PL203257B1 - Izolator trakcyjny cięgnowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest izolator trakcyjny cięgnowy wysokiego napięcia.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 91353 izolator prętowy wysokiego napięcia do urządzeń elektrycznych, szczególnie do przewodu jezdnego elektrycznej sieci trakcyjnej, posiadający rdzeń z pręta lub rury z włókna szklanego wiązanego żywicą i zaprasowanego na obu końcach w okuciach metalowych w sposób umożliwiający przenoszenie dużych poosiowych sił mechanicznych oraz zaopatrzony we współosiowo nałożony na zewnątrz izolacyjny element rurowy w postaci osłony pręta izolatora, tworzący szczelinę pierścieniową pomiędzy zewnętrzną powierzchnią pręta i wewnętrzną powierzchnią osłony o grubości co najmniej jednego milimetra. Szczelina pierścieniowa wypełniona jest dylatacyjną pastą tiksotropową, a umieszczone w tulejowych częściach okuć końce osłony posiadają ścięte krawędzie w płaszczyznach równoległych do wewnętrznych powierzchni stożkowych części tulejowych tych okuć. Końcówki tulejowe okuć mają od wewnątrz w części końcowej wyżłobione rowki z osadzonymi w nich uszczelkami, przytrzymywanymi pierścieniami zamykającymi, uszczelnionymi dodatkowo od zewnątrz warstwą dylatacyjną pasty tiksotropowej. Osłona izolatora wykonana jest z żywicy epoksydowej. Odległość od zewnętrznej krawędzi osłony do miejsca uszczelnienia jej powierzchni, jest co najmniej dwukrotnie większa od maksymalnego możliwego przyrostu wydłużenia pręta izolatora, przy maksymalnym obciążeniu na działanie sił rozciągających. W rozwiązaniu tym istnieje możliwość, szczególnie w izolatorach najwyższych napięć wyciekania pasty silikonowej w przypadku zestarzenia się uszczelek bą d ź ich wad lub wad ich montaż u, co decydująco wpł ywa na pogorszenie wytrzymałości. Znany jest z polskiego opisu patentowego Nr 124 907 wysokonapięciowy izolator napowietrzny zbudowany z pręta wykonanego z bezalkalicznego ciągłego włókna szklanego nasyconego żywicą epoksydową, zakończonego metalowymi okuciami oraz z osłony umieszczonej na pręcie, wykonanej z tworzywa elastycznego. Tulejowe zakończenia okuć zaciśniętych na pręcie mają na zewnętrznej powierzchni szereg rowków, natomiast osłona jest na końcach ukształtowana w formie tulei, które obejmują okucia i wypełniają rowki, zaś pomiędzy osłoną a prętem i zakończeniami okuć znajduje się warstwa środka adhezyjnego. Tuleja osłony może stanowić element odrębny, wykonany z tego samego materiał u co osł ona. Znany jest z polskiej normy branż owej Nr BN-75/9317-108 izolator trakcyjny cięgnowy zawierający szklano-poliestrowy pręt nośny lub szklano-epoksydowy, umieszczony w osłonie izolacyjnej z lanej żywicy epoksydowej. Pręt nośny zaprasowany jest z obydwóch stron w okuciach rurowych, wykonanych z brązu. Końcówki rurowe okuć wciśnięte są na końcach osłony izolacyjnej i uszczelnione gumowymi uszczelkami. Warstwę dylatacyjną stanowi pasta silikonowa. Wadą znanych rozwiązań jest znaczny ciężar izolatorów i ich materiałochłonność. Z polskiego zgłoszenia patentowego nr 332219 znany jest napowietrzny izolator prętowy wysokiego napięcia posiadający pręt nośny zaprasowany na obydwóch końcach w okuciach metalowych, na którym to pręcie nałożona jest współosiowo rurowa osłona izolacyjna, zaś pomiędzy prętem a osłoną izolacyjną znajduje się warstwa dylatacyjna. Izolator charakteryzuje się tym, że osłona izolacyjna pręta nośnego wykonana jest z tworzywa sztucznego elastycznego, korzystnie z gumy, przy czym zewnętrzne końce końcówek tulejowych okuć są na całym obwodzie zagięte w kierunku osi izolatora i wciśnięte w materiał osłony. Okucia mają dobrane parametry tak, że iloczyn Lz x dz x Qz wynosi od 90 do 250 [m²N], gdzie Lz - oznacza długość zaprasowania końcówek pręta nośnego, dz - oznacza średnicę okucia na długości zaprasowania mierzoną przed operacją prasowania, Qz - oznacza siłę prasowania. Wyznaczone w ten sposób parametry okuć zapewniają konstrukcję uniemożliwiającą wyślizgnięcie się pręta z okucia pod wpł ywem dział ania sił y rozcią gają cej.

