CN101572141B - 一种串级式高压套管 - Google Patents

Abstract

一种串级式高压套管的绝缘体是由若干个电压较低的独立的电容型高压套管的绝缘体用机械的方法依次将各独立的套管串级固定组装而成，并将内套管的末屏与外套管的内屏相互电连接，使他们的径向绝缘和沿面绝缘都能串联使用。串级式高压套管容易制作，不需要特别庞大的生产设备，可以减少套管的废品率，减少材料的损耗，缩短制造时间，有利于散热，有利于节约导体材料，方便分体运输和安装，解决了制造特高压套管的重大技术难题。

Description

一种串级式高压套管

技术领域：

一种串级式高压套管是将带电导体引入电气设备或穿过墙壁的一种绝缘器件，属于电器设备的一种，应用于超高压或特高压的交流或直流输电中。

技术背景：

目前，国内外使用的高压套管不外乎充油式、充气式和近年来出现的有机复合绝缘干式套管几种。高压套管一般由导体、绝缘体、金属法兰和均压环等部分组成。为了使电场均匀，在电容型套管的绝缘体中插入多个同心圆筒形金属或半导体制成的电容屏，靠近导体的称为内屏，最外层称为末屏。由导体到法兰，电容屏的直径逐渐扩大的同时轴向尺寸逐渐缩小。随着电压等级的提高，电容屏的屏数不断增多，绝缘体的厚度不断增大，同时，法兰到导体端部的长度也不断增加。例如，110kV套管绝缘厚度约20～30mm，约有20～30个电容屏，连同1m长的法兰在内，套管的长度约3m；220kV套管的绝缘厚度大约是40～50mm，约有40～60个电容屏，连同1m长的法兰在内，套管的长度约5m；500kV套管的绝缘厚度约100～110mm，约有110～120个电容屏，连同1m长的法兰在内，套管的长度约9m。随着套管电压等级的提高，绝缘体的体积、所用的绝缘材料和重量都要按电压比的平方关系增加。对于大于500kV的超高压或特高压套管，例如750kV、1000kV的套管，制造起来就非常困难了。因为：①制造一只这样庞大的套管，需要很长的时间，生产过程中出现一点缺陷就会使整个套管报废，致使产品的合格率很低；②产品重量很大，增加了产品制造的难度，不仅要配置重型生产设备也给运输带来很大困难。

发明内容：

本发明的内容旨在克服现有技术的不足，用几只电压较低的套管串联起来替代一只电压很高的套管使用。也就是用机械的方法依次将各独立的套管串级固定组装而成一种串级高压套管，并将内套管的末屏与外套管的内屏相互电连接，使他们的径向绝缘和沿面绝缘都能串联使用。

按照本发明提供的一种串级式高压套管包括导电体1，法兰2和均压体3，其特征在于由若干个独立的电容型高压套管绝缘体(例如图中的4，5，6，但不局限于3级)由内至外或由外至内依次固定，每个内套管的末屏与相邻的外套管的内屏电连接，最外面的套管的末屏与法兰电连接，各级套管电容屏的长度由内至外依次缩短，每个内套管末屏的长度大于或等于外套管内屏的长度，最外面的套管的末屏长度大于法兰的长度，串级式高压套管沿径向绝缘的厚度是若干个套管的绝缘厚度之和，沿轴向的表面绝缘长度是若干个套管的表面绝缘长度之和，均压环或均压球装配在至少一个套管的端部。

按照本发明提供的一种串级式高压套管，其每一个独立的电容型高压套管的绝缘体中的内屏由金属管制成。

按照本发明提供的一种串级式高压套管，其导电体1是装入最内层套管中心孔的导电管、导电棒或导电线。

按照本发明提供的一种串级式高压套管，最内层套管的端部及其他独立的电容型高压套管的端部设置金属制环形的或球形的均压体，并与其端部末屏电连接。

按照本发明提供的一种串级式高压套管，设置在每个外套管端部的固定件机械连接外套管和内套管并与内套管末屏及外套管内屏电连接。

与现有技术比较，本发明“一种串级式高压套管”具有以下优点：

1)在制造时可以分成独立套管制造，例如，一只1000kV套管绝缘体可以分别制成3只330kV的套管绝缘体，这样制作起来很容易，不容易出废品，即便出了废品，损失也小得多。

