Eng Ru
Отправить письмо

Энциклопедия по машиностроению XXL. Изолятор проходной


изоляторы от энергокомплект, проходные

Проходные

Главная » Продукция » Изоляторы » Проходные

ООО «ЭнергоКомплект» предлагает со своих складов изоляторы в широком ассортименте.

Вы можете приобрести у нас изоляторы:

Общее описание проходных изоляторов Проходные изоляторы применяются при переходе проводов сквозь стены или для ввода напряжения внутрь металлических баков трансформаторов, конденсаторов, выключателей и других аппаратов. Основным изолирующим материалом изоляторов является фарфор и полимеры.Проходные изоляторы на напряжение 6 — 35 кВ изготавливаются чаще всего фарфоровыми. Конструктивное их выполнение определяется напряжением, током, допустимой механической нагрузкой на изгиб и окружающей средой.В проходных изоляторах на напряжение 35 кВ и выше, помимо фарфора, широко используется бумажно-масляная и маслобарьерная изоляция.

Изолятор (рис. 1) состоит из фарфорового тела цилиндрической формы 1, плотно скрепленного с помощью армированных на цементе металлических концевых колпачков 2 с токоведущим стержнем 3. Фланец 4 служит для крепления изолятора к стене здания или корпусу аппарата. Так же как и изоляторы других типов, проходные выполняются таким образом, что бы напряжение пробоя было выше напряжения перекрытия вдоль поверхности.

Напряжение пробоя фарфоровых проходных изоляторов зависит от толщины фарфора. Однако конструкция таких изоляторов практически определяется необходимой механической прочностью, расчетным напряжением перекрытия и мерами по устранению короны.

Изоляторы на 3—10 кВ выполняются с внутренней воздушной полостью 5.

Проходные фарфоровые изоляторы: а — на напряжения 6 — 10 кВ для внутренней установки, б — на напряжение 35 кВ сплошной конструкции для наружной установки.

Специальных мер для устранения возможности коронирования при таких напряжениях принимать не надо. При напряжениях 20—35 кВ возможно появление короны у стержня напротив фланца, где наблюдается наибольшая напряженность поля в воздухе. Для предотвращения коронирования изоляторы на такие напряжения изготавливаются без воздушной полости (рис. 1, б). При этом наружная поверхность фарфора металлизируется и соединяется со стержнем. Для устранения возможности появления разрядов у фланца фарфоровая поверхность под ним также металлизируется и заземляется. Напряжение возникновения скользящих разрядов от фланца вдоль поверхности фарфора и, следовательно, напряжения перекрытия по поверхности могут быть увеличены снижением поверхностной емкости. Для этого или увеличивают диаметр изолятора у фланца, или поверхность изолятора выполняют ребристой, располагая более массивные ребра вблизи фланца.

Изоляторы, предназначенные для ввода напряжения из одной среды в другую (воздух — масло и т. д.), выполняются несимметричными относительно фланца. Например, путь перекрытия в масле можно брать в 2,5 раза меньшим, чем в воздухе. Ввод, один конец которого находится в помещении, а второй — на открытом воздухе, изготавливается также несимметричным, наружная часть имеет более развитую ребристость для увеличения мокроразрядного напряжения. Материал размещенный на данной странице заимствован по адресу: http://electricalschool.info/main/visokovoltny/1221-opornye-i-prokhodnye-izoljatory.html

www.ekomplect.ru

изоляторы проходные с токопроводом, изолятор, изоляторы ип, ипу 10, проходной

С токопроводом

Главная » Продукция » Изоляторы » С токопроводом

Проходной изолятор с токопроводом (токоведущими шинами) содержит токоведущий элемент, механически соединенный с изоляционной частью. Изделие предназначено для проводки токоведущих элементов через стенку, имеющую другой электрический потенциал.
    Условное обозначение:
  • И - изолятор,
  • П - проходного типа,
  • У - усиленное исполнение внешней изоляции,
  • 10, 35 - номинальное напряжение в кВ,
  • 630, 1000, 1600, 2000, 3150 - номинальный ток в А,
  • 7,5; 12,5 - минимальная механическая разрушающая сила на изгиб в кН,
  • УХЛ - климатическое исполнение (УХЛ - умеренный холодный климат), 1, 2 - категория размещения (1 - наружно-внутренняя установка, 2 - внутренняя установка).

Изолятор типа ИП (для внутренней установки)

используют при монтаже высоковольтных вводов/выводов из трансформаторных корпусов, выключателей с масляными и воздушными диэлектриками и для организации прохождения проводов сквозь стены построек.

Эти изоляторы состоят из фарфорового корпуса, внутри которого находится токопроводящий стержень (шина) из металла, или набор из стержней (шин). Крепление изоляторов к несущему элементу осуществляется при помощи фланца из металла, соединенного с фарфором цементно-песчаной смесью.

Тип ГОСТ 20454 ГОСТ 22229 напряжение 10 кВ Импульсное напряжение, кВ Номинальный ток, А Минимальная разрушающая, кН Масса, кг
ИП-10/630-7,5 УХЛ, Т2 80 630 7,5 7
ИП-10/1000-7,5 У3 80 1000 7,5 7
ИП-10/1000-7,5 УХЛ, Т2 80 1000 7,5 8
ИП-10/1000-3150-30 УХЛ, Т2 80 1000-3150 30 24,5
ИП-10/1600-7,5 У3 80 1600 7,5 7
ИП-10/1600-7,5 УХЛ, Т2 80 1600 7,5 9

Изолятор типа ИПУ (для наружной установки)

используют при соединении токопроводящих частей закрытых (ЗРУ) и открытых распределительных устройств, или элементов линий электропередачи.

Тип такого изолятора называют - для наружно-внутреннего монтажа. Они имеют ребра (или крылья), которые достаточно далеко выступают и защищают нижние части устройства от природных метеорологических воздействий.

Переменные напряжения, с которыми работают данные изоляторы проходные - 10 киловольт, при силе тока – от 400 до 10000 ампер.

