CN101770839A

CN101770839A - 一种悬式复合绝缘子结构

Info

Publication number: CN101770839A
Application number: CN 201010127876
Authority: CN
Inventors: 刘平原; 王黎明; 何宏明; 梅红伟; 姚森敬; 彭功茂; 王红斌; 李博; 林一峰; 姜欣斌
Original assignee: Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Current assignee: Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2010-07-07

Abstract

本发明公开了一种悬式复合绝缘子结构，包括顶部悬挂在铁塔上的复合绝缘子，该复合绝缘子底部设有穿设输电导线的导线夹，在所述导线夹处的所述输电导线外套设有绝缘护套。本发明的优点在于：利用绝缘护套降低复合绝缘子的工作电压，从而提高其外绝缘性能，为改善线路悬式复合绝缘子的外绝缘水平提供一种方便、低廉和有效的途径，尤其适合已建成线路的复合绝缘子外绝缘问题。

Description

一种悬式复合绝缘子结构

技术领域

本发明属于输变电设备外绝缘领域，尤其是涉及一种悬式复合绝缘子。

背景技术

输电线路的绝缘子经常遭受工业污秽或自然界盐碱、灰尘、鸟粪等污染，在雾、露、毛毛雨、溶雪等不利气象条件下，绝缘子表面的污秽、尘埃将被湿润，在外加电压作用下其表面电导和泄漏电流将大大增大，从而导致污秽绝缘子表面电气性能降低，从而发生电晕、沿面爬电、甚至全面闪络。据统计，由于污秽而引起的绝缘子闪络事故目前在电网事故中已经占第二位，仅次于雷害事故，但污闪事故造成的损失却是雷害事故的10倍。

目前国内外提高线路绝缘子外绝缘性能、防止其污闪事故发生的主要手段有：1、对线路绝缘子进行定期的清扫或水冲洗，但是这种方式费时费力，受场地局限性较大；2、涂憎水性涂料方式，如涂硅油、硅脂，涂地腊，涂室温硫化硅橡胶-RTV等方式，特别是RTV涂料是一种长效憎水防污涂料，它改变了玻璃、磁绝缘子的表面性质，使之成为憎水迁移性表面，同时RTV涂料喷涂方便，在输电线路上也得到了广泛的应用，但是憎水性涂料都会出现憎水性突然丧失的情况；3、增加爬距或加装辅助伞群的方式，增加爬电距离能够增加沿面电阻、抑制了泄漏电流，从而有效提高绝缘子的污闪电压，但是该方法对已建成线路由于受到绝缘子串长的限制，改善效果有限，同时该方法对抑制绝缘子电晕放电效果不明显；4、采用改善了结构或材料的绝缘子，包括采用防污型绝缘子例如双伞型、钟罩型、流线型、大爬距或大盘径绝缘子，半导体釉绝缘子，复合绝缘子等方式，其中，复合绝缘子因耐老化性能极好，憎水性很强，在同样等值盐密条件下，闪络电压是瓷绝缘子的两倍以上；同时其具有伞型平滑、干径较细、重量轻、机械强度高等优点，在输电线路上得到广泛应用，极大提高了输电线路的外绝缘水平。但复合绝缘子会出现憎水性丧失的情况，而且端部场强畸变严重，容易发生电晕放电。

以上措施主要是从增加爬电比距和采用高电气性能的绝缘材料出发来提高线路绝缘子的外绝缘性能，对于绝缘子串承担的电压没有丝毫改变。

发明内容

本发明的目的是提供一种有效提高复合绝缘子的起晕电压、污闪电压和外绝缘性能的悬式复合绝缘子结构。

本发明的技术解决方案是：一种悬式复合绝缘子结构，包括顶部悬挂在铁塔上的复合绝缘子，该复合绝缘子底部设有穿设输电导线的导线夹，在所述导线夹处的所述输电导线外套设有绝缘护套。

通过在穿设导线夹的输电导线上增加绝缘护套，分担了复合绝缘子的部分电压，减小了复合绝缘子的实际工作电压，可以有效提高复合绝缘子的起晕电压和污闪电压，从而改善其外绝缘性能。

所述复合绝缘子两端分别设有均压环，进一步提高整个结构的绝缘性能。

所述绝缘护套的两端部设有防电晕装置，可以防止端部出现局部电晕，提高整体的外绝缘性能。

所述导线夹处设有防电晕装置，可以防止导线夹局部电晕的产生，进一步提高整体的外绝缘性能。

所述绝缘套厚度不小于6毫米，长度为1-2米，可以确保起晕电压和污闪电压都能得到有效提高。

本发明的优点在于：利用绝缘护套提高复合绝缘子的起晕电压和污闪电压，从而改善其外绝缘性能，为改善线路悬式复合绝缘子的外绝缘水平提供了一种方便、低廉和有效的途径，尤其适合已建成线路的复合绝缘子外绝缘问题。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图；

附图2为本发明实施例的尺寸示意图；

附图3为本发明实施例在表面污秽干燥情况下的等效电路图；

附图4为本发明实施例在表面污秽受潮情况下的等效电路图；

1、铁塔，2、复合绝缘子，3、导线夹，4、绝缘护套，5、防电晕装置，6、输电导线，7、均压环，8、防电晕装置，9、复合绝缘子等效电容，10、绝缘护套等效电容，11、复合绝缘子等效电阻，12、绝缘护套等效电阻。

具体实施方式

实施例：

参阅图1，一种悬式复合绝缘子结构，其中复合绝缘子2的顶部悬挂在铁塔1上，该复合绝缘子2两端设有均压环7，底部设有穿设输电导线6的导线夹3，导线夹3外设有防电晕装置8，在导线夹3处的输电导线6外套设有一定长度的绝缘护套4，该绝缘护套4两端分别设有防电晕装置5。

参阅图2，导线夹3的有效长度为L，绝缘护套4的有效长度为L₁，绝缘护套4的厚度为a，输电导线6的半径为b。

参阅图3，在复合绝缘子和绝缘护套表面干燥的情况下，复合绝缘子2可以近似等效为一个电容C_I，称为复合绝缘子等效电容9，此时导线夹3和输电导线6之间由于绝缘护套4的作用，也可以近似等效为一个电容，称为绝缘护套等效电容10。

参阅式(1)，

绝缘护套等效电容10的电容值Cs的大小与绝缘护套的长度L、厚度a、介电常数ε和导线的半径b有关。这样根据电容分压原理，复合绝缘子和绝缘护套串联分压，分压效果与绝缘护套等效电容值大小有关，绝缘护套电容值越小，绝缘护套分担的电压就越多，复合绝缘子的工作电压就越小。

参阅图4，在复合绝缘子和绝缘护套表面受潮的情况下，复合绝缘子2可以近似等效为一个污层电阻R_I，称为复合绝缘子等效电阻11，此时，导线夹3与输电导线5之间由于绝缘护套表面污层的受潮也可以近似等效为一个污层电阻Rs，称为绝缘护套等效电阻12。

参阅式(2)，R_s＝L₁·R₀，其中R₀为绝缘护套表面单位长度的湿润污秽电阻，绝缘护套等效电阻12的电阻大小除了与绝缘护套表面的污秽程度和污层受潮的程度有关外，还和绝缘护套的长度有关。这样根据电阻的分压原理，复合绝缘子和绝缘护套串联分压，分压效果与绝缘护套等效电阻值大小有关，绝缘护套越长，绝缘护套分担的电压就越多，复合绝缘子的工作电压就越小。

为了进一步说明本发明的有益效果，以下通过实验来说明。

实验设备：(1)试验电源采用中国电力科学研究院750kV交流污秽电源试验装置，该套装置的电源系统满足IEC61245：1993关于人工污秽试验电源的相关规定。(2)污秽试验的雾室尺寸为12m×12m×15m，该雾室满足GB/T 4585-2004中第四节固体层法试验程序A“带电前和带电期间湿润”对蒸汽雾流速的要求。

试品：(1)220kV复合绝缘子1支；(2)厚度为6mm的绝缘护套若干米；(3)管径与LGJ630/45导线相同的6米长镀锌水管2根；(4)导线夹1只；(5)绝缘子均压环2只，导线夹防电晕装置1套；护套端部防电晕装置1套；(6)方形铁横梁1付。

实验方法：

(1)按照图1所示，安装试品，用镀锌水管来模拟输电导线，用方形横梁模拟铁塔；

(2)在绝缘子和护套表面洁净、干燥的情况下，高压电源直接加在镀锌水管上，利用升压法分别得到没装绝缘护套和安装绝缘护套的复合绝缘子起晕电压；

(3)在绝缘子和护套表面涂污秽，污秽成分为NaCl和高岭土，灰密取1.0mg/cm2，盐密取0.2mg/cm2，利用喷水法使绝缘子及绝缘护套均匀受潮，高压电源直接加在镀锌水管上，利用升压法分别得到没装绝缘护套和安装不同长度绝缘护套下复合绝缘子的闪络电压。

参阅表1，为实验结果

从上表中可以看出，加装了绝缘护套后，洁净、干燥情况下复合绝缘子的起晕电压有很大提高，对于本试验条件下起晕电压较没安装护套提高了35％。污秽、受潮情况下复合绝缘子的污闪电压与护套的长度和厚度关系密切，厚度一定的情况下，护套长度太长，护套容易被击穿；护套长度太短，护套承担的分压比例太小，污闪电压提高效果不明显；对于本试验条件下的护套长度选择1m～2m之间较为合适。试验结果与理论分析结果相吻合。

上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1.一种悬式复合绝缘子结构，包括顶部悬挂在铁塔上的复合绝缘子，该复合绝缘子底部设有穿设输电导线的导线夹，其特征在于：在所述导线夹处的所述输电导线外套设有绝缘护套。

2.根据权利要求1所述的一种悬式复合绝缘子结构，其特征在于：所述复合绝缘子两端分别设有均压环。

3.根据权利要求1或2所述的一种悬式复合绝缘子结构，其特征在于：所述绝缘护套的两端部设有防电晕装置。

4.根据权利要求3所述的一种悬式复合绝缘子结构，其特征在于：所述导线夹处设有防电晕装置。

5.根据权利要求3所述的一种悬式复合绝缘子结构，其特征在于：所述绝缘护套厚度不小于6毫米，长度为1-2米。