Зміцнюючий елемент для монтажного фланця порожнистого циліндрового корпусу ізолятора

 

Область техніки, до якої належить винахід

Даний винахід відноситься до упрочняющему елементу для корпусу ізолятора, що містить порожнисте ізоляційне тіло і щонайменше один фланець. Справжній винахід також відноситься до корпусу ізолятора, що містить зміцнюючий елемент, розташований на фланці корпусу ізолятора.

Рівень техніки

Корпус ізолятора містить порожнисте ізоляційне тіло з ізолюючого матеріалу, наприклад порцеляни або полімерного композиту, і щонайменше один кінець корпусу ізолятора є прикріпленим металевим фланцем, наприклад, зі сталі або алюмінію. Металевий фланець може бути прикріплений до полому ізоляційного тіла по-різному, наприклад шляхом запресовування, обтиснення, приклеювання або цементування.

Корпус ізолятора використовується в безлічі електротехнічних виробів для високої напруги, наприклад імпульсних разрядниках, переривачі або ввідних ізоляторах.

Корпус ізолятора зазвичай кріпиться до зовнішнього пристрою за допомогою фланця, який прикріплений щонайменше до одного кінця ізолятора. Зовнішнє пристрій є, наприклад, структурою підстави розрядника, коли корпус ізолятора є частиною їм�ся частиною вступного ізолятора для трансформатора. В залежності від конструкції корпусу ізолятора і навантаження, яку повинен витримувати корпус ізолятора, може бути змінена кількість болтів/точок кріплення до зовнішнього пристрою. Фігура 1 показує приклад корпусу ізолятора у відповідності з попереднім рівнем техніки, прикріпленого до зовнішнього пристрою.

Іноді частина фланця, де фланець прикріплюється до зовнішнього пристрою, такого як другий корпус ізолятора або структура підстави, послаблюється під час використання за механічного перевантаження або тріщин, таких як морозобоіни. І тоді може статися, що фланець буде не в змозі витримати спочатку зазначені механічні навантаження, дані фірмою-виробником. Це може бути подолано шляхом демонтажу обладнання, що містить ізолятор і заміною корпусу ізолятора з пошкодженим фланцем на новий корпус ізолятора з непошкодженими фланцями. Однак це буде складно, дорого і забере багато часу. Тому необхідно знайти альтернативний спосіб зміцнити корпус ізолятора.

Сутність винаходу

Завданням цього винаходу є забезпечення зміцнюючого елемента для корпусу ізолятора. У відповідності з першим аспектом представлений корпус изолервий кінець і/або другий кінець забезпечені циліндричним фланцем для кріплення корпусу ізолятора до зовнішнього пристрою на першому кінці фланця, при цьому щонайменше один зміцнюючий елемент розташований на другому кінці фланця.

Згідно з варіантами втілення перший кінець корпусу ізолятора міцно закріплений у фланці з допомогою запресовування, обтиснення, приклеювання, цементування та/або адгезії.

Згідно з варіантами втілення корпус ізолятора додатково містить цемент, розташований між ізоляційним тілом і фланцем, для збереження щільної посадки.

Згідно з варіантами втілення зміцнюючий елемент забезпечений так, що частина напруги, прикладеного на першому кінці фланця, який розташований найближче до зовнішнього пристрою, передається другому з кінця фланця, так що механічна міцність корпусу ізолятора, таким чином, збільшується.

Згідно з варіантами втілення зміцнюючий елемент забезпечений болтами в точках кріплення, болти кріплять фланець до зовнішнього пристрою.

Згідно з варіантами втілення болти підібгані гнучким компонентом, розташованих послідовно з болтами.

Згідно з варіантами втілення гнучкий компонент містить трубчасті перехідні втулки або пружини.

Згідно з варіантами втілення гнучкий компонент розташований такому фланця.

Згідно з варіантами втілення розподіл навантаження між першим кінцем фланця і другим кінцем фланця визначається жорсткістю гнучкого компонента.

Згідно з варіантами втілення зміцнюючий елемент забезпечений у вигляді затискачів, прикріплених до зовнішнього пристрою за допомогою болтів через отвори в затискачах і через отвори, розташовані в першому наприкінці фланця.