Izolator według wynalazku posiadający rdzeń z pręta lub rury z włókna szklanego oraz osłonę izolacyjną umieszczone w okuciach metalowych, charakteryzuje się tym, że osłona izolacyjna wykonana z tworzywa termoplastycznego przylega bezpośrednio do powierzchni pręta i jest z nim połączona trwale. Osłona izolacyjna pokrywa szczelnie powierzchnię pręta nośnego na całym obwodzie, dzięki wykorzystaniu adhezji mechanicznej oraz właściwości fizycznych tworzywa termoplastycznego. Końcówki pręta nośnego pozbawione są osłony izolacyjnej na wielkość, która pozwala zamocować je w okuciach tradycyjną metodą poprzez zaciskanie lub zaprasowanie obydwu końców pręta w okuciach.

Inna odmiana izolatora według wynalazku charakteryzuje się tym, że w miejscach styku końcówek osłony izolacyjnej i okuć metalowych ma element zabezpieczający wykonany z tworzywa termoplastycznego trwale na nie naniesiony metodą wtryskową. Element zabezpieczający ustalony jest osiowo za pomocą wypustów, powstałych w trakcie operacji zatryskiwania elementów okucia metalowego tworzywem termoplastycznym. Okucia metalowe mają na swoich końcach wgłębienia miejscowe

PL 203 257 B1 lub obwodowe. Czoło okucia styka się z czołem osłony izolacyjnej, pręt nośny mocuje się w okuciu metalowym, a następnie izolator mocuje się w formie wtryskowej o odpowiednim kształcie gniazda, do którego wtryskuje się tworzywo termoplastyczne. Otrzymany element zabezpieczający posiada kształt taki jak kształt gniazda formy wtryskowej i wyposażony jest we wypusty, które powstały w miejscach wgłębień miejscowych lub obwodowych w okuciach metalowych. Korzystnie okucia metalowe na całej długości roboczej mają jednakową średnicę, co pozwala na znaczne oszczędności materiału. Korzystnie element zabezpieczający ma kształt walca. Korzystnie element zabezpieczający ma kształt wielostopniowy talerzowy. Izolator według wynalazku charakteryzuje się niskim kosztem wykonania i łatwym montaż em. Osłona izolacyjna szczelnie przylegająca do pręta nośnego pozwala na zabezpieczenie rdzenia przed szkodliwymi oddziaływaniem czynników atmosferycznych, w tym wilgoci. Nie trzeba stosować dodatkowo smarów hydrofobowych oraz specjalnych past uszczelniających. Osłona izolatora według wynalazku wykonana jest z tworzywa termoplastycznego, np. kompozytu polimerowego, który może być uzyskany w procesie recyklingu. Wynalazek umożliwia stosowanie dowolnych modyfikowanych tworzyw termoplastycznych oraz standardowych wytłaczarek ślimakowych z głowicą kątową. W drugiej odmianie izolatora, okucie, stanowiące uchwyt ma na całej długości roboczej jednakową średnicę, co pozwala na znaczne oszczędności materiałowe. Połączenie osłony izolatora z uchwytem wykonane jest z jednego materiał u - tworzywa termoplastycznego w trakcie jednej operacji technologicznej. W znanych izolatorach pręt nośny przenosi obciążenia osiowe, natomiast osłona jest swobodnie umieszczona na nim, w izolatorze według wynalazku osłona przejmuje częściowo powstające obciążenia i podlega odkształceniom tak jak pręt nośny.

Rozwiązanie według wynalazku objaśnione jest bliżej w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia izolator częściowo w widoku i częściowo w półprzekroju, fig. 2 przedstawia odmianę izolatora z elementem zabezpieczającym z tworzywa termoplastycznego.