2)几个独立的套管绝缘体装配时可以留有适当的空隙，有利于散热，每个独立的套管的内屏若采用金属管制成则更有利于散热，可节约导体的用量。

3)几个独立的套管的重量比一只整体套管轻很多，有利于分级运输和现场安装。

附图说明：

图1示出由几个独立的高压套管绝缘体串级组成的串级式高压套管的局部剖面结构示意图，其中4、5、6分别是3个电压等级较低的套管绝缘体，组成一个电压等级高的套管绝缘体，但不排除2级或3级以上的套管绝缘体串级使用。

具体实施方式；

参见图1，1000kV串级式高压套管由3个330kV套管串级而成，包括一导电体(例如，电流大可穿入导电杆如图1，电流小可穿入导线或利用套管的金属管内屏导电)，法兰和均压体，其绝缘部分是由若干个独立的电容型高压套管绝缘体由内至外依次套装起来并通过固定件(例如卡箍)将两个套管机械固定(例如先将套管5固定在套管4上，再将套管6固定在套管5上，最后固定法兰于套管6上，然后总体装配在墙上或设备上。或者由外至内依次套装起来并通过固定件(例如卡箍)将两个套管机械固定(例如，先将法兰固定在墙上，再将套管6与法兰固定，再将套管5与套管6固定，最后将套管4与套管5固定)。每个内套管的末屏与相邻的外套管的内屏电连接(例如，均通过金属导电片引出并相互连接)，最外面的套管的末屏与法兰电连接(例如通过末屏引线与法兰连接)。每个套管电容屏的长度由内至外依次缩短，每个内套管末屏的长度大于或等于外套管内屏的长度(例如大于约50mm)，最外面的套管的末屏长度大于法兰长度(例如大于约100mm)，串级式高压套管沿径向绝缘的厚度是若干个套管(例如套管4，5，6)的绝缘厚度之和，沿轴向的表面绝缘长度是若干个套管(例如套管4，5，6)的表面绝缘长度之和，环形的或球形的均压体装配在至少一个套管的端部(至少要装配在最内层套管的端部，例如球形的均压体装配在套管4的端部，环形的均压体装配在套管5或套管6的端部或同时装配在套管5及套管6的端部)。

串级式高压套管的每一个独立的电容型高压套管的绝缘体中的内屏由金属管制成(例如直接用铝管作套管的绝缘体中的内屏)。

串级式高压套管的导电体根据要求的电流的大小可以选择装入最内层套管中心孔内的导电管、导电棒或导电线(例如装配于套管中心的铜制导电棒，或直接利用最内层套管的金属管导电)。

设置在外套管端部的固定件(例如卡箍或键)机械连接外套管和内套管并与内套管末屏及外套管内屏电连接。

如果使用在户外或者脏污的地方可以在绝缘体露出法兰的部分外设置伞裙。

Claims (5)

1.一种串级式高压套管，包括导电体(1)，法兰(2)和均压环或均压球(3)，其特征在于由若干个独立的电容型高压套管的绝缘体(4，5，6)由内至外或由外至内依次固定，每个内套管(4，5)的末屏与相邻的外套管(5，6)的内屏电连接，最外面的套管(6)的末屏与法兰(2)电连接，每个套管电容屏的长度由内至外依次缩短，每个内套管末屏的长度大于或等于外套管内屏的长度，最外面的一只套管(6)的末屏长度大于法兰(2)的长度，均压环或均压球(3)装配在至少一个套管的端部。

2.如权利要求1所述的一种串级式高压套管，其特征在于：每一个独立的电容型高压套管(4，5，6)绝缘体的内屏由金属管制成。

3.如权利要求1所述的一种串级式高压套管，其特征在于：其导电体(1)是装入最内层套管(4)中心孔的导电管、导电棒或导线。

4.如权利要求1所述的一种串级式高压套管，其特征在于：最内层套管绝缘体(4)端部及其他套管绝缘体(5，6)的端部设置均压环或均压球(3)。

5.如权利要求1所述的一种串级式高压套管，其特征在于：设置在外套管(5，6)端部的固定件(7)机械连接外套管(5，6)和内套管(4，5)并与内套管末屏及外套管内屏电连接。

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