Згідно з варіантами втілення зміцнюючий елемент забезпечений у вигляді кільця, прикріпленого до зовнішнього пристрою за допомогою болтів через отвори в кільці і через отвори, розташовані в першому наприкінці фланця.

Згідно з варіантами втілення кільце містить щонайменше дві секції.

Згідно з варіантами втілення ці щонайменше дві секції містять поверхні скріплення, і при цьому ці щонайменше дві секції скріплюються разом в одній з їх щонайменше двох скріплення поверхонь.

Згідно з варіантами втілення ці щонайменше дві секції скріплюються за допомогою шарніра на одній з їх скріплення поверхонь.

Згідно з варіантами втілення ці щонайменше дві секції скріплюються щонайменше одним болтом та гайкою �ються за допомогою зачепа типу "головоломки" на поверхні скріплення.

Згідно з варіантами втілення ці щонайменше дві секції скріплюються двома гвинтами з головкою під торцевий ключ, що входять в кільце зі сторони периметра кільця і через дві секції.

Згідно з варіантами втілення корпус є посиленою скловолокном епоксидним порожнистим тілом, що містить спідницю з кремнійорганічного матеріалу.

У відповідності з другим аспектом представлений імпульсний розрядник, що містить щонайменше два корпусу ізолятора у відповідності з першим аспектом, ці щонайменше два корпусу ізолятора розташовуються один на іншому.

Інша задача винаходу полягає в забезпеченні корпусу ізолятора, що містить зміцнюючий елемент. Згідно з третім аспектом представлений зміцнюючий елемент для корпусу ізолятора, що має перший циліндричний кінець і другий циліндричний кінець, цей перший кінець і/або другий кінець забезпечений циліндричним фланцем для кріплення корпусу ізолятора до зовнішнього пристрою на першому кінці фланця, при цьому зміцнюючий елемент виконаний з можливістю чинити тиск на другому кінці фланця так, що напруга на першому кінці фланця зменшується.

Слід зазначити, що будь-яке властивість пе�будь-яка перевага першого аспекту може рівною мірою застосовуватися до другого і/або третього аспекту, відповідно, і навпаки. Інші цілі, властивості і переваги додаються варіантів втілення будуть очевидні з наступного детального розкриття, з прикладених залежних пунктів формули винаходу, а також з креслень.

Як правило, всі терміни, що використовуються у формулі винаходу, повинні інтерпретуватися відповідно до їх звичайним значенням в області техніки, якщо вони явно не визначені тут інакше. Всі посилання на "один/цей/вищезгаданий елемент, пристрій, компонент, засіб, етап і т. д." повинні інтерпретуватися явно як відносяться щонайменше до одному примірнику елементи, пристрої, компоненти, засоби, етапи і т. д., якщо явно не вказано інше. Етапи будь-якого способу, розкритого тут, не зобов'язані виконуватися в точності в розкритому порядку, якщо явно не вказано інше.

Короткий опис креслень

Винахід буде більш детально пояснено з допомогою опису ілюстративних варіантів втілення з посиланням на додані креслення, на яких:

фігура 1 показує поперечний переріз корпусу ізолятора у відповідності з попереднім рівнем техніки,

фігура 2a показує поперечний переріз корпусу ізолятора у відповідності з варіантом втілення зобр�ечном перерізі A-A фігури 2a,

фігура 3a показує поперечний переріз частини корпусу ізолятора згідно з альтернативним варіантом втілення винаходу,

фігура 3b схематично показує варіант втілення на фігурі 3a з іншого ракурсу, частково у поперечному перерізі B-B фігури 3a,

фігура 4a показує конструкцію кріплення для двох сегментів кільцеподібного зміцнюючого елемента у відповідності з одним варіантом втілення винаходу,

фігура 4b показує альтернативний варіант втілення конструкції кріплення, показаного на фігурі 4a,

фігура 4c показує альтернативний варіант втілення конструкції кріплення, показаного на фігурі 4a, і

фігура 4d показує альтернативний варіант втілення конструкції кріплення, показаного на фігурі 4a.

