Линейные штыревые полимерные изоляторы ШПУ-10 УХЛ1, ШПУ-20 УХЛ1

ТУ 3493—027-53937652—05 взамен фарфоровых изоляторов ШФ-10, ШФ-20, ШС-10

Опыт эксплуатации штыревых изоляторов многих энергосистем показал что, до 33% выхода из строя фарфоровых и стеклянных изоляторов связано с силовым узлом в месте соединения металлического штыря и фарфорового (стеклянного) тела изолятора. На заводе была поставлена цель разработки изолятора, отвечающего высоким требованиям по электрической, термической, эрозионной, механической, дуговой стойкости. Ставилась также задача надежности эксплуатации и легкости монтажа. При разработке новых усиленных изоляторов были использованы не только новые материалы, но и ранее не применявшиеся в мире конструктивные решения. Найденные при проектировании изоляторов типа ШПУ технические решения заложили основу для создания на заводе нового класса полимерных опорных, подвесных и проходных изоляторов. В результате научно-исследовательской работы на заводе было выявлено «квазитвердое» состояние кремнийорганической резины при больших давлениях. Это позволило напрямую заменять в изоляторах твердые диэлектрические материалы (стекло, фарфор, стеклопластик) на силиконовую резину. Придание резине «твердых» механических свойств, достаточных для работы всей конструкции изолятора, достигается тем, что резина между колпаком и штырем находится в сильно напряженном сжатом состоянии. Механическую нагрузку от металлического колпака вниз и в стороны воспринимает металлический штырь через слой сжатой резины. В этом случае работа изоляционного тела похожа на работу сайлентблока в автомобильной подвеске. В изоляторе ШПУ резина находится также под боль-шим давлением между колпаком и металлическим трубчатым фланцем.

Изолятор имеет минимально возможное количество деталей: металлический фланец, надеваемый на штырь заземленной траверсы, диэлектрическое трекингостойкое изоляционное тела из силиконовой резины и металлический колпак, на котором монтируются провода под электрическим потенциалом. Термическая стойкость такого изолятора составляет более 350 градусов и ограничена только термостойкостью силиконовой резины и температурой плавления металла колпака и металла трубы. На конструкцию изолятора и принципы его работы получено несколько патентов, в том числе международных.

В изоляторах ШПУ применено еще одно, ранее не использовавшееся решение. Конструкторы завода отказались от применявшихся в течение 70 лет способов крепления изоляторов на штырях траверсы с помощью пропитанной суриком пакли или полиэтиленовых колпачков. Применение ранее этих материалов было вызвано разнородностью материала штыря и изолятора, различными коэффициентами термического расширения, невозможностью изготовления точной по размерам резьбы в фарфоровых изоляторах из-за их усадки во время обжига, хрупкостью фарфора и стекла. Электроизоляционная деталь нового изолятора типа ШПУ сама является демпфирующей прокладкой, компенсирующей возможные разные коэффициенты температурного расширения материала колпака и трубы. Вследствие этого изолятор может выдерживать перепады температуры до 450 градусов, что на порядок выше, чем у всех существующих изоляторов. Например, стеклянный изолятор ШС-10 выдерживает резкий перепад температур не более 45 градусов.

Монтаж изоляторов на опоре ранее был сопряжен с трудоемкой процедурой намотки на штырь пакли и навинчивания изолятора, «забиванием» полиэтиленовых колпачков на штырь, вместо их нагрева для расширения и посадки на штырь, возможными ошибками монтажников закручивающих с усилием хрупкие изоляторы при отсутствии ключей с динамометрами, и как следствие, скрытые дефекты и микротрещины в фарфоре и стекле. Всего этого лишена система монтажа изоляторов типа ШПУ. Монтаж изоляторов производится на те же штыри, на которых были установлены изоляторы ШФ-10, ШФ-20 без применения п/э колпачков или сурика. Изолятор трубчатым оконцевателем надевается на штырь траверсы и фиксируется затягиванием хомута, стандартным гаечным ключом.

Максимально возможный ущерб, связанный с неправильными действиями персонала, заключается в срыве резьбы винта. В этом случае монтаж придется повторить с новым хомутом. Время монтажа не превышает 30 секунд.

Упругие свойства изолятора и отсутствие хрупких деталей, позволяют транспортировать изоляторы без боя. Применение изоляторов ШПУ исключает вандализм и снижает риск расстрела изоляторов из оружия. Даже после серии расстрелов изолятора дробью он продолжает выполнять свою функцию, так как главная изоляционная часть защищена металлическим колпаком. При расстреле изолятора отсутствует видимый результат, нет зрелищного эффекта. Изоляторы обладают повышенной сейсмостойкостью. Оконцеватели изолятора защищены от коррозии цинком термодиффузионным методом на глубину до 120 мкм, при котором степень защиты в 3 раза превосходит гальваническое оцинкование и в 1.5 раза превосходит покрытие, нанесенное методом окунания в расплав цинка.

Уменьшение веса изолятора в сравнении с фарфоровыми и стеклянными дает экономию на транспортных расходах. При транспортировке к месту установки полностью исключен бой данных изоляторов. Малый вес и удобная упаковка позволяют на месте монтажа перемещать необходимые количества изоляторов вручную без применения машин и техники.

Изоляционное тело изготавливается из кремнийорганических резин фирм Dow Corning, Wacker, General Electric с гарантированным сроком эксплуатации 30 лет на открытом воздухе в условиях сильных загрязнений. Изолятор подходит для работы в условиях Крайнего Севера, так как отсутствует необходимость применения полиэтиленового колпачка, который охрупчивается и разрушается в условиях низких температур. Изолятор в этом случае поставляется в исполнении для Крайнего Севера с оконцевателями из специальной стали для работы при температуре до минус 800С. Возможность применения в труднодоступных районах (болота, тайга, горная местность) делают изоляторы незаменимыми для использования в нефтяной и газовой промышленности, с высокими требованиями к качеству изоляторов. Применение этих изоляторов снижает в несколько раз затраты на обслуживание, плановые осмотры и контроль.

Заменяет фарфоровые ШФ-10, ШФ-20, стеклянные ШС-10
Гарантийный срок — 25 лет. Срок эксплуатации — не менее 30 лет.
Цена сопоставима с ценой штыревого стеклянного изолятора ШС-10,
Стоимость монтажа и обслуживания — в 15 раз меньше чем с изоляторами ШС-10,
Надежность и отказоустойчивость — в 20 раз выше чем у изолятора ШС-10
Стойкость к термоудару — в 10 раз больше чем у изолятора ШС-10
Стойкость к динамическим воздействиям — в 25 раз выше чем у изолятора ШС-10
Стойкость к нагреву — 3500С

Технические характеристики

Для крепления провода на изоляторе применяются стандартные приемы, возможно применение проволочной вязки, скобы СШ-1, СШ-2, спиральной вязки, которые можно заказать в комплекте с изоляторами, указав марку провода.