RU2113741C1

RU2113741C1 - High-voltage insulator

Info

Publication number: RU2113741C1
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Дьяков; Леонид Алексеевич Никонец; Виктор Иванович Качалин; Аркадий Михайлович Попель
Original assignee: Леонид Алексеевич Никонец; Дьяков Анатолий Федорович
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1998-06-20

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: insulator has metal cap with wire fastenings and insulating member whose head and plate are made of hardened glass having different degree of hardening. Plate hardening degree is lower than that of head. EFFECT: improved heat, compression, and impact resistance of power assembly; prevented spontaneous fracture of plate. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для изоляции и крепления проводов на воздушных линиях электропередачи и в распределительных устройствах электростанций и подстанций, преимущественно для ВЛ 6-10 кВ. The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for insulation and fastening of wires on overhead power lines and in switchgears of power plants and substations, mainly for overhead lines of 6-10 kV.

Известны высоковольтные изоляторы /см. Костюков Н.С. и др. Электрические изоляторы. -М. : Энергоатомиздат, 1984, с. 130, рис. 7.1 д.е./, предназначенные для ВЛ 6-10 кВ ШС10-А и ШС10-Г. Эти изоляторы представляют собой массивное тело с развитой нижней поверхностью для увеличения длины путем утечки тока. Для крепления проводов изоляторы имеют головку с канавками на боковой поверхности и вверху. Для крепления изолятора на металлическом штыре в теле изолятора имеется глухое резьбовое отверстие. High voltage insulators / cm are known. Kostyukov N.S. and other electrical insulators. -M. : Energoatomizdat, 1984, p. 130, fig. 7.1 CU /, designed for 6-10 kV overhead lines ШС10-А and ШС10-Г. These insulators are a massive body with a developed lower surface to increase the length by current leakage. For fastening the wires, the insulators have a head with grooves on the side surface and at the top. For fastening the insulator on a metal pin in the insulator body there is a blind threaded hole.

Существенным недостатком известных изоляторов является их низкая надежность, вытекающая из невысокой механической прочности и низкой термостойкости. A significant disadvantage of the known insulators is their low reliability, resulting from low mechanical strength and low heat resistance.

Наиболее близким по технической сущности являются изоляторы а.с. N 1529296 СССР, кл. H 01 B 17/20, 1989, а.с. N 1494046 СССР, кл. H 01 B 17/00, 1989. The closest in technical essence are insulators A.S. N 1529296 USSR, cl. H 01 B 17/20, 1989, a.s. N 1494046 USSR, class H 01 B 17/00, 1989.

Изолятор по а.с. N 1529296 содержит изоляционную деталь из закаленного стекла с металлическим колпаком на головке и жестко закрепленный в изоляционной детали штырь, изготовленный из трекингостойкого диэлектрического материала. Бытует мнение, что если изолятор будет иметь штырь из диэлектрического материала /пластмасса или фторопласт/, то такой изолятор не будет пробиваться. Однако в таком случае изоляционная деталь будет абсолютно электрически не нагружена. Это объясняется тем, что емкость диэлектрической детали на несколько порядков выше, чем емкость диэлектрического штыря и поэтому все рабочее напряжение будет приложено к штырю. Отсюда низкая надежность изолятора. A. insulator N 1529296 contains an insulating part made of tempered glass with a metal cap on the head and a pin rigidly fixed in the insulating part made of a tracking-resistant dielectric material. It is believed that if the insulator has a pin made of a dielectric material (plastic or fluoroplastic), then such an insulator will not break through. However, in this case, the insulating part will be absolutely not electrically loaded. This is because the capacitance of the dielectric part is several orders of magnitude higher than the capacitance of the dielectric pin and therefore all operating voltage will be applied to the pin. Hence the low reliability of the insulator.

Изолятор по а.с. N 1494046 имеет в головке для крепления провода паз, на противоположных стенках которого выполнены диаметрально расположенные секторные выемки. A. insulator N 1494046 has a groove in the head for fastening the wire, on the opposite walls of which diametrically located sector recesses are made.