Тип ГОСТ 20454ГОСТ 22229 напряжение 10 кВмарка ИПУ Импульсное напряжение, кВ Номинальный ток А Минимальная разрушающая, кН Длина пути утечки, внешней изоляции, не менее, см Масса, кг
10/630-7,5 УХЛ1 80 630 7,5 30 10
10/630-7,5М УХЛ1 (ов.фланец) 80 630 7,5 30 10,3
10/630-7,5 I УХЛ1 (ов. фланец) 80 630 7,5 30 10,3
10/1000-7,5 УХЛ1 80 1000 7,5 30 10
10/1600-12,5 УХЛ1 80 1600 12,5 30 17
10/2000-12,5 УХЛ1 80 2000 12,5 30 18
10/3150-12,5 УХЛ1 80 3150 12,5 30 20

ЧЕРТЕЖ: Изолятор типа ИПУ-10/630-7,5 I УХЛ 1 на напряжение свыше 1000 В с токопроводом для наружно-внутренних установок ГОСТ 20454-85, ГОСТ 22229-83.

Материал изоляционной части — керамический электротехнический подгруппы 110 ГОСТ 20419-83. Материал арматуры — алюминиевый сплав ГОСТ 1583-93. Токоведущая шина — алюминиевый сплав ГОСТ 4784-97. Покрытие поверхностей арматуры цементных швов и торцов фарфора — эмаль ПФ-115 ГОСТ 6465-76. Герметизация со стороны наружного конца — эпоксидная композиция на основе смолы ЭД-16 ГОСТ 10587-84. Номинальное напряжение, кВ —10. Номинальный ток, А — 630. Минимальное разрушающее усилие на изгиб, кН —7,50. Масса, кг — 8,5.

www.ekomplect.ru

Проходной изолятор

Изобретение относится к электротехнике. Изолятор содержит электропроводящий стержень (1), изоляцию из трекингостойкой кремнийорганической резины (2), опорную втулку (3), коаксиально охватывающую изоляцию и выполненную из немагнитного металла длиной не менее половины длины токопроводящего стержня. Концы опорной втулки могут быть выполнены расширяющимися по дуге окружности. Втулка охвачена изоляцией из кремнийорганической резины, которая может быть выполнена с кольцевыми ребрами. Концентрические ребра изготовлены отдельно и при изготовлении прикреплены к изоляции с образованием неразъемной детали. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным проходным изоляторам (вводам) воздушных линий электропередачи, кабельных линий, распределительных устройств на напряжение преимущественно 6-110 кВ.

Традиционно проходные изоляторы изготавливаются из керамических материалов и предназначены для ввода электрического тока в устройства или внутрь помещения. Проходные изоляторы соединяют внешние и внутренние стороны таких установок, выполняют фиксаторную опорную роль для токоведущей системы и одновременно ее изоляции от стен помещения или стенок устройства. Проходные изоляторы должны быть также механически прочными и герметичными, чтобы выдерживать нагрузки натяжения проводов при ветре и коротких замыканиях.

С развитием новых полимерных материалов появилась возможность изготовления проходных изоляторов из некерамических материалов. Известен проходной изолятор GB 2289803, 29.11.1995 состоящий из центрального токопроводящего стержня, изоляции из полимерного материала или резины, опорной втулки из стеклопластика, посредством которой изолятор крепится к стенке внешнего оборудования или стене. Недостатком данного устройства является низкая прочность при изгибе, так как опорная втулка из стеклопластика имеет длину вдоль токопроводящего стержня много меньшую, чем длина стержня. В результате при приложении силы к концу токопроводящего стержня перпендикулярно направлению стержня на опорную шайбу будет действовать в соответствии с правилом рычага сила в несколько раз большая. Учитывая, что эта сила передается через слой полимера или эластичной резины на стеклопластиковую опорную втулку, даже при малых значениях силы конец токопроводящего стержня отклоняется от первоначального значения на большие углы, недопустимые для нормальной эксплуатации. На рисунке, сопровождающем этот патент длина опорной втулки не более одной пятой части от длины токопроводящего стержня. Расчет показывает, что при нормальном усилии 12.5 кН, приложенном к концу стержня, усилие на стеклопластиковую втулку составит величину в пять раз большую, около 60 кН. Такую нагрузку стеклопластиковая втулка может не выдержать. Также эта конструкция при больших напряжениях и токах имеет существенные недостатки из-за неравномерности электрического поля. Неравномерность поля связана с тем, что опорная втулка, контактирующая с заземленной обычно стенкой внешнего оборудования или стеной здания, выполнена из диэлектрического стеклопластикового материала. Это создает концентрацию электрического поля в месте крепления изолятора к заземленной конструкции и приводит к быстрому разрушению его в процессе эксплуатации.

Указанный последний недостаток устранен в конструкции, являющейся наиболее близким аналогом - RU 2195032. В этом проходном изоляторе (вводе) для целей выравнивания электрического поля, создаваемого центральным электропроводящим стержнем, введен трубчатый элемент из электропроводящей резины с удельным, объемным электрическим сопротивлением - 10-40 Ом·см, электрически контактирующий с опорной втулкой и через нее с внешней заземленной конструкцией. Недостатком этого изолятора также является малая механическая прочность из-за малого размера опорной втулки.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в создании проходного изолятора высокого напряжения с повышенными электрическими и механическими характеристиками, уменьшенной материалоемкостью, высокой термостойкостью и стойкостью к термическим ударам, повышенной надежностью во всех климатических условиях.