P r z y k ł a d I

Pręt nośny 1, szklano-żywiczny, zaprasowany jest na obydwóch końcach w okuciach 2 wykonanych z odkuwki ze stali nierdzewnej. Na pręcie nośnym 1 nałożona jest metodą wytłaczania przy użyciu głowicy kątowej, osłona izolacyjna 3. Osłona izolacyjna 3 wykonana jest z tworzywa termoplastycznego i przylega szczelnie do powierzchni pręta 1, co zabezpiecza pręt nośny 1 przed szkodliwym działaniem czynników atmosferycznych. Osłona izolacyjna 3 naniesiona jest na pręcie nie na całej jego długości, końcówki pręta nośnego 1 pozbawione są osłony izolacyjnej 3, tak, że umożliwia to zamocowanie pręta w okuciach metodą tradycyjną, zgodnie z normą BN-75/9317-108. Do głowicy kątowej podaje się pręt nośny 1, który przechodzi przez dyszę o średnicy równej średnicy pręta, co pozwala na uzyskanie centryczności pręta i wychodzi z niej z naniesioną warstwą tworzywa termoplastycznego stanowiącego osłonę izolacyjną 3 o średnicy odpowiadającej średnicy okuć.

P r z y k ł a d II

Pręt nośny 1, szklano-żywiczny, przymocowany jest swoimi końcami w okuciach 2 wykonanych z odkuwki ze stali nierdzewnej, zgodnie z obowiązującą normą BN-75/9317-108 przy zastosowaniu odpowiedniej siły. Na pręcie nośnym 1 nałożona jest metodą wytłaczania przy użyciu głowicy kątowej osłona izolacyjna 3. Osłona izolacyjna 3 wykonana jest z tworzywa termoplastycznego i przylega szczelnie do powierzchni pręta 1, co zabezpiecza pręt nośny 1 przed szkodliwym działaniem czynników atmosferycznych. Okucia metalowe 2, do których przymocowany jest pręt nośny 1 na całej długości roboczej mają jednakową średnicę, przy czym na końcach wyposażone są we wgłębienia znajdujące się na całym obwodzie, na powierzchni zewnętrznej okuć. Czoło okucia 2 styka się z czołem osłony izolacyjnej 3. W miejscach ich styku izolator ma element zabezpieczający 4 wykonany z tworzywa termoplastycznego trwale naniesiony na nie metodą wtryskową. Element zabezpieczający 4 posiada kształt walca i wyposażony jest w wypusty 5, które znajdują się we wgłębieniach w okuciach metalowych. Pręt nośny 1 wraz z przymocowanymi do niego okuciami 2 mocuje się w formie wtryskowej posiadającej gniazdo w kształcie walca, do którego wtryskuje się tworzywo termoplastyczne. Otrzymuje się element zabezpieczający posiadający kształt walca wyposażony w wypusty, które powstały w miejscach wgłębień w okuciach metalowych.

Claims (6)

1. Izolator trakcyjny cięgnowy, posiadający rdzeń z pręta lub rury z włókna szklanego oraz osłonę izolacyjną umieszczone w okuciach metalowych, znamienny tym, że osłona izolacyjna (3) wyko4

PL 203 257 B1 nana z tworzywa termoplastycznego, przylega bezpośrednio do powierzchni pręta (1) i jest połączoną z nim trwale metodą wytłaczania z użyciem głowicy kątowej.

2. Izolator według zastrz. 1, znamienny tym, że w miejscach styku końcówek osłony izolacyjnej (3) i okuć metalowych (2), ma element zabezpieczający (4) wykonany z tworzywa termoplastycznego trwale na nie naniesiony metodą wtryskową i ustalone osiowo za pomocą wypustów (5).

3. Izolator według zastrz. 2, znamienny tym, że okucia metalowe (2) mają na swoich końcach wgłębienia (6) miejscowe lub obwodowe.

4. Izolator według zastrz. 2, znamienny tym, że okucia metalowe (2), na całej długości roboczej mają jednakową średnicę.

5. Izolator według zastrz. 2, znamienny tym, że element zabezpieczający (4) ma kształt walcowy.

6. Izolator według zastrz. 2, znamienny tym, że element łączący (4) ma kształt wielostopniowy talerzowy.