Изобретение относится к области электротехники, в частности к изоляторам, а именно к штыревым полимерным изоляторам, и может быть использовано для монтажа на штыри опоры линий электропередач (ЛЭП), предназначенных для изоляции и крепления проводов воздушных линий электропередач напряжением до 1 кВ включительно, частотой до 100 Гц, и могут применяться для линий связи и ведущих радиотрансляционных сетей.

Для крепления проводов линий электропередач к основным конструкциям в виде колонн или опор, мостов, тоннелей или путепроводов широко используют электрические изоляторы, содержащие крепежный элемент к опорной конструкции и элемент крепления провода, причем обобщенно эти элементы могут называться наконечники, а также тело изолятора, изготовленное из изолирующего материала, такого как керамика, композиционные полимеры, силикон, фторопласт и т.п., предназначенного для механического крепления токопроводящих проводов к заземленным основным конструкциям с помощью изоляторов при отсутствии при этом электрического соединения между ними.

Известен штыревой полимерный изолятор, содержащий головку, в которой выполнена выемка для размещения токонесущего провода и арматуры для закрепления его к изолятору, а также юбку, образующую зону ребер, состоящую из двух деталей, головка и выемка выполнены в первой детали, где есть также цилиндрическая полость, заканчивающаяся резьбой для крепления изолятора на опоре, причем вся поверхность первой детали покрыта трекингостойким полимером, а вторая деталь, покрывающая первую деталь и образующая кольцевые ребра, соединена с первой методом горячей вулканизации [UA №107287 U, HOIB 17/20, 2016].

Такой изолятор имеет два существенных недостатка:

- используется для изоляции и крепления проводов воздушных линий высоковольтных электропередач напряжением выше 6-24 кВ;

- изолятор выполняется массивным из-за высокой механической прочности его материала, что увеличивает его материалоемкость в 15 раз.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является изолятор для внешних установок из фарфора. Изолятор выполнен монолитным в виде одной детали, и он имеет головку, в которой имеются выемки для размещения токонесущего провода и арматуры для закрепления его к изолятору, а также одну юбку, образующую зону гладкого ребра, причем диаметр ребра верха и низа разные - верхний меньше, нижний больше. Поверхности выемок и головка имеют малый коэффициент трения по материалам провода и арматуры, например, алюминия или его сплавов из-за покрытия изолятора фарфоровой глазурью. Облицовка выемок может производиться в виде самостоятельной детали. Облицовка предотвращает износ провода и закрепляющей его арматуры при их проскальзывании по поверхности облицовки [Заявка ФРГ № 2914082, МПК: HOIB 17/14, опубл. 16.10.80].

Указанный изолятор имеет следующие существенные недостатки;

- высокая механическая прочность материала, в связи с чем изолятор выполнен массивным, что увеличивает его материалоемкость;

- изолятор, изготовленный из фарфора, покрытый фарфоровой глазурью, подвергается разрушению при резких перепадах температуры окружающей среды, особенно весной и осенью, в туман, дождь и гололед, когда суточная температура (день- ночь) значительно колеблется (от +15°С до -10°С), что приводит к образованию трещин внутри изолятора и преждевременному его выходу из строя;

- фарфоровый изолятор может быть разрушен вандалами (привлекателен охотникам для стрельбы, так как при попадании дроби в изолятор происходит его полное разрушение, эффект взрыва и последующее падение провода на траверсы, что приводит к авариям с большим экономическим ущербам);

- фарфоровый изолятор может использоваться при температуре окружающей среды или среды от -50°С до +60°С.

В основу изобретения поставлена задача создания штыревого полимерного изолятора, который имел бы небольшую материалоемкость, не подвергался бы разрушению при резких перепадах температуры окружающей среды, не мог бы быть разрушенным вандалами, был бы устойчив к солнечной радиации, использовался в более широком диапазоне температур.

Поставленную задачу по первому варианту изобретения решают тем, что штыревой полимерный изолятор, включающий головку, в которой выполнена выемка для размещения токонесущего провода и арматуры для закрепления его к изолятору, а также не менее одной юбки, образующей зону ребра, согласно изобретению, содержит одну цельнолитую деталь, головка и выемка выполнены в самой детали, где имеется внутри цилиндрическая полость, которая начинается и заканчивается резьбой для крепления изолятора на опоре. Цельнолитая деталь выполнена из полиамида, полиэфила, фторопласта или стеклопластика.