Опис переважних варіантів втілення

Далі винахід буде описано більш докладно з посиланням на додані креслення, на яких показані деякі варіанти втілення винаходу. Це винахід, однак, може бути втілена в різних формах і не повинно розглядатися як обмежене варіантами втілення, наведеними тут; швидше ці варіанти втілення забезпечені в якості прикладу так, щоб це р Однакові номери відносяться до однаковим елементам всюди в описі.

Фігура 1 показує поперечний переріз корпусу 1 ізолятора для імпульсного розрядника у відповідності з попереднім рівнем техніки. Корпус 1 ізолятора містить ізоляційне тіло 18 з порожнистою внутрішньою частиною 4, ізоляційне тіло має два відкритих кінця, перший кінець 2 і другий кінець 3. Ізоляційне тіло 18 зазвичай має циліндричну форму і забезпечено поруч виступаючих спідниць 11 на його зовнішній поверхні. Ізоляційне тіло 18 переважно є непружним і зроблено, наприклад, з фарфору, полімеру або полімерного композиту, такого як епоксидна трубка з спідницями з полімеру, наприклад кремнійорганічного матеріалу. Зокрема, ізоляційне тіло 18 переважно є посиленою скловолокном епоксидним порожнистим тілом з навісами з кремнійорганічного матеріалу. Перший кінець 2 ізоляційного тіла 18 забезпечений першим фланцем 5, а другий кінець 3 ізоляційного тіла 18 забезпечений другим фланцем 9. Перший фланець забезпечений наскрізними отворами на першому кінці 8 першого фланця 5 для кріплення корпуса 1 ізолятора до зовнішнього пристрою 6 з допомогою щонайменше однієї кріпильної деталі 7a, 7b, розташованої в першому наприкінці 8 першого фланця 5. Кріпильна деталь є, наприклад, болтом з гайк�, �бжатия, приклеювання, цементування та/або адгезії. На фігурі 1 цемент 12 розташований між ізоляційним тілом 18 і фланцем 5 для збереження щільної посадки. Коли корпус ізолятора використовується в імпульсному розряднику, блоки варистора і кінцеві електроди розташовані в порожнистою внутрішньою частиною 4. В імпульсному розряднику можуть бути розташовані кілька корпусів 1 ізоляторів один на іншому.

Фігура 2a показує поперечний переріз частині корпусу 1 ізолятора у відповідності з ілюстративним варіантом втілення винаходу, де різниця порівняно з фігурою 1 полягає в тому, що перший фланець 5 корпусу 1 ізолятора забезпечений щонайменше одним зміцнюючих елементом, розташованим на другому кінці 10 фланця 5. Зміцнюючий елемент має вигляд затискачів 13a-d, прикріплених до зовнішнього пристрою 6 за допомогою болтів 14a-14d через отвори в затискачах і через отвори, розташовані в першому наприкінці 8 фланця 5. Таким чином, частина напруги, що зазвичай прикладеного на першому кінці 8 фланця 5, тобто наприкінці фланця, який знаходиться ближче всього до зовнішнього пристрою 6, передається на другий кінець 10 фланця. Коли затискачі 13a-13d кріпляться до вже використовується корпусу 1 ізолятора, затискачі можуть бути прикріплятися по одному з�ий ремонт і покращена механічна міцність вже використовуваного корпусу ізолятора.

Фігура 2b схематично показує варіант втілення на фігурі 2a з іншого ракурсу, де чотири затиску 13a-d прикріплені до першого фланця 5 з допомогою одного болта 14a-d через отвір в кожному затиску і через отвір на фланці до зовнішнього пристрою. Крім того, показано поперечний переріз по A-A на фігурі 2 ізоляційного тіла 18.

