3). The sleeve 4 may have a cylindrical or hyperbolic (Fig.6), or corrugated (Fig.7) configuration.

Кольцевой зазор между распорной втулкой и стеклопластиковыми стержнями заполнен электроизоляционным эластичным полимерным компаундом, обеспечивающим надежную пыле - влагозащищенность и высокое электроизоляционное качество гирлянды подвесного тарельчатого изолятора.The annular gap between the spacer sleeve and fiberglass rods is filled with an electrically insulating elastic polymer compound, which provides reliable dust - moisture protection and high electrical insulating quality of a hanging plate insulator garland.

Достоинством предлагаемой конструкции подвесного тарельчатого изолятора является то, что его несущие стеклопластиковые стержни в гирлянде работают на чистое растяжение, что обеспечивает наиболее The advantage of the proposed design of a hanging plate insulator is that its load-bearing fiberglass rods in the garland work in pure tension, which ensures the most

эффективную реализацию высокой механической прочности стеклянных волокон, т.е. наибольшую прочность гирлянды при наименьшей массе.effective implementation of high mechanical strength of glass fibers, i.e. the greatest durability of a garland with the smallest mass.

Подкрутка продолговатых кольцевых образований стеклянных нитей в несущих стержнях обеспечивает наиболее высокое содержание волокон в их сечениях, в среднем, до 80%, что при числе кручений нитей около 90... 100 на один метр обеспечивает самую высокую прочность стеклопластикового стержня на разрыв. При боковой ветровой нагрузке гирлянда выгибается в дугу, не деформируя, т.е. не изгибая стеклопластиковые стержни тарельчатых элементов, а следовательно, не снижая их несущей способности и надежности. При этом изгиб гирлянды носит не консольный характер, а подобный двухопорной схеме нагружения. Благодаря этому существенно уменьшаются амплитуды отклонения, т.е. раскачки подвешенных проводов, и, следовательно, опасность разрыва гирлянды и падения на землю проводов существенно снижается.The twisting of elongated annular formations of glass filaments in the bearing rods provides the highest fiber content in their sections, on average, up to 80%, which, with the number of torsion threads of about 90 ... 100 per meter, provides the highest tensile strength of the fiberglass rod. With a lateral wind load, the garland bends into an arc without deforming, i.e. without bending the fiberglass rods of the plate elements, and therefore without reducing their bearing capacity and reliability. In this case, the bending of the garland is not of a cantilever nature, but similar to a two-support loading scheme. Due to this, the deviation amplitudes are substantially reduced, i.e. buildup of suspended wires, and, therefore, the risk of tearing the garland and falling wires to the ground is significantly reduced.

Источники информации:Sources of information:

1. Электрические изоляторы/Н.С.Костюков, Н.В.Минаков, В.А.Князев и др. Под ред. Н.С.Костюкова. - М.:Энергоатомиздат, 1984 -296 с.1. Electrical insulators / N.S. Kostyukov, N.V. Minakov, V.A. Knyazev and others. Ed. N.S. Kostyukova. - M.: Energoatomizdat, 1984 -296 p.

2. А.с. 1683077, Н 01 В 17/20. Комбинированный стержневой подвесной изолятор.2. A.S. 1683077, H 01 B 17/20. Combined rod suspension insulator.

Claims (6)

1. Гирлянда подвесного тарельчатого изолятора, состоящая из подвесных трекингостойких тарельчатых элементов, содержащих шарнирно соединяемые стеклопластиковые стержни, отличающаяся тем, что каждый стеклопластиковый стержень выполнен из непрерывных кольцевых витков стеклонитей, пропитанных полимерным связующим, скрученных в круглое цилиндрическое моноблочное тело, заканчивающееся с обоих концов петлевыми образованиями, диаметральные плоскости симметрии которых повернуты относительно друг друга на угол 90°, на каждом стеклопластиковом стержне расположена, по крайней мере, одна тарелка из трекингостойкого материала, а соседние стержни тарельчатых элементов соединены в гирлянду шарнирно по типу цепи Галя, причем между каждой парой трекингостойких тарелок в гирлянде установлена коаксиально стеклопластиковому стержню влаго- пыле- солнцезащитная распорная втулка из трекингостойкого электроизоляционного эластичного полимера.1. The garland of a hanging plate insulator, consisting of hanging tracking-resistant plate elements containing pivotally joined fiberglass rods, characterized in that each fiberglass rod is made of continuous annular turns of fiberglass impregnated with a polymeric binder, twisted into a round cylindrical monoblock ends with formations, the diametric plane of symmetry of which is rotated relative to each other by an angle of 90 °, on each fiberglass at least one plate of tracking-resistant material is located in the rod, and adjacent plate-shaped rods are pivotally connected by the type of Galya chain, and between each pair of tracking-resistant plates in the garland there is a coaxial fiberglass rod with a dust-proof spacer from the tracking-resistant electrical insulation elastic polymer. 2. Гирлянда подвесного тарельчатого изолятора по п.1, отличающаяся тем, что она собрана из регулярно чередующихся вдоль оси стеклянных и полимерных тарельчатых элементов.2. The garland of a hanging plate insulator according to claim 1, characterized in that it is assembled from glass and polymer disk elements regularly alternating along the axis. 3. Гирлянда подвесного тарельчатого изолятора по любому из п.1 или 2, отличающаяся тем, что шарнирное соединение стеклопластиковых стержней соседних тарельчатых элементов выполнено двуосным, содержащим промежуточную соединительную связь.3. The garland of a hanging plate insulator according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the articulated connection of the fiberglass rods of adjacent plate elements is made biaxial, containing an intermediate connecting connection. 4. Гирлянда подвесного тарельчатого изолятора по п.1, отличающаяся тем, что распорная втулка выполнена в виде однополостного гиперболоида.4. The garland of a suspended plate insulator according to claim 1, characterized in that the spacer sleeve is made in the form of a single-cavity hyperboloid. 5. Гирлянда подвесного тарельчатого изолятора по п.1, отличающаяся тем, что распорная втулка выполнена гофрированной.5. The garland of a hanging plate insulator according to claim 1, characterized in that the spacer sleeve is corrugated. 6. Гирлянда подвесного тарельчатого изолятора по любому из пп.1, или 4, или 5, отличающаяся тем, что кольцевой зазор между распорной втулкой и соединенными шарнирно стеклопластиковыми стержнями заполнен эластичным изоляционным компаундом.6. The garland of a hanging plate insulator according to any one of claims 1, 4 or 5, characterized in that the annular gap between the spacer sleeve and the articulated fiberglass rods is filled with an elastic insulating compound.