Поставленную задачу по второму варианту изобретения решают тем, что штыревой полимерный изолятор, включающий головку, в которой выполнена выемка для размещения токонесущего провода и арматуры для закрепления его к изолятору, а также не менее одной юбки, образующей зону ребра, согласно изобретению, содержит одну цельнолитую деталь, головка и выемка выполнены в самой детали, где имеется внутри цилиндрическая полость, которая начинается и заканчивается резьбой для крепления изолятора на опоре, а также содержит вторую деталь, покрывающую первую цельнолитую деталь и образующую не менее одного кольцевого ребра, соединена с цельнолитой деталью методом горячей вулканизации кремнийорганическими резинами или их композициями из твердых (HTV) или жидких (LSR) полимеров толщиной не менее 0,001 мм.

Вторая деталь изготовлена из полимерного материала класса высокопрочных эластомеров кремнийорганических резин или их композициями из твердых (HTV) или жидких (LSR) полимеров.

В обоих вариантах выполнения крепление изолятора на опоре может быть осуществлено через промежуточную деталь - колпачок из диэлектрического материала, например, диэлектрической пластмассы, вкрученный в резьбу цилиндрической полости или закрепленный непосредственно на крюк или штырь.

Заявляемый штыревой полимерный изолятор имеет в 8 раз меньшую материалоемкость по сравнению с прототипом - фарфоровым изолятором.

Изолятор не может быть разрушен вандалами дробью или пулей, как изолятор- прототип, поскольку он полимерный, а не фарфоровый, не рассыпается как фарфоровый, а остается целым и работоспособным.

Поскольку изолятор содержит одну цельнолитую деталь из материалов фторопласта или класса трекингостойких твердых полимеров, он устойчив к солнечной радиации (ультрафиолету). Вторая деталь выполнена стойкой к солнечной радиации (ультрафиолету).

Изолятор может использоваться при температуре окружающей среды или среды от -70°С до +120°С, в то время как прототип при температуре от -50°С до +60°С.

Изолятор низковольтный с возможностью использования до 1 кВ включительно. Изобретение поясняется чертежами.

На Фиг.1 изображен штыревой полимерный изолятор с разрезом по первому варианту выполнения; на Фиг.2 - штыревой полимерный изолятор с разрезом по второму варианту выполнения.

По первому варианту выполнения (Фиг.1) штыревой полимерный изолятор содержит одну цельнолитую деталь 1 , в которой выполнены головка 2 и выемка 3, а внутри имеется цилиндрическая полость 4, которая начинается и заканчивается резьбой 5 для крепления изолятора на опоре. Цельнолитая деталь 1 может быть выполнена из полиамида, или полиэфира, или фторопласта, или стеклопластика.

По второму варианту выполнения (Фиг.2) штыревой полимерный изолятор содержит одну цельнолитую деталь 1, в которой выполнены головка 2 и выемка 3, а внутри имеется цилиндрическая полость 4, которая начинается и заканчивается резьбой 5 для крепления изолятора на опоре. Изолятор также содержит вторую деталь 6, которая покрывает первую цельнолитую деталь 1 и образует не менее одного кольцевого ребра 7 и которая соединена с цельнолитой деталью 1 методом горячей вулканизации кремнийорганическими резинами или их композициями из твердых (HTV) и жидких (LSR) полимеров толщиной не менее 0,001 мм. Первая цельнолитая деталь 1 изготовлена из твердого полимерного материала класса высокопрочных термопластов или эластомеров, например, полиамида, или полиэфила, или фторопласта, или стеклопластика.

Крепление изолятора на опоре может быть осуществлено через промежуточную деталь (не показано), которой может быть колпачок из диэлектрического материала, например, диэлектрической пластмассы, вкрученный в резьбу цилиндрической полости

Изолятор функционирует следующим образом.

Токоносящий провод (не показано), соединяют с металлической арматурой (например, проволочной вязкой, не показано), закрепляющей его к головке 2 изолятора, поэтому разность электрических потенциалов между местами контакта провода с цельнолитой деталью 1 в месте выемки 3 и контакта с деталью 6 в месте кольцеобразной выемки 6 отсутствует, и ток утечки по участку поверхности детали 1 между этими местами не протекает.

Выполнение изобретения.

В изоляторной области для изготовления защитных оболочек изоляторов широко применяют электротехнический фарфор, или фторопласт, или полиэфил, или полиамид, или кремнийорганические резины, содержащие диметилметилвинилсилоксановый каучук, аэросил (двуокись кремния) и гидроокись алюминия (до 60% от массы композиции). Изготовление композиции производится путем смешивания компонентов в смесителе в течение 30 - 90 минут. Кремнийорганические резины или их композиции могут быть из твердых (HTV) и жидких (LSR) полимеров, и любая деталь изоляторов может быть покрыта силиконовыми резинами жидкими, или твердыми, или их композицией толщиной не менее 0,001 мм.