Полимерный изолятор и способ его изготовления

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ корпусу изолирующего элементав миллиметрах выбраны из соотношения/2,5-4,0. Изолирующий элемент может быть изготовлен из эластомера - силиконовой резины аддитивной вулканизации. Способ изготовления полимерного изолятора включает выполнение изолирующего элемента и электроизоляционного стержня, соединение их между собой связующим веществом, причем связующее вещество наносят на поверхность электроизоляционного стержня по всей его длине,электроизоляционный стержень размещают в прессформе, для образования изолирующего элемента в пресс-форму подают под давлением эластомер и обрабатывают при температуре 100-140 С в течение 5-15 минут. В качестве эластомера может быть использована силиконовая резина аддитивной вулканизации, содержащая одновременно винил- и водородсодержащие силоксаны, сшиваемые под воздействием платинового катализатора. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационной надежности полимерного изолятора, снижение энергоемкости и трудоемкости и повышение технологичности его изготовления, а также повышение электрической и механической прочности пограничного слоя между электроизоляционным стержнем и изолирующим элементом.(72) АДЕЙКИН Игорь АлександровичПОНОМАРЕНКО Сергей Данилович ШУМИЛОВ Юрий Николаевич(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности, к полимерным изоляторам и способам их изготовления. Полимерный изолятор включает электроизоляционный стеклопластиковый стержень и изолирующий элемент, соединенные между собой связующим веществом, а также металлические оконцеватели, изолирующий элемент выполнен с корпусом и кольцевыми ребрами, имеющими конусообразное углубление в нижней части, в виде цельнолитой оболочки, угол наклона образующей конусообразного углубления к плоскости его основанияв градусах и радиус закругления в месте примыкания поверхности углубления к 14585 Изобретение относится к электротехнике, в частности, к полимерным изоляторам и способам их изготовления. Известен полимерный изолятор - ближайший аналог изобретению устройства (патент Украины 7964, Н 01 В 17/24, 1995, Полмерний золятор та б його виготовлення), который включает электроизоляционный стержень,например,стеклопластиковый,изолирующий элемент,образованный из юбочных элементов, набираемых в процессе сборки и металлические оконцеватели. Юбочный элемент изготовлен с корпусом,имеющим осевое отверстие и кольцевое ребро,выполненное в нижней части с конусообразным углублением,препятствующим затеканию атмосферных осадков и позволяющим снизить расход материала изолирующего элемента. Электроизоляционный стержень и изолирующий элемент соединены между собой связующим веществом. Длина осевого отверстия юбочного элемента 1 и толщина его стенкивыбраны из соотношения 1/ 8. Недостатками ближайшего аналога является его сборная конструкция, в которой изолирующий элемент образован в процессе монтажа предварительно изготовленных побочных элементов на электроизоляционный стержень и в процессе прижимания последующего юбочного элемента на предыдущий. При изготовлении полимерных изоляторов из отдельных элементов и соединении их связующим веществом существует вероятность пограничного слоя между разгерметизации юбочными элементами как в процессе монтажа, так и во время эксплуатации, что приведет к доступу влаги к электроизоляционному стержню и к его разрушению. Признаками ближайшего аналога,совпадающими с существенными признаками изобретения, является наличие в полимерном изоляторе электроизоляционного стеклопластикового стержня и изолирующего элемента, соединенных между собой связующим и металлических оконцевателей,веществом,выполнение изолирующего элемента с корпусом и кольцевыми ребрами, имеющими конусообразное углубление в нижней части. Технической задачей изобретения-устройства является создание усовершенствованной конструкции полимерного изолятора со сплошным,цельнолитым изолирующим элементом,обеспечивающего повышение эксплуатационной надежности полимерного изолятора, снижение энергоемкости и трудоемкости и повышение технологичности его изготовления, а также и механической повышение электрической прочности пограничного слоя между электроизоляционным стержнем и изолирующим элементом. Для этого в полимерном изоляторе,включающем электроизоляционный стеклопластиковый стержень и изолирующий элемент, соединенные между собой связующим веществом,и металлические оконцеватели,2 изолирующий элемент выполнен с корпусом и кольцевыми ребрами, имеющими конусообразное углубление в нижней