Фігура 3a показує поперечний переріз частині корпусу 1 ізолятора у відповідності з ілюстративним варіантом втілення винаходу, де різниця порівняно з фігурою 1 полягає в тому, що перший фланець 5 корпусу 1 ізолятора був забезпечений щонайменше одним зміцнюючих елементом, розташованим на другому кінці 10 фланця 5. Зміцнюючий елемент у вигляді кільця 15 прикріплений до зовнішнього пристрою 6 за допомогою болтів 16a-16d через отвори в кільці і отвори, розташовані в першому наприкінці 8 фланця 5. Таким чином, частина напруги, прикладеного до першого кінця 8 фланця 5, тобто кінця фланця, який знаходиться ближче всього до зовнішнього пристрою 6, передається другому з кінця 10 фланця, і механічна міцність корпусу 1 ізолятора збільшується. Коли кільце 5 прикріплюється до вже використовується корпусу ізолятора, кільце переважно поділяється принаймні на дві секції 15a, 15ется легкий ремонт і покращена механічна міцність вже використовуваного корпусу ізолятора.

Фігура 3b схематично показує варіант втілення винаходу на фігурі 3a з іншого ракурсу, де кільце містить першу секцію 15a і другу секцію 15b, скріплені разом на поверхні 17, a, b скріплення. Кільцеві секції 15a, 15b приєднуються до першого фланця 5 по меншою мірою з допомогою одного болта 16a-d через отвір в кожній кільцевої секції 15a, 15b і через отвір на фланці до зовнішнього пристрою. Крім того, показано поперечний переріз по B-B на фігурі 3a ізоляційного тіла 18.

Коли кільце 15 використовується в якості зміцнюючого елемента у відповідності з ілюстративним варіантом втілення винаходу, показаним на фігурі 3a і 3b, розтягуючу напругу від болтів розподіляється по більшій частині фланця порівняно з тим, коли використовується один затискач з кожним болтом, як показано в ілюстративному варіанті втілення винаходу на фігурі 2a і 2b. Коли не використовуються ніякі зміцнюючі елементи, як показано на малюнку 1, велика частина розтягуючих напружень буде присутній на першому кінці фланця, де кріпляться болти.

Коли затиск або кільце у відповідності з вищезазначеними ілюстративними варіантами втілення використовуються в якості зміцнюючого елемента, первісної�тора може бути підібгана з допомогою трубчастої перехідної втулки, пружин або іншого компонента (не показаний), розташованого послідовно з болтом. Таким чином навантаження може бути розподілена між початковою точкою кріплення і другим кінцем фланця. Розподіл навантаження між початковими точками кріплення (перший кінець фланця) і другим кінцем фланця, де кріпиться зміцнюючі пристрій, може визначатися жорсткістю гнучкого вузла (трубчастої перехідної втулки, пружини тощо).

Фігури 4a-4d показують різні приклади того, як щонайменше два кільцевих сегмента 15a, 15b на фігурі 3b можуть бути скріплені разом в одній з їх щонайменше двох поверхонь 17a, 17b скріплення. Фігура 4a показує, що кільцеві сегменти 15a, 15b скріплюються за допомогою шарніра 19 на одній з поверхонь 17a скріплення. Фігура 4b показує, що кільцеві сегменти 15a, 15b скріплюються шляхом виконання накладаються скріплення поверхонь і використання щонайменше одного болта 20 і гайки для утримання щонайменше двох кільцевих сегментів 15a, 15b разом. Фігура 4c показує, що кільцеві сегменти 15a, 15b скріплені шляхом виконання зачепа 21 типу "головоломки" на поверхні 17 скріплення. Зачіп між двома кільцевими сегментами може, звичайно, мати �євою сегмент може бути забезпечений пазами на поверхнях скріплення, які сцепляющій кільцеві секції разом. Фігура 4d показує, як щонайменше два кільцевих сегмента 15a, 15b скріплюються двома гвинтами з головкою під торцевий ключ, що входять в кільце зі сторони периметра кільця через два кільцевих сегмента 15a, 15b. Звичайно, також можна зробити так, щоб гвинт з головкою під торцевий ключ входив з поверхні, що обмежує собою отвір кільця. Якщо є два гвинти з головкою під торцевий ключ, що скріплюють разом два сегменти, один з гвинтів може входити в кільце зі сторони периметра однією з кільцевих секцій 15a, перетинати поверхню скріплення і входити в іншу кільцеву секцію 15b, а інший гвинт може входити в кільце зі сторони периметра інший кільцевої секції 15b, перетинати поверхню скріплення і входити в першу кільцеву секцію 15a. Таким чином, кільцеві секції скріплюються один з одним.