Однако у этого изолятора недостаточная надежность в эксплуатации, связанная с недостаточной жесткостью крепления изолятора на опоре и удерживанием провода на нем. However, this insulator has insufficient operational reliability associated with insufficient rigidity of fastening the insulator on the support and holding the wire on it.

В основу изобретения поставлена задача создания изолятора повышенной надежности, в котором стеклодеталь изготавливают из закаленного стекла. Закалка обеспечивает повышенную термостойкость стеклодетали, сопротивление сжатию и удару. Силовой узел изолятора - головка стеклодетали закалена до более высоких порядков, чем тарелка. The basis of the invention is the task of creating an insulator of increased reliability, in which the glass is made of tempered glass. Tempering provides increased heat resistance of the glass, resistance to compression and impact. The power unit of the insulator - the glass head is hardened to higher orders than the plate.

Важное преимущество тарелки изолятора, закаленной до невысоких степеней закалки по сравнению с головкой - отсутствие самопроизвольных разрушений из-за наличия однородных включений в стекла. В случае механического удара по тарелке, она разрушается также, как и тарелка изолятора, изготовленного из отожженного стекла - несколько радиальных трещин от места удара. An important advantage of the insulator plate, hardened to low degrees of tempering compared to the head, is the absence of spontaneous destruction due to the presence of homogeneous inclusions in the glass. In the case of a mechanical impact on the plate, it is destroyed as well as the plate of the insulator made of annealed glass - several radial cracks from the place of impact.

В связи с тем, что минимальное разрушающее усилие на изгиб изолятора определяется прочностью штыря, в разработанном изоляторе предусмотрен штырь, имеющий не менее, чем в 1,5 раза больший предел прочности по сравнению с пределом прочности колпака. Due to the fact that the minimum breaking force on the bending of the insulator is determined by the strength of the pin, a pin is provided in the developed insulator, which has at least 1.5 times greater tensile strength as compared to the cap tensile strength.

Для исключения проскальзывания провода в пазе колпака изолятора секторные выемки, расположенные на противоположных стенках паза выполнены таким образом, что обеспечивают максимальную площадь контакта провода и паза. To prevent slipping of the wire in the groove of the cap of the insulator, the sector recesses located on the opposite walls of the groove are made in such a way that they provide the maximum contact area of the wire and the groove.

Поставленная задача решается тем, что в высоковольтном изоляторе, содержащем выполненную из закаленного стекла изоляционную деталь, состоящую из головки и тарелки, металлический колпак со средствами крепления провода, установленный на головке, и штырь, жестко закрепленный в изоляционной детали, согласно изобретению, головка и тарелка выполнены из закаленного стекла с разной степенью закалки, при этом степень закалки стекла головки превышает степень закалки стекла тарелки, а последняя соответствует нижней границе степени закалки стекла. The problem is solved in that in a high-voltage insulator containing an insulating part made of tempered glass, consisting of a head and a plate, a metal cap with wire fastening means mounted on the head, and a pin rigidly fixed in the insulating part according to the invention, the head and plate made of tempered glass with different degrees of tempering, while the degree of tempering of the head glass exceeds the degree of tempering of the glass plate, and the latter corresponds to the lower limit of the degree of tempering of the glasses a.

Кроме того, в данном изоляторе предел прочности материала штыря превышает предел прочности материала не менее, чем 1,5 раза. In addition, in this insulator, the tensile strength of the pin material exceeds the tensile strength of the material by at least 1.5 times.

Далее , средства крепления провода в предлагаемом изоляторе выполнены в виде расположенного в верхней части колпака торцевого паза, предназначенного для укладки в его провода, на противоположных стенках которого выполнены диаметрально расположенные секторные выемки, при этом колпак выполнен из материала, твердость которого по Бринелю находится в пределах 20-45 Нм/мм². И еще, в описываемом изоляторе форма паза с секторными выемками образует в свету в плоскости, для которой проекции крайних точек противоположных стенок паза совмещены, окружность.Further, the wire fastening means in the proposed insulator are made in the form of an end groove located in the upper part of the cap, intended for laying in its wires, on the opposite walls of which diametrically located sector recesses are made, while the cap is made of material whose Brinell hardness is within 20-45 Nm / mm ² . And yet, in the described insulator, the shape of the groove with sector recesses forms in the light in a plane for which the projections of the extreme points of the opposite walls of the groove are aligned, a circle.