Технический результат достигается тем, что проходной изолятор высокого напряжения, содержащий токопроводящий стержень, изоляцию из кремнийорганической резины и опорную втулку из электропроводного и немагнитного материала, длиной не менее половины длины стержня, коаксиально охватывающую изоляцию, выполненную в виде цилиндра или конуса с торообразными закруглениями концов, исполняющими роль экранов для снижения напряженности электрического поля, и креплением к стенке внешней конструкции или здания в середине, причем изоляция может заходить на опорную втулку и иметь радиальные внешние ребра. Опорная втулка в предлагаемой конструкции имеет длину не менее половины длины токопроводящего стержня. Этим достигается ограничение нагрузки на опорную втулку не более чем в два раза, превосходящее усилие на конце токопроводящего стержня. Использование металла для опорной втулки увеличивает прочность всего изолятора и делает технически легким его присоединение к внешним конструкциям. Нагрузка от токопроводящего стержня передается на опорную металлическую втулку, через кремнийорганическую резину. Так как втулка имеет больший диаметр, чем токопроводящий стержень, она является основным силовым элементом изолятора. Материалом токопроводящего стержня может быть любой металл, имеющий малый коэффициент электрического сопротивления, с любой механической прочностью. В большинстве металлы, имеющие малый коэффициент электрического сопротивления, имеют низкую механическую прочность и высокую стоимость, например алюминий, медь, серебро. В предлагаемой конструкции токопроводящий стержень не несет механической нагрузки, поэтому может быть достаточно тонким и выполнен из дорогого металла. Материалом опорной втулки является достаточно прочный немагнитный металл, например нержавеющая сталь. Использование немагнитного материала позволяет сократить потери электроэнергии на перемагничивание, которое возникает в замкнутых контурах из магнитных материалов при внесении их в поле переменного электрического тока, и как следствие нагрев круговыми токами Фуко. Использование металла для опорной втулки позволяет снизить стоимость в сравнении со стеклопластиком, упростить изготовление, увеличить надежность изолятора в целом. Также использование металла позволяет применять при изготовлении изолятора традиционные широко распространенные методы обработки, такие как прессование, гибка, сварка, или применить при изготовлении серийно выпускающиеся металлические трубы. Сокращение деталей изолятора до трех и использование в изоляторе только двух типов материалов (металла и кремнийорганической резины) увеличивает надежность и срок эксплуатации изолятора. Так как кремнийорганическая резина имеет гарантированный срок эксплуатации более 30 лет, то при использовании в качестве материала для стержня и опорной втулки некорродирующего алюминия следует ожидать гарантированного срока эксплуатации всего изолятора более 30 лет. Кроме этого, по выше указанным причинам изолятор очень устойчив к термическим воздействиям, в том числе к резким перепадам температуры до 350 градусов, что на порядок больше, чем у известных изоляторов. Термическая стойкость изолятора ограничена только температурой стойкости кремнийорганической резины (около 350 градусов Цельсия) или температурой плавления металла. Стойкость к перепадам определяется тем, что изолятор не имеет твердых деталей, контактирующих друг с другом, из разных материалов, имеющих разные коэффициенты термического расширения. Между двумя деталями из металла располагается эластичная изоляция из резины, которая компенсирует все термические расширения. Кремнийорганическая резина в качестве материала изоляции позволяет изготавливать внутреннюю изоляцию и внешние ребра, как одно целое. Это возможно в результате уникальных свойств кремнийорганической резины: высокое значение напряжения пробоя для внутренней изоляции, высокая трекингостойкость и гидрофобность для внешней изоляции. Способность кремнийорганической резины отталкивать загрязнения в сравнении с традиционными фарфором и стеклом позволяет эксплуатировать изоляторы на открытых распределительных устройствах с большим количеством атмосферных загрязнений без перекрытия электрической дугой по поверхности изолятора.

Упругие свойства изолятора и отсутствие хрупких деталей позволяют транспортировать изоляторы без боя. Отсутствие фарфоровой детали исключает хрупкую поломку изолятора и возможность падения провода. Даже при превышении изгибающих нагрузок больше нормированных, деформируется металл опорной втулки и стержня, изолятор изогнется, но стержень будет изолирован от втулки, и изолятор будет продолжать работать. Уменьшение веса изолятора дает экономию на транспортных расходах.

Процесс изготовления предлагаемого проходного изолятора сводится к одной операции: литья резиновой изоляции в форме с предварительно помещенными туда, в виде закладных деталей, токопроводящим стержнем и опорной втулкой, с последующей вулканизацией резины. Форма для литья может предусматривать формирование внешних ребер поверх опорной втулки. В случае применения технологии прямого или конверсионного прессования твердой нелитьевой кремнийорганической резины процесс изготовления сводится к трем операциям: прессование на стержне изоляции с ребрами и последующей вулканизацией резины, надевание на изоляцию опорной втулки, закрепление опорной втулки на изоляторе посредством равномерного радиального обжатия втулки около краев, не затрагивая закругленных экранов.

В сравнении с технологией изготовления фарфоровых изоляторов время изготовления предлагаемого изолятора снижено как минимум в 7-8 раз и не менее чем 1.5 раза в сравнении с прототипом. С учетом снижения материалоемкости в сравнении с фарфоровыми стоимость изготовления изолятора ниже фарфоровых. Одновременно с этим данное решение позволило достичь увеличения надежности, электрической и механической прочности изолятора.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На Фиг.1 представлена конструкция проходного изолятора.

На фиг.2 представлена конструкция проходного изолятора с закругленными концами опорной втулки в виде экранов.

На фиг.3 представлена конструкция проходного изолятора, изготовленного методом литья жидкой резины в форму.

На фиг.4 представлена конструкция проходного изолятора с ребрами, изготовленного методом литья резины в форму.

Проходной изолятор содержит электропроводящий стержень 1, изоляцию 2, опорную втулку 3 и изготовлен методом прямого прессования и вулканизации кремнийорганической резины, надеванием опорной втулки с элементами крепления изолятора к стене, с использованием радиального обжатия опорной втулки около краев.

Часть изоляции 2 (фиг.3) может заходить на внешнюю сторону опорной втулки 3 для увеличения длины утечки тока от электропроводящего стержня до опорной заземленной втулки 3 по изоляционной поверхности из трекингостойкой кремнийорганической резины.