Фланець 5 на фігурах 1-3 зроблено, наприклад, з алюмінію або сталі.

Затискачі 13a-d, кільце 5 або сегменти кільця 5a, 5b зроблені, наприклад, з алюмінію, сталі, нержавіючої сталі або композитного матеріалу. Однак може використовуватися будь-який матеріал, що має необхідні властивості, щоб витримати необхідне зусилля, якщо він буде матеріалом, придатним для изгоѸвающие напруги, зазвичай присутні на першому кінці 8 фланця в точках кріплення, можуть бути зменшені, і замість цього фланець 5 буде схильний напрузі стиснення, так як кріпильні болти 14a-d, 16a-d утримують фланець в його верхній частині. Таким чином, передбачувана навантаження руйнування фланців буде збільшена.

Крім того, шляхом використання затискачів, кільця або сегментів кільця як зміцнюючого елемента корпус ізолятора може бути відремонтовано на місці, без зняття з встановленого положення. Це є великою перевагою, оскільки це дає можливість здійснювати простий та швидкий ремонт без необхідності повного демонтажу корпусу ізолятора. Інша перевага полягає в тому, що вартість ремонту зменшується порівняно з тим, якби корпус ізолятора повинен був бути розібраний для його ремонту. Додаткова перевага полягає в тому, що шляхом приєднання до затискачів, кільця або сегментів кільця до стандартного корпусу ізолятора заявлені механічні характеристики цього корпусу ізолятора можуть бути збільшені без перепроектування фланців.

Винахід не обмежена варіантами втілення, показаними вище, і фахівець в області техніки може, звичайно, модифікувати і�ретение не обмежена корпусами ізоляторів, використовуються в імпульсних разрядниках, а може також застосовуватися, наприклад, в корпусах ізоляторів, використовуваних в переривачі і вступних ізоляторах. Крім того, зміцнюючі елементи, звичайно, можуть використовуватися, коли кілька корпусів ізолятора розташовані один на іншому, наприклад, в імпульсному розряднику, сконструйованому з декількох корпусів ізоляторів. Зміцнюючі елементи можуть тоді використовуватися у всіх фланцях, або тільки в обраних фланцях, що піддаються більшій напрузі, ніж інші фланці.

1. Корпус (1) ізолятора з першим циліндричним кінцем (2) і другим циліндричним кінцем (3), має порожнисте ізоляційне тіло (18), причому цей перший кінець і/або другий кінець забезпечені циліндричним фланцем (5, 9) для кріплення корпусу ізолятора до зовнішнього пристрою (6) на першому кінці (8) фланця (5, 9), цей фланець (5, 9) забезпечений наскрізними отворами в його першому кінці (8) для кріплення корпусу (1) ізолятора до зовнішнього пристрою (6) щонайменше за допомогою одного болта, розташованого в першому кінці (8) фланця (5, 9), відрізняється тим, що
щонайменше один зміцнюючий елемент, забезпечений у вигляді затискачів (13a-d) або кільця (15), що містить щонайменше дві секції (15a, 15b), розташованих�стройству (6) за допомогою болтів через отвори в зміцнювальному елементі (13a-d; 15, 15a, 15b) і через отвори, розташовані в першому кінці (8) фланця (5, 9),
за допомогою чого можуть бути досягнуті легкий ремонт і покращена механічна міцність вже використовуваного корпусу (1) ізолятора.

2. Корпус (1) ізолятора п. 1, в якому перший кінець (2) корпусу (1) ізолятора міцно закріплений у фланці (5, 9) з допомогою запресовування, обтиснення, приклеювання, цементування та/або адгезії.

3. Корпус (1) ізолятора п. 1 або 2, додатково містить цемент (12), розташований між ізоляційним тілом (18) і фланцем (5, 9) для збереження щільної посадки.

4. Корпус (1) ізолятора п. 1, в якому зміцнюючий елемент (13a-d, 15, 15a, 15b) забезпечений так, що частина напруги, прикладеного до першого кінця (8) фланця (5, 9), який розташований найближче до зовнішнього пристрою (6), передається другого кінця (10) фланця (5, 9), так що механічна міцність корпусу (1) ізолятора, таким чином, збільшується.