части, согласно изобретению,изолирующий элемент выполнен в виде цельнолитой оболочки, угол наклона образующей конусообразного углубления к плоскости его основанияв градусах и радиус закругления в месте примыкания поверхности углубления к корпусу изолирующего элементав миллиметрах выбраны из соотношения /2,5-4,0. Согласно изобретению, изолирующий элемент изготовлен из силиконовой резины аддитивной вулканизации. Между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом изобретения-устройства существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение изолирующего элемента в виде цельнолитой оболочки позволит повысить эксплуатационную надежность полимерного изолятора, а также повысить электрическую и механическую прочность пограничного слоя между электроизоляционным стержнем и изолирующим элементом, исключить разгерметизацию изолятора между кольцевыми ребрами за счет исключения разъемов, снизить повысить энергоемкость,трудоемкость и технологичность его изготовления за счет исключения операций монтажа. Необходимость выдерживать соотношение /2,5-4,0 обусловлена упруго прочностными свойствами (условная прочность, относительное удлинение и остаточная деформация) материала цельнолитой оболочки. Выполнение угла наклона образующей конусообразного углубления к плоскости его основанияв градусах и радиуса закругления в месте примыкания поверхности углубления к корпусу изолирующего элементав миллиметрах,выбранными из соотношения/2,5-4,0,установленного экспериментальным путем,позволит исключить деформацию ребер при раскрытии пресс-формы и избежать возможного отрыва кольцеобразного ребра от корпуса изолирующего элемента оболочки. Выполнение угла наклонаи радиуса , выбранных из соотношения / менее 2,5, приведет к увеличению затрат материала,уменьшению длины конусообразного углубления в нижней части ребра и как следствие ухудшения электрических параметров изолятора. При выполнении угла наклонаи радиуса , выбранных из соотношения/ более 4,0, возможен отрыв ребра от корпуса оболочки. Известен способ изготовления полимерного изолятора - ближайший аналог изобретения-способа(патент Украины 7964 А, Н 01 В 17/24, 1995,Полмерний золятор та 6 його виготовлення). Способ заключается в соединении между собой связующим веществом электроизоляционного стержня и изолирующего элемента, состоящего из набора юбочных элементов, выполненных с внутренним осевым отверстием, которые последовательно монтируют и стыковывают на стержне,на который 14585 предварительно нанесено связующее вещество. Стержень предварительно может быть обработан для придания шероховатости его поверхности. Перед монтажом осевые отверстия юбочных элементов растягивают в радиальном направлении,в частности, путем ввода в него полой оправки, с последующим ее удалением. Недостатками ближайшего аналога изобретению-способ является необходимость последовательного монтажа на электроизоляционный стержень и стыковки между собой значительного количества юбочных элементов, процесс прижимания последующего юбочного элемента на предыдущий, необходимость выполнения операций увеличения осевого отверстия каждого юбочного элемента перед стыковкой, что требует значительных энерго- и трудозатрат. Признаками ближайшего аналога,совпадающими с существенными признаками изобретения-способа, является наличие в способе изготовления полимерного изолятора выполнения изолирующего элемента и электроизоляционного стержня, соединения их между собой связующим веществом. Технической задачей изобретения-способа является создание усовершенствованного способа изготовления конструкции полимерного изолятора путем литья под давлением, обеспечивающего снижение энерго- и трудозатрат, повышение технологичности изготовления полимерного изолятора, а также повышение электрической и механической прочности пограничного слоя между электроизоляционным стержнем и изолирующим элементом. Для этого в способе изготовления полимерного изолятора, включающем выполнение изолирующего элемента и электроизоляционного стержня,соединение их между собой связующим веществом,согласно изобретению, связующее вещество наносят на поверхность электроизоляционного стержня по всей его длине, далее электроизоляционный стержень размещают в пресс-форме,для образования изолирующего элемента в пресс-форму подают под давлением эластомер и обрабатывают при температуре 100-140 С в течение 5-15 минут. Согласно изобретению, в качестве эластомера используют силиконовую резину аддитивной вулканизации, содержащую одновременно винил- и водородсодержащие силоксаны, сшиваемые под воздействием платинового