Опорная металлическая втулка 3 (фиг.4) может иметь тороидальные закругления, при этом изоляция 2 заходит на внешнюю сторону опорной втулки 3 и образует кольцевые ребра.

1. Проходной изолятор, содержащий токопроводящий металлический стержень, изоляцию из трекингостойкой кремнийорганической резины, опорную втулку, коаксиально охватывающую изоляцию, отличающийся тем, что опорная втулка выполнена из немагнитного металла длиной не менее половины длины токопроводящего стержня.

2. Проходной изолятор по п.1, отличающийся тем, что концы опорной втулки выполнены расширяющимися по дуге окружности для снижения напряженности электрического поля на торцах опорной втулки.

3. Проходной изолятор по п.1 или 2, отличающийся тем, что втулка охвачена изоляцией из кремнийорганической резины.

4. Проходной изолятор по п.3, отличающийся тем, что изоляция из кремнийорганической резины выполнена с кольцевыми ребрами.

5. Проходной изолятор по п.4, отличающийся тем, что концентрические ребра изготовлены отдельно и при изготовлении приклеены к изоляции с образованием неразъемной детали.

www.findpatent.ru

 

Высоковольтный проходной изолятор обеспечивает повышение электрической прочности изолятора в поперечном направлении, надежность его работы при использовании его в электрических сетях, на электростанциях и в системах энергоснабжения у потребителей. Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом высоковольтном проходном изоляторе, содержащем изолирующее тело с внешним оребрением, опорный металлический фланец, закрепленный на внешней поверхности тела и центрирующие оголовки для установки в изолирующем теле токоведущей шины, размещенные на торцах последнего, металлический фланец выполнен скругленным со стороны изолирующего тела, последнее выполнено из тонкостенного изолирующего материала и установлено относительно токоведущей шины с изолирующим воздушным промежутком, величину которого определяют с учетом формы и размера токоведущей шины, рабочего и максимального напряжения, прилагаемого к последней. Изолирующее тело выполнено в виде трубы или двух встречных усеченных конусов, в качестве изоляционного материала изолирующего тела использовуют полиэпоксидную смолу, содержащую стеклоткань и/или стекловолокно, а оребрение изолирующего тела выполнено из силиконовой резины на основе полисилоксанов.

Настоящая полезная модель относится к электротехнике, а именно к высоковольтным проходным изоляторам и может быть использовано в электрических сетях, на электростанциях и в системах энергоснабжения у потребителей.

Большинство известных проходных изоляторов выполнены, как правило, из сплошного материала, например, фарфора, и имеют большую массу, высокую трудоемкость изготовления, и естественную хрупкость.

Используемые в электротехнических установках, комплексных распределительных устройствах и выполняющие функции вводов, проходные керамические изоляторы, оснащены токоведущими системами различных видов, а герметичность их достигается заполнением пустот между токоведущими шинами какой-либо уплотняющей массой, например, на основе эпоксидной смолы или цемента. [ГОСТ 20454-85 «Изоляторы проходные». М. Госстандарт, 1985, с.4-5.] [Пат. США №3875327, кл. Н 01 В 17/28,174/143, опубл. 1975 04. 01].

Известен проходной изолятор, содержащий полое изоляционное тело, одна часть которого предназначена для работы на открытом воздухе и закрыта с торца токопроводящей крышкой, а вторая - для работы в помещении. Внутри изоляционного тела проходит токопровод, соединенный с токопроводящей крышкой и внешним узлом подключения, между которыми установлен токопроводящий сильфон. Последний соединен с крышкой посредством выполненного на его фланце конического выступа. Токопровод выполнен в виде полого цилиндра, внутри которого выполнена резьбовая стяжка. Сильфон снабжен антикоронирующим электродом чашеобразной формы. [3-ка РФ №96103708, кл. Н 01 В 17/26, опубл. 1998.05.10].

Известен также высоковольтный проходной изолятор, состоящий из диэлектрического корпуса, с фланцем и токоведущим стержнем, расположенным внутри него. Диэлектрическое тело выполнено из эл. фарфора с элементом фиксации с внешней стороны, который зажимается специальной гайкой фланца. Внутренняя часть диэлектрического тела выполнена с упором по торцам для препятствия осевого перемещения токоведущего стержня, который в свою очередь имеет упорный выступ и зажимную специальную гайку для крепления в теле изолятора.

Все элементы проходного изолятора скреплены между собой клеящим компаундом в одну жесткую функциональную конструкцию клеящим компаундом. [3-ка РФ №2001116789, кл. Н 01 В 17/26, опубл. 2003.07.20].

Недостатками указанных решений является их ненадежность по герметичности и прочности, поскольку, вследствие различных коэффициентов расширения материала изолятора, токоведущих шин и уплотняющей массы, в процессе эксплуатации образуются трещины в материале изолятора, уплотнениях ввода, наступает разгерметизация, и попадание влаги внутрь и возможность его пробоя.

Известен герметизированный многоамперный ввод, содержащий проходной изолятор с центральным отверстием, токоведущую систему с контактными выводами и детали ее крепления, токоведушая система состоит из тонкостенных последовательно включенных: внешнего контактного вывода с кольцевой опорной поверхностью крепления, трубчатой центральной контакт - детали, имеющей отбортовку наружу, образующую также кольцевую опорную поверхность крепления и внутреннего контактного вывода со своей опорной поверхностью. Трубчатая центральная контакт-деталь со стороны внутреннего контактного вывода имеет наружную резьбу и симметрично расположенные две или более шлицевые продольные прорези, в которых размещаются опорные выступы крестовины, опирающиеся на внутренний торец проходного изолятора, причем с внешней

стороны крестовины на центральной трубчатой контакт-детали размещена натяжная кольцевая токоведущая гайка с резьбой по ее внутренней поверхности. Функционально и конструктивно контактные выводы одновременно или порознь совмещены с прилегающими к ним электромагнитными экранами. Контактные выводы имеют две или более площадки для подсоединения подводящих шин. Внешняя торцевая поверхность изолятора может быть выполнена с уклоном внутрь. [Патент РФ №2163040, кл. Н 01 В 17/26, опубл. 2001 02. 10.]