На фиг. 1 изображен высоковольтный изолятор; на фиг. 2 - средство крепления провода; на фиг. 3 - средство крепления провода в положении, когда форма паза с секторными выемками в свету образует окружность. In FIG. 1 shows a high voltage insulator; in FIG. 2 - wire fastener; in FIG. 3 - means of fastening the wire in a position where the shape of the groove with sector recesses in the light forms a circle.

Изолятор состоит из металлического колпака 1, прочно соединенного посредством связки 2 с изоляционной деталью 3 из закаленного стекла и металлическим штырем 4. The insulator consists of a metal cap 1, firmly connected by means of a bundle 2 with an insulating part 3 of tempered glass and a metal pin 4.

Колпак 1 отливают из материала, близкого по твердости к материалу поверхности провода линии электропередачи и находится в пределах по Бринелю 20-45 Нм/мм². На верхней части колпака 1 предусмотрено средство крепления провода, торцевой паз 5 которого показан на фиг. 1, 2.The cap 1 is cast from a material close in hardness to the material of the surface of the wire of the power line and is within Brinell's range of 20-45 Nm / mm ² . On the upper part of the cap 1, there is provided a wire fastening means, the end groove 5 of which is shown in FIG. 12.

Изолированная деталь 3 выполнена с ребром 6 и гладкой юбкой 7. Штырь 4 отливают из стали 3, предел прочности которой превышает предел прочности материала колпака не менее, чем в 1,5 раза. На конце штыря 4, крепящегося к траверсе с помощью гайки /они на чертеже не показаны/ имеется резьба 8, а для предупреждения от проворачивания предусмотрены выступы 9 с осью 10. The insulated part 3 is made with a rib 6 and a smooth skirt 7. The pin 4 is cast from steel 3, the tensile strength of which exceeds the tensile strength of the cap material by at least 1.5 times. At the end of the pin 4, which is attached to the beam with a nut / they are not shown in the drawing / there is a thread 8, and for the prevention of rotation, projections 9 with an axis 10 are provided.

Средство крепления провода высоковольтного изолятора /фиг. 2/ состоит из расположенного в верхней части торцевого паза 5 с осью 11, предназначенного для укладки в него провода, на противоположных стенках которого выполнены диаметрально расположенные секторные выемки 12 с осью 13, 14 - ось линии электропередачи. The means of fastening the wire of the high voltage insulator / Fig. 2 / consists of an end groove 5 with an axis 11 located in the upper part, designed for laying wires in it, on the opposite walls of which diametrically located sector recesses 12 with an axis 13, 14 are made - the axis of the power line.

На фиг. 3 показано средство крепления провода в положении, когда форма паза с секторными выемками в свету образует окружность, где 5 - торцевой паз с осью 11, секторные выемки 12 с осью 13, 15 - верхние стенки торцевого паза. In FIG. 3 shows the means of fastening the wire in a position where the shape of the groove with sector recesses in the light forms a circle, where 5 is the end groove with axis 11, the sector recesses 12 with axis 13, 15 are the upper walls of the end groove.

Claims

1. A high-voltage insulator comprising an insulating part made of tempered glass, consisting of a head and a plate, a metal cap with wire fastening means mounted on the head, and a pin rigidly fixed in the insulating part, characterized in that the head and plate are made of tempered glass with different degrees of tempering, while the degree of tempering of the glass of the head exceeds the degree of tempering of the glass of the plate, and the latter corresponds to the lower limit of the degree of tempering of glass.

2. The insulator according to claim 1, characterized in that the tensile strength of the pin material exceeds the tensile strength of the cap material by at least 1.5 times.

3. The insulator according to claim 1, characterized in that the means for securing the wire are made in the form of an end groove located in the upper part of the cap, intended for laying wires in it, on the opposite walls of which diametrically located sector recesses are made, while the cap is made of material, Brinell hardness is in the range of 20 - 46 nm / mm ² .

4. The insulator according to claim 3, characterized in that the shape of the groove with sector recesses forms in the light in the plane for which the projections of the extreme points of the opposite walls of the groove are aligned.