катализатора. Между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом изобретения-способа существует следующая причинно-следственная связь. Изготовление полимерного изолятора цельнолитым путем литья под давлением позволит снизить трудо- и энергозатраты. Предварительное нанесение на стеклопластиковый электроизоляционный стержень связующего вещества позволит повысить технологичность способа, а также механическую и электрическую прочность пограничного слоя за счет его целостности и равномерности. В целом изготовление полимерного изолятора в прессформе, в которую подают под давлением эластомер и обрабатывают при температуре 100-140 С в течение 5-15 минут, позволит получить ожидаемый технический результат. Изобретения иллюстрируются графическим материалом, где на фиг. 1 показан общий вид полимерного изолятора, на фиг. 2 - узел 1 фиг. 1. Полимерный изолятор содержит электроизоляционный стержень 1, изолирующий элемент, выполненный в виде цельнолитой оболочки 2 с корпусом 3 и кольцевыми ребрами 4. Стержень 1 и оболочка 2 соединены между собой связующим веществом 5. Например, герметиком ЭКП-102 Э или грунтовкой силастик Н 1860/120. На концах электроизоляционного стержня 1 закреплены металлические оконцеватели 6. Уголугол наклона образующей конусообразного углубления 7 к плоскости его основания,радиус закругления в месте примыкания внутренней поверхности кольцевого ребра 4 к корпусу 3. Полимерный изолятор изготавливают следующим образом. Поверхность электроизоляционного стеклопластикового стержня 1 предварительно подвергают механической обработке для получения шероховатости. На подготовленный электроизоляционный стержень 1,изготовленный из однонаправленного стеклопластика, наносят связующее вещество 5 и размещают в пресс-форме, которую помещают,например, в вулканизационный пресс и в которую подают под давлением эластомер. Обработку производят при температуре 100-140 С в течение 515 минут, после этого электроизоляционный стержень 1 с цельнолитой оболочкой (изолирующим элементом) 2, имеющей кольцевые ребра 4,извлекают из пресс-формы, снимают облой. Полимерный изолятор монтируют, закрепляя на концах электроизоляционного стержня 1 металлические оконцеватели 6. В качестве эластомера используют силиконовую резину аддитивной вулканизации,содержащую одновременно винил- и водородсодержащие силоксаны,сшиваемые под воздействием платинового катализатора. Эластомер выполнен на основе силиконового каучука,содержащего высокомолекулярные цепи с винильными 2 группами и высокомолекулярные цепи с водородными группами. Вулканизация эластомера при этом осуществляется в присутствии платинового катализатора по такой схеме Вулканизация данного эластомера начинается при температуре ниже 100 С, причем при температурах 100-140 С процесс резко ускоряется. Вулканизация осуществляется в одну стадию при 100-140 С в течение 5-15 минут. Такой режим вулканизации исключает образование дефектов оболочки,позволяет использовать стеклопластиковые стержни более низкого класса нагревостойкости, а также повысить стабильность процесса. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ изолятор,включающий 1. Полимерный электроизоляционный стеклопластиковый стержень и изолирующий элемент, соединенные между собой связующим веществом, а также металлические оконцеватели, изолирующий элемент выполнен с корпусом и кольцевыми ребрами, имеющими конусообразное углубление в нижней части,отличающийся тем, что изолирующий элемент выполнен в виде цельнолитой оболочки, угол наклона образующей конусообразного углубления к плоскости его основанияв градусах и радиус закругления в месте примыкания поверхности углубления к корпусу изолирующего элементав миллиметрах выбраны из соотношения /2,5-4,0. 2. Полимерный изолятор по п.1,отличающийся тем, что изолирующий элемент изготовлен из силиконовой резины аддитивной вулканизации. 3. Способ изготовления полимерного изолятора,включающий выполнение изолирующего элемента и электроизоляционного стержня, соединение их между собой связующим веществом, отличающийся тем, что связующее вещество наносят на поверхность электроизоляционного стержня по всей его длине,далее электроизоляционный стержень размещают в пресс-форме, для образования изолирующего элемента в пресс-форму подают под давлением эластомер и обрабатывают при температуре 100140 С в течение 5-15 минут. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве эластомера используют силиконовую резину аддитивной вулканизации, содержащую одновременно винил- и водородсодержащие силоксаны,сшиваемые под воздействием платинового катализатора.