Недостатком указанного технического решения является наличие большого числа элементов ввода, что усложняет конструкцию в целом и надежность ее работы.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является проходной высоковольтный изолятор, состоящий из изолирующего тела с внешним оребрением, обеспечивающим продольную изоляцию по поверхности изолятора, опорный металлический фланец, плотно прилегающий к изолирующему телу, и торцевые центрирующие оголовки для закрепления устанавливаемой в нем токоведущей шины. Образующийся при монтаже токоведущей шины воздушный зазор между шиной и изолирующим корпусом изолятора заполняется изоляционной застывающей массой. Изолирующее тело выполнено монолитным, сплошным, в частности из фарфора, а оребрение - из керамического материала. [ГОСТ 20.11.08-87 "Изоляторы проходные армированные фарфоровые для наружно-внутренних установок», М., ИНФОРМЭЛЕКТРО, 1987 г., (1-6)].

Недостатком известного технического решения является то, что в таких изоляторах твердая изоляция изолирующего тела постоянно воспринимает полное рабочее напряжение, что приводит к значительному увеличению ее толщины и естественному старению а, следовательно, к снижению электрических свойств и надежности. Кроме того, выполнение его из фарфора приводит к утяжелению и хрупкости конструкции изолятора.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение электрической прочности изолятора в поперечном направлении, надежности его работы и снижение весогабаритных показателей.

Для решения поставленной задачи предлагается высоковольтный проходной изолятор, содержащий изолирующее тело с внешним оребрением, опорный металлический фланец, закрепленный на внешней поверхности тела, и центрирующие оголовки для установки в изолирующем теле токоведущей шины, размещенные на торцах последнего, при этом металлический фланец выполнен скругленным со стороны изолирующего тела, последнее выполнено из тонкостенного изолирующего материала и установлено относительно токоведущей шины с изолирующим воздушным промежутком, величину которого выбирают в зависимости от формы и размера токоведущей шины, рабочего и максимального напряжения, прилагаемого к последней.

Целесообразно изолирующее тело выполнять в виде трубы или двух встречно расположенных усеченных конусов.

Предпочтительно в качестве изоляционного материала изолирующего тела использовать стеклоэпоксид (т.е. полиэпоксидную смолу, содержащую стеклоткань и/или стекловолокно), а оребрение изолирующего тела выполнять из силиконовой резины на основе полисилоксанов.

На фиг.1 представлена конструкция проходного изолятора с изолирующим телом в виде трубы.

На фиг.2 - вид А фиг.1.

Изолятор состоит из изолирующего тела 1, например, трубы с толщиной стенки, обеспечивающей необходимую механическую и электрическую прочность, внешнего оребрения 2, обеспечивающего продольную изоляцию по поверхности изолятора, опорного заземленного фланца 3, закрепленного на внешней поверхности изолирующего тела 1, и

торцевых центрирующих оголовников 4 для закрепления устанавливаемого в изоляторе токопровода 5. Между изолирующим телом 1 и токопроводом 5 имеется изолирующий воздушный промежуток 6, обеспечивающий электрическую прочность изолятора в рабочих режимах.

Изолирующее тело 1 выполнено из тонкостенного композиционного материала, обладающего высокими механическими и изоляционными свойствами и пробивным напряжением на единицу толщины не менее 5 кВ/мм, например, из стеклоэпоксида.

Внешнее оребрение 2 выполнено из силиконовой резины. Фланец 3 и оголовники 4 могут быть выполнены из немагнитного металла (А1), или из немагнитных, механически прочных изоляционных материалов, например, стеклоэпоксидной смолы. Фланец 3 заземлен и конструктивно варьируется по длине, ширине и выполнен скругленным со стороны изолирующего тела.

Токоведущая шина 5 может быть круглой или прямоугольной формы с учетом при этом форма и размер ее, рабочее и максимальное напряжение, прилагаемого к токоведущей шине определяют величину изоляционного воздушного промежутка. Так, например, при круглой форме токоведущей шины и при рабочем напряжении прилагаемом к ней -6-20кВ величина изолирующего воздушного промежутка составляет не менее 30-40 мм.

При эксплуатации проходного изолятора в рабочем режиме полное рабочее напряжение, приложенное между токопроводом 5 и заземленным металлическим фланцем 3 (в поперечном направлении), распределяется между изоляционным воздушным промежутком 6 и твердым изолирующим телом 1 обратно пропорционально их диэлектрической проницаемости. А так как диэлектрическая проницаемость воздуха во много раз меньше, чем у твердых диэлектриков, то основная часть напряжения прикладывается к изоляционному воздушному промежутку 6

6 и изолирующее тело 1 в рабочих (длительных) режимах оказывается электрически разгруженными, следовательно, не подвергается старению.

В тоже время, при возникновении перенапряжений электрической прочности поперечной изоляции достаточно для обеспечения работоспособности изолятора, так как твердая изоляция работает только в кратковременном режиме и потому стареет значительно меньше.

Композиционная структура изолирующего тела обеспечивает одновременно высокие механические характеристики на изгиб, низкую деформативность и незначительную зависимость механических свойств от температуры.

Отсутствие электрически напряженного состояния изолирующего тела 1 в месте закрепления фланца 3 обеспечивает в рабочих режимах стабильную долговременную работу проходного изолятора в составе различных конструкций.

1. Высоковольтный проходной изолятор, содержащий изолирующее тело с внешним оребрением, опорный металлический фланец, закрепленный на внешней поверхности тела, и центрирующие оголовки для установки в изолирующем теле токоведущей шины, размещенные на торцах последнего, отличающийся тем, что опорный металлический фланец выполнен скругленным со стороны изолирующего тела, последнее выполнено из тонкостенного изолирующего материала и установлено относительно токоведущей шины с изолирующим воздушным промежутком, величину которого выбирают в зависимости от формы и размера токоведущей шины, рабочего и максимального напряжения, прилагаемого к последней.

