CN101807458A - 高压电器用环氧玻璃纤维衬套瓷复合空心绝缘子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于35kV-1000kV电压等级的高压电器用环氧玻璃纤维衬套瓷复合空心绝缘子。它包括带伞裙的瓷套、上法兰、密封圈、粘接剂、水泥胶合剂和下法兰，其特征是瓷套是由带伞裙的瓷件和与其同轴线安装的环氧树脂玻璃纤维空心衬套构成，即该瓷件和衬套的两端分别置于上、下法兰内，通过粘接剂及水泥胶合剂使上、下法与带伞裙的瓷套连接紧固；该瓷件与衬套之间形成环形腔，该环形腔内设有绝缘填料，本发明是结合现有两种材料型式的空心绝缘子的优势的进行组合，提高了各类高压电器设备及其外绝缘运行的安全性和可靠性，特别是应用在内部填充SF₆气体绝缘的长期承压电力设备上面，是对高压外绝缘结构和材料和对电力系统安全可靠运行的重要突破。

Description

高压电器用环氧玻璃纤维衬套瓷复合空心绝缘子

技术领域

本发明涉及一种适用于35kV-1000kV电压等级的高压电器用环氧玻璃纤维衬套瓷复合空心绝缘子。

背景技术

目前的35kV-1000kV各类高压电器设备用外绝缘空心绝缘子一般有两种材料型式，一种是经高温烧成的高强度无机电瓷材料制成的空心瓷绝缘子，根据所应用配套的电器设计要求不同，又分为完全是主体瓷件和主体瓷件与两端金属附件用水泥胶合剂联接而成整体的二种结构型式，该绝缘子存在着密封性差，接确面小，其强度较差，在检验产品时，不容易发现产品连接端的制造缺陷，同时接触端间隙易渗水而影响产品质量。另一种是用有机材料制成的空心复合绝缘子，是在环氧树脂浸渍的玻璃纤维筒外部粘接硅橡胶伞裙外套，在其两端装配供安装连接用的金属附件(法兰)构成整体。

电瓷是一种成熟稳定的高压电力绝缘材料，但是，毕竟瓷属于脆性材料，弹性模量小，因制造工艺复杂和生产周期长意外因素较多，加之高温烧成因素瓷体可能残留的内部应力等多方面原因，其机械强度会有一定的分散性差异。这种机械强度的分散性差异对35kV-1000kV各类高压电器设备的安全可靠运行就构成了很大的威胁和破坏，特别是应用SF₆气体内绝缘填充的35kV-1000kV各类高压电器设备。当设备长期运行时，空心瓷绝缘子会长期承受内部压力(35kV-1000kV SF₆各类高压电器设备的运行压力是0.55MPa)，因其疲劳和机械强度的分散性差异联合作用就会发生运行中的瓷套爆炸的恶性事故；另外，还有在运行中如受到过电流或过电压等异常情况，设备内部会产生很高的温度，很高的瞬间温升异变又会引发设备内部的SF₆气体压力急骤上升，因为空心瓷绝缘子机械强度的分散性差异，设备运行中在这些极端情况下也会发生瓷套爆炸的恶性事故。

用有机材料制成的空心复合绝缘子的优势有，绝对优异的高且稳定的机械强度性能和耐污秽闪络性能；劣势有，较差的或不稳定的耐化学污染和紫外线性能及在极端气候环境条件下的耐风砂、耐酸雨、覆冰覆雪等性能。另外，硅橡胶有机外套因材料本身原因存在的老化、劣化、鸟害、鼠害等事故，也在设备生产和运行中经常发生，极大地降低了应用硅橡胶有机外套的空心复合绝缘子外绝缘的各类高压电力设备的运行可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种适用于35kV-1000kV电压等级的高压电器用环氧玻璃纤维衬套瓷复合空心绝缘子。

本发明的技术方案：是结合现有两种材料型式的空心绝缘子的优势的进行组合，其步骤是：

(1)、根椐高压电器设备的电压等级和设计要求，加工合适规格的的环氧树脂玻璃纤维衬套，并制造与该衬套相匹配的带伞裙的瓷件。

(2)、环氧树脂玻璃纤维衬套两端事先加工好连接上、下金属附件(金属法兰)的螺纹，与之装配的上、下金属附件(金属法兰)在对应部位也要加工好与衬套连接的螺纹和密封槽。

(3)、在水平的地面上放置加热盘，将下金属附件安装面放置在加热盘上，下金属附件加热至50℃左右时，安装好密封圈，吊起环氧树脂玻璃纤维衬套，将下端插入下金属附件之内安装固定好，通过下金属附件上的注胶孔对环氧树脂玻璃纤维衬套与下金属附件连接处注入环氧粘接剂粘牢紧固。

(4)、将事先研磨好的带伞裙的瓷件吊起同轴线套装在环氧树脂玻璃纤维衬套外面，将该瓷件下端胶装部位置于下金属附件(下法兰)的胶装口内，调正相对位置保证瓷件和衬套同心。然后固定位置，用水泥胶合剂胶装，使瓷件下端与下金属附件连接在一起。水泥经过养护达到规定强度后，才能移动制品。

(5)、重复步骤(3)和第步骤(4)的操作，完成上金属附件(上法兰)与环氧树脂玻璃纤维衬套上端的及瓷件上端的联接紧固。

(6)、为了保证环氧树脂玻璃纤维衬套与瓷件之间的间隙(环形腔)绝缘强度，要通过两端法兰上预先加工好的注入孔，用专用设备向瓷件和衬套之间注入绝缘填充物，以保证瓷套和衬套之间的间隙绝缘强度。