5. Корпус (1) ізолятора п. 1, в якому зміцнюючий елемент (13a-d, 15, 15a, 15b) забезпечений болтами (14a-14d, 16a-16d) в точках кріплення, при цьому болти (14a-14d, 16a-16d) кріплять фланець (5, 9) до зовнішнього пристрою (6).

6. Корпус (1) ізолятора п. 5, в якому болти підібгані гнучким компонентом, розташованих послідовно з болтами.

7. Коорпус (1) ізолятора п. 6 або 7, в якому гнучкий компонент розташований так, що сила навантаження, прикладена до першого кінця (8) фланця (5, 9), розподіляється між точкою кріплення і другим кінцем (10) фланця (5, 9).

9. Корпус (1) ізолятора п. 8, в якому розподіл навантаження між першим кінцем (8) фланця (5, 9) і другим кінцем (10) фланця (5, 9) визначається жорсткістю гнучкого компонента.

10. Корпус (1) ізолятора п. 1, в якому ці щонайменше дві секції (15a, 15b) містять поверхні (17a, 17b) скріплення, і при цьому ці щонайменше дві секції (15a, 15b) скріплені разом в одній з їх щонайменше двох поверхонь (17a, 17b) скріплення.

11. Корпус (1) ізолятора п. 1, в якому ці щонайменше дві секції (15a, 15b) скріплені за допомогою шарніра (19) в одній з їхніх поверхонь (17a) скріплення.

12. Корпус (1) ізолятора п. 1, в якому ці щонайменше дві секції (15a, 15b) скріплені щонайменше одним болтом (20) і гайкою на поверхні (17) скріплення.

13. Корпус (1) ізолятора п. 1, в якому ці щонайменше дві секції (15a, 15b) скріплені двома гвинтами з головкою під торцевий ключ, що входять в кільце (15) зі сторони периметра кільця (15) і через дві секції (15a, 15b).

14. Корпус (1) ізолятора п. 1, у якому корпус (1) є посиленим стезрядник, містить щонайменше два корпуси (1) ізолятора по кожному з попередніх пунктів, ці щонайменше два корпуси (1) ізолятора розташовуються один на іншому.



 

Схожі патенти:

Комбінований ізолятор

Винахід відноситься до комбінованих ізоляторів високої напруги. Розкрито комбінований ізолятор (1), що містить сердечник (2), зокрема, виготовлений з посиленою волокнами отверждаемой пластмаси, і покриває зазначений сердечник (2) захисний шар (8), який, зокрема виготовлений з ізоляційного еластомеру. В деяких ділянках захисний шар (8) спеціально містить що впливають на полі частинки (7) ізолятора (1). Захисний шар (8') першого підмножини спідниць (4) містить в певних ділянках роблять вплив на поле частинки (7); і захисний шар (8) другого підмножини спідниць (4) не містить впливають на полі часток (7). Винахід забезпечує управління напруженістю електричного поля і запобігає локальні розряди.10 з.п. ф-ли, 6 іл.

Подовжений елемент і його застосування

Винахід відноситься до області електротехніки

Вакуумний вимикач

Винахід відноситься до області електротехніки і стосується конструкції вакуумних вимикачів

Спосіб виготовлення композитного ізолятора

Винахід відноситься до області електротехніки, а саме до полімерних ізоляторів і способам їх виготовлення

Штирьовий ізолятор лінійний

Винахід відноситься до електроенергетиці, а саме до високовольтних лінійних ізоляторів

Опорна стрижнева ізоляційна конструкція

Винахід відноситься до електротехніки і стосується опорних ізоляційних конструкцій для високовольтних підстанцій

Спосіб одержання полімерних ізоляторів

Винахід відноситься до способів одержання високовольтних полімерних ізоляторів методом лиття

Прохідний ізолятор секционированний

Винахід відноситься до електротехніки , а саме до високовольтних електричних ізоляторів, призначеним для використання в конструкціях генераторів високої напруги
Up!