2. Высоковольтный проходной изолятор по п.1, отличающийся тем, что изолирующее тело выполнено в виде трубы или двух встречно расположенных усеченных конусов.

3. Высоковольтный проходной изолятор по п.1, отличающийся тем, что в качестве изоляционного материала изолирующего тела используют полиэпоксидную смолу, содержащую стеклоткань и/ или стекловолокно.

4. Высоковольтный проходной изолятор по п.1, отличающийся тем, что оребрение изолирующего тела выполнено из силиконовой резины на основе полисилоксанов.

poleznayamodel.ru

Изолятор проходной шинного типа - Энциклопедия по машиностроению XXL

Изолятор проходной шинного типа 315  [c.460]
Рис. 45. Проходной шинный изолятор типа ПШД и ПШЕ на 10 кв Рис. 45. Проходной шинный изолятор типа ПШД и ПШЕ на 10 кв
Рис. 46. Проходной шинный изолятор типа ИПШ-Ш-20/3000 на 20 кв и 3000 а Рис. 46. Проходной шинный изолятор типа ИПШ-Ш-20/3000 на 20 кв и 3000 а
Проходные изоляторы для внутренних установок предназначаются для проводки токоведущих проводников через заземляемые перегородки и стенки в распределительных устройствах аппаратов, стены и перегородки внутри зданий или в закрытых частях аппаратов. Проходные изоляторы выпускаются с закрепленными в них токоведущим стержнем или шинами типа П или без токоведущих шин, так называемые шинного типа ПШ,  [c.312]

Технические данные проходных изоляторов для внутренней установки шинного типа  [c.313]

На втором этаже также устанавливаются металлоконструкции, и на них монтируются малообъемные масляные выключатели (типа ВМГ) с приводами к ним, приводы шинных разъединителей с тягами, проходные плиты с изоляторами и трансформаторами тока и др.  [c.382]

Для подачи высокого напряжения от ИВН к коронирующим электродам распылителя используются гибкие высоковольтные кабели типа КВП-1/200 и КВП-1/300 с полиэтиленовой изоляцией, а также жесткие высоковольтные шинопроводы, состоящие из стальных или латунных никелированных (хромированных) трубок диаметром 10—20 мм. Высоковольтные шинопроводы закрепляют на концах опорных и проходных высоковольтных изоляторов. Подключаются распылители к шинам высокого напряжения гибкими проводниками со специальными зажимами на концах.  [c.83]

Проходные изоляторы типов П и ПН на токи 200—600 а включительно изготовляются с медными токоведущими шинами прямоугольного сечения, а на токи 1 ООО, 1 500 и 2 ООО а — с медными токоведущими стержнями круглого сечения.  [c.312]

Корпус камеры КСО первого типа разделен на три отсека в нижнем устанавливается линейный разъединитель с заземляющими ножами или выполняется шинный переход в соседнюю камеру, в среднем — силовой выключатель или трансформатор напряжения, в верхнем — шинный разъединитель и сборные шины. Выключатель соединяется с разъединителями через трансформаторы тока и проходные изоляторы. На фасаде камеры укреплены приводы разъединителей и выключателя. Три двери запирают нижний и средний отсеки, а также отсек коробки зажимов. Внутри предусмотрено освещение.  [c.425]

mash-xxl.info

Проходной изолятор - это... Что такое Проходной изолятор?



Строительный словарь.

  • Пропитанная бумажная изоляция
  • Пульсация напряжения (тока)

Смотреть что такое "Проходной изолятор" в других словарях:

  • проходной изолятор — Изолятор, предназначенный для провода токоведущих элементов через стенку, имеющую другой электрический потенциал. [ГОСТ 27744 88] проходной изолятор [IEV number 151 15 40] EN (insulating) bushing insulator forming a passage for a conductor… …   Справочник технического переводчика

  • Проходной изолятор — Проходной изолятор: изолирующее устройство, обеспечивающее прохождение одного или нескольких проводников через внутреннюю или наружную стенку оболочки... Источник: ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ГАЗОВЫХ СРЕД. ЧАСТЬ 0. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ.… …   Официальная терминология

  • проходной изолятор — 3.6 проходной изолятор: Изолирующее устройство, обеспечивающее прохождение одного или нескольких проводников через внутреннюю или наружную стенку оболочки. Источник: ГОСТ Р МЭК 60079 0 2011: Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • проходной изолятор — traversee Изолирующее устройство, обеспечивающее прохождение одного или нескольких проводников через внутреннюю или наружную стенку оболочки …   Электротехнический словарь

  • проходной изолятор для работы в помещении — Изолятор, оба конца которого предназначены для работы в помещении или под навесом в соответствии с заданными условиями. [ГОСТ 27744 88] EN indoor bushing bushing both ends of which are intended to be in ambient air at atmospheric pressure but not …   Справочник технического переводчика

  • проходной изолятор с токопроводом — Проходной изолятор, имеющий токоведущий элемент, механически соединенный с изоляционной частью. [ГОСТ 27744 88] 16 Тело изолятора 17 Ребро изолятора 70 Фланец изолятора Тематики изолятор Классификация >>> DE Durchführung mit Stromleiter …   Справочник технического переводчика

  • проходной изолятор для работы в помещении и на открытом воздухе — Изолятор, один конец которого предназначен для работы в помещении или под навесом, а другой — на открытом воздухе. [ГОСТ 27744 88] Тематики изолятор Классификация >>> EN outdoor indoor bushing DE Durchführung für Innenund… …   Справочник технического переводчика

  • проходной изолятор полностью погружной — Изолятор, оба конца которого предназначены для работы в изоляционной жидкой или газообразной среде. [ГОСТ 27744 88] EN completely immersed bushing bushing, both ends of which are intended to be immersed in insulating media other than ambient air… …   Справочник технического переводчика