本发明的具体结构是：一种高压电器用环氧玻璃纤维衬套瓷复合空心绝缘子，包括瓷套、上法兰、密封圈、水泥胶合剂和下法兰，其特征在于：

所述瓷套是包括带伞裙的瓷件和与其内同轴线安装环氧树脂玻璃纤维的空心衬套二部分，该空心衬套的两端设有至少30度的外倒角；

所述上法兰内侧设有环形凹槽，该凹槽之内缘为带薄壁环状凸棱，上法兰内腔底端有至少30度的内倒角，在法兰上设有环形凹槽使其瓷件两端增加接确面积，提高瓷件强度，所述下法兰与上法兰的结构相同；

所述环氧树脂玻璃纤维的空心衬套的两端通过粘接剂分别置于两端上、下法兰中，该空心衬套上的外倒角与法兰中的内倒角构成一个至少60度的夹角；在空心衬套和法兰中设有倒角使其密封性好，产品不会划伤，并且在检验时，容易发现产品制造缺陷。

所述瓷件套装在空心衬套上，其瓷件与空心衬套之间形成环形腔，该环形腔内设有绝缘填料，其绝缘填料为市售专用绝缘填充剂。

该瓷件两端是通过密封圈分别置于上、下法兰的环形凹槽内，通过水泥胶合剂及硅橡胶使上、下法兰与瓷件连接紧固，即水泥胶合剂填充在该瓷件两端安装部位与上、下法兰的环形凹槽之间的间隙内，该间隙内的水泥胶合剂上方设有用于防水的硅橡胶，其雨水不会渗入法兰的间隙内。

本发明综合了目前两种材料分别制成的外绝缘空心绝缘子的优点，极大地提高了35kV-1000kV各类高压电器设备及其外绝缘运行的安全性和可靠性，彻底杜绝了目前两种材料分别制成的外绝缘空心绝缘子的劣势，特别是应用在内部填充SF₆气体绝缘的长期承压电力设备上面，在系统和设备的运行可靠性和安全性方面有着极大的提升，是对高压外绝缘结构和材料和对电力系统安全可靠运行的重要突破。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A向放大图；

图中：1、上法兰，2、密封圈，3、水泥胶合剂，4、硅橡胶，5、环氧树脂玻璃纤维衬套，6、绝缘填料，7、带伞裙的瓷件，8、下法兰。

具体实施方式

参看附图，一种高压电器用环氧玻璃纤维衬套瓷复合空心绝缘子，包括瓷套、上法兰1、密封圈2、水泥胶合剂3和下法兰8，其特征在于：

所述瓷套是包括带伞裙的瓷件7和与其内同轴线安装环氧树脂玻璃纤维的空心衬套5二部分，该空心衬套5的两端设有至少30度的外倒角；

所述上法兰1内侧设有环形凹槽，该凹槽之内缘为带薄壁环状凸棱，上法兰1内腔底端有至少30度的内倒角，所述下法兰8与上法兰1的结构相同；

所述空心衬套5的两端通过粘接剂分别置于两端上、下法兰中，该空心衬套5上的外倒角与法兰中的内倒角构成一个至少60度的夹角；

所述瓷件7套装在空心衬套5上，其瓷件7与空心衬套5之间形成环形腔，该环形腔内设有绝缘填料6，该瓷件7两端是通过密封圈2分别置于上、下法兰的环形凹槽内，通过水泥胶合剂3及硅橡胶4使上、下法兰与瓷件7连接紧固，即水泥胶合剂3填充在该瓷件7两端安装部位与上、下法兰的环形凹槽之间的间隙内，该间隙内的水泥胶合剂3上方设有用于防水的硅橡胶4。

本发明综合了目前两种材料分别制成的外绝缘空心绝缘子的优点，极大地提高了35kV-1000kV各类高压电器设备及其外绝缘运行的安全性和可靠性，特别是应用在内部填充SF₆气体绝缘的长期承压电力设备上面，在系统和设备的运行可靠性和安全性方面有着极大的提升。

Claims (1)

1.一种高压电器用环氧玻璃纤维衬套瓷复合空心绝缘子，包括瓷套、上法兰(1)、密封圈(2)、水泥胶合剂(3)和下法兰(8)，其特征在于：

A、所述瓷套是包括带伞裙的瓷件(7)和与其内同轴线安装环氧树脂玻璃纤维的空心衬套(5)二部分，该空心衬套(5)的两端设有至少30度的外倒角；

B、所述上法兰(1)内侧设有环形凹槽，该凹槽之內缘为带薄壁环状凸棱，上法兰(1)内腔底端有至少30度的内倒角，所述下法兰(8)与上法兰(1)的结构相同；

C、所述环氧树脂玻璃纤维的空心衬套(5)的两端通过粘接剂分别置于两端上、下法兰(1、8)中，该空心衬套(5)上的外倒角与法兰中的内倒角构成一个至少60度的夹角；

D、所述瓷件(7)套装在空心衬套(5)上，其瓷件(7)与空心衬套(5)之间形成环形腔，该环形腔内设有绝缘填料(6)，该瓷件(7)两端是通过密封圈(2)分别置于上、下法兰的环形凹槽內，通过水泥胶合剂(3)及硅橡胶(4)使上、下法兰(1、8)与瓷件(7)连接紧固，即水泥胶合剂(3)填充在该瓷件(7)两端安装部位与上、下法兰的环形凹槽之间的间隙内，该间隙内的水泥胶合剂(3)上方设有用于防水的硅橡胶(4)。

Images