  • проходной изолятор без токопровода — [ГОСТ 27744 88] EN draw lead bushing bushing not having an integral current carrying conductor; a cable or other conductor may be drawn through the bushing and attached to it at one end so that it may subsequently be detached to allow the bushing …   Справочник технического переводчика

  • проходной изолятор для работы на открытом воздухе — [ГОСТ 27744 88] Тематики изолятор Классификация >>> EN outdoor bushing DE Durchführung für Aussenanlagen FR traversée d’extérieur …   Справочник технического переводчика

dic.academic.ru

проходной изолятор - патент РФ 2308107

Изобретение относится к электротехнике. Изолятор содержит электропроводящий стержень (1), изоляцию из трекингостойкой кремнийорганической резины (2), опорную втулку (3), коаксиально охватывающую изоляцию и выполненную из немагнитного металла длиной не менее половины длины токопроводящего стержня. Концы опорной втулки могут быть выполнены расширяющимися по дуге окружности. Втулка охвачена изоляцией из кремнийорганической резины, которая может быть выполнена с кольцевыми ребрами. Концентрические ребра изготовлены отдельно и при изготовлении прикреплены к изоляции с образованием неразъемной детали. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. проходной изолятор, патент № 2308107

Рисунки к патенту РФ 2308107

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным проходным изоляторам (вводам) воздушных линий электропередачи, кабельных линий, распределительных устройств на напряжение преимущественно 6-110 кВ.

Традиционно проходные изоляторы изготавливаются из керамических материалов и предназначены для ввода электрического тока в устройства или внутрь помещения. Проходные изоляторы соединяют внешние и внутренние стороны таких установок, выполняют фиксаторную опорную роль для токоведущей системы и одновременно ее изоляции от стен помещения или стенок устройства. Проходные изоляторы должны быть также механически прочными и герметичными, чтобы выдерживать нагрузки натяжения проводов при ветре и коротких замыканиях.

С развитием новых полимерных материалов появилась возможность изготовления проходных изоляторов из некерамических материалов. Известен проходной изолятор GB 2289803, 29.11.1995 состоящий из центрального токопроводящего стержня, изоляции из полимерного материала или резины, опорной втулки из стеклопластика, посредством которой изолятор крепится к стенке внешнего оборудования или стене. Недостатком данного устройства является низкая прочность при изгибе, так как опорная втулка из стеклопластика имеет длину вдоль токопроводящего стержня много меньшую, чем длина стержня. В результате при приложении силы к концу токопроводящего стержня перпендикулярно направлению стержня на опорную шайбу будет действовать в соответствии с правилом рычага сила в несколько раз большая. Учитывая, что эта сила передается через слой полимера или эластичной резины на стеклопластиковую опорную втулку, даже при малых значениях силы конец токопроводящего стержня отклоняется от первоначального значения на большие углы, недопустимые для нормальной эксплуатации. На рисунке, сопровождающем этот патент длина опорной втулки не более одной пятой части от длины токопроводящего стержня. Расчет показывает, что при нормальном усилии 12.5 кН, приложенном к концу стержня, усилие на стеклопластиковую втулку составит величину в пять раз большую, около 60 кН. Такую нагрузку стеклопластиковая втулка может не выдержать. Также эта конструкция при больших напряжениях и токах имеет существенные недостатки из-за неравномерности электрического поля. Неравномерность поля связана с тем, что опорная втулка, контактирующая с заземленной обычно стенкой внешнего оборудования или стеной здания, выполнена из диэлектрического стеклопластикового материала. Это создает концентрацию электрического поля в месте крепления изолятора к заземленной конструкции и приводит к быстрому разрушению его в процессе эксплуатации.

Указанный последний недостаток устранен в конструкции, являющейся наиболее близким аналогом - RU 2195032. В этом проходном изоляторе (вводе) для целей выравнивания электрического поля, создаваемого центральным электропроводящим стержнем, введен трубчатый элемент из электропроводящей резины с удельным, объемным электрическим сопротивлением - 10-40 Ом·см, электрически контактирующий с опорной втулкой и через нее с внешней заземленной конструкцией. Недостатком этого изолятора также является малая механическая прочность из-за малого размера опорной втулки.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в создании проходного изолятора высокого напряжения с повышенными электрическими и механическими характеристиками, уменьшенной материалоемкостью, высокой термостойкостью и стойкостью к термическим ударам, повышенной надежностью во всех климатических условиях.

Технический результат достигается тем, что проходной изолятор высокого напряжения, содержащий токопроводящий стержень, изоляцию из кремнийорганической резины и опорную втулку из электропроводного и немагнитного материала, длиной не менее половины длины стержня, коаксиально охватывающую изоляцию, выполненную в виде цилиндра или конуса с торообразными закруглениями концов, исполняющими роль экранов для снижения напряженности электрического поля, и креплением к стенке внешней конструкции или здания в середине, причем изоляция может заходить на опорную втулку и иметь радиальные внешние ребра. Опорная втулка в предлагаемой конструкции имеет длину не менее половины длины токопроводящего стержня. Этим достигается ограничение нагрузки на опорную втулку не более чем в два раза, превосходящее усилие на конце токопроводящего стержня. Использование металла для опорной втулки увеличивает прочность всего изолятора и делает технически легким его присоединение к внешним конструкциям. Нагрузка от токопроводящего стержня передается на опорную металлическую втулку, через кремнийорганическую резину. Так как втулка имеет больший диаметр, чем токопроводящий стержень, она является основным силовым элементом изолятора. Материалом токопроводящего стержня может быть любой металл, имеющий малый коэффициент электрического сопротивления, с любой механической прочностью. В большинстве металлы, имеющие малый коэффициент электрического сопротивления, имеют низкую механическую прочность и высокую стоимость, например алюминий, медь, серебро. В предлагаемой конструкции токопроводящий стержень не несет механической нагрузки, поэтому может быть достаточно тонким и выполнен из дорогого металла. Материалом опорной втулки является достаточно прочный немагнитный металл, например нержавеющая сталь. Использование немагнитного материала позволяет сократить потери электроэнергии на перемагничивание, которое возникает в замкнутых контурах из магнитных материалов при внесении их в поле переменного электрического тока, и как следствие нагрев круговыми токами Фуко. Использование металла для опорной втулки позволяет снизить стоимость в сравнении со стеклопластиком, упростить изготовление, увеличить надежность изолятора в целом. Также использование металла позволяет применять при изготовлении изолятора традиционные широко распространенные методы обработки, такие как прессование, гибка, сварка, или применить при изготовлении серийно выпускающиеся металлические трубы. Сокращение деталей изолятора до трех и использование в изоляторе только двух типов материалов (металла и кремнийорганической резины) увеличивает надежность и срок эксплуатации изолятора. Так как кремнийорганическая резина имеет гарантированный срок эксплуатации более 30 лет, то при использовании в качестве материала для стержня и опорной втулки некорродирующего алюминия следует ожидать гарантированного срока эксплуатации всего изолятора более 30 лет. Кроме этого, по выше указанным причинам изолятор очень устойчив к термическим воздействиям, в том числе к резким перепадам температуры до 350 градусов, что на порядок больше, чем у известных изоляторов. Термическая стойкость изолятора ограничена только температурой стойкости кремнийорганической резины (около 350 градусов Цельсия) или температурой плавления металла. Стойкость к перепадам определяется тем, что изолятор не имеет твердых деталей, контактирующих друг с другом, из разных материалов, имеющих разные коэффициенты термического расширения. Между двумя деталями из металла располагается эластичная изоляция из резины, которая компенсирует все термические расширения. Кремнийорганическая резина в качестве материала изоляции позволяет изготавливать внутреннюю изоляцию и внешние ребра, как одно целое. Это возможно в результате уникальных свойств кремнийорганической резины: высокое значение напряжения пробоя для внутренней изоляции, высокая трекингостойкость и гидрофобность для внешней изоляции. Способность кремнийорганической резины отталкивать загрязнения в сравнении с традиционными фарфором и стеклом позволяет эксплуатировать изоляторы на открытых распределительных устройствах с большим количеством атмосферных загрязнений без перекрытия электрической дугой по поверхности изолятора.

Упругие свойства изолятора и отсутствие хрупких деталей позволяют транспортировать изоляторы без боя. Отсутствие фарфоровой детали исключает хрупкую поломку изолятора и возможность падения провода. Даже при превышении изгибающих нагрузок больше нормированных, деформируется металл опорной втулки и стержня, изолятор изогнется, но стержень будет изолирован от втулки, и изолятор будет продолжать работать. Уменьшение веса изолятора дает экономию на транспортных расходах.

Процесс изготовления предлагаемого проходного изолятора сводится к одной операции: литья резиновой изоляции в форме с предварительно помещенными туда, в виде закладных деталей, токопроводящим стержнем и опорной втулкой, с последующей вулканизацией резины. Форма для литья может предусматривать формирование внешних ребер поверх опорной втулки. В случае применения технологии прямого или конверсионного прессования твердой нелитьевой кремнийорганической резины процесс изготовления сводится к трем операциям: прессование на стержне изоляции с ребрами и последующей вулканизацией резины, надевание на изоляцию опорной втулки, закрепление опорной втулки на изоляторе посредством равномерного радиального обжатия втулки около краев, не затрагивая закругленных экранов.

В сравнении с технологией изготовления фарфоровых изоляторов время изготовления предлагаемого изолятора снижено как минимум в 7-8 раз и не менее чем 1.5 раза в сравнении с прототипом. С учетом снижения материалоемкости в сравнении с фарфоровыми стоимость изготовления изолятора ниже фарфоровых. Одновременно с этим данное решение позволило достичь увеличения надежности, электрической и механической прочности изолятора.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На Фиг.1 представлена конструкция проходного изолятора.

На фиг.2 представлена конструкция проходного изолятора с закругленными концами опорной втулки в виде экранов.

На фиг.3 представлена конструкция проходного изолятора, изготовленного методом литья жидкой резины в форму.

На фиг.4 представлена конструкция проходного изолятора с ребрами, изготовленного методом литья резины в форму.

Проходной изолятор содержит электропроводящий стержень 1, изоляцию 2, опорную втулку 3 и изготовлен методом прямого прессования и вулканизации кремнийорганической резины, надеванием опорной втулки с элементами крепления изолятора к стене, с использованием радиального обжатия опорной втулки около краев.

Часть изоляции 2 (фиг.3) может заходить на внешнюю сторону опорной втулки 3 для увеличения длины утечки тока от электропроводящего стержня до опорной заземленной втулки 3 по изоляционной поверхности из трекингостойкой кремнийорганической резины.

Опорная металлическая втулка 3 (фиг.4) может иметь тороидальные закругления, при этом изоляция 2 заходит на внешнюю сторону опорной втулки 3 и образует кольцевые ребра.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Проходной изолятор, содержащий токопроводящий металлический стержень, изоляцию из трекингостойкой кремнийорганической резины, опорную втулку, коаксиально охватывающую изоляцию, отличающийся тем, что опорная втулка выполнена из немагнитного металла длиной не менее половины длины токопроводящего стержня.

2. Проходной изолятор по п.1, отличающийся тем, что концы опорной втулки выполнены расширяющимися по дуге окружности для снижения напряженности электрического поля на торцах опорной втулки.

3. Проходной изолятор по п.1 или 2, отличающийся тем, что втулка охвачена изоляцией из кремнийорганической резины.

4. Проходной изолятор по п.3, отличающийся тем, что изоляция из кремнийорганической резины выполнена с кольцевыми ребрами.

5. Проходной изолятор по п.4, отличающийся тем, что концентрические ребра изготовлены отдельно и при изготовлении приклеены к изоляции с образованием неразъемной детали.

www.freepatent.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта