CN103839632A - 胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，包括：钢帽金具、钢脚金具、绝缘芯件、聚合物护套、聚合物伞裙；钢帽金具内部设有一截面为U形的空腔，钢脚金具设有一与空腔相适配的锥头部位；钢脚金具的锥头部位设置于钢帽金具的空腔内，锥头部位与空腔之间设有绝缘芯件；绝缘芯件的中心部设有胶装部位，所述胶装部位为一倒锥形空腔；绝缘芯件件外表面上覆盖有聚合物护套，聚合物护套外表面设有双伞形或三伞形结构的聚合物伞裙；钢脚金具的锥头部位通过胶粘剂与所述胶装部位胶装为一体；所述钢帽金具的空腔通过胶粘剂与所述胶装部位胶装为一体。本发明具有防鸟害、抗风沙、抗外力破坏和可辅助攀踏性。

Description

胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件

技术领域

本发明涉及一种复合绝缘子，尤其涉及一种胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件。

背景技术

聚合物绝缘子因其在重量、测零值、耐污闪电压、不自爆等方面相比瓷质、玻璃绝缘子有很大的优越性而受到行业的青睐，尤其是污闪电压高这一特点。研究发现，绝缘子的伞裙结构与污闪电压之间存在一定的关系，使得其他条件相同但伞裙结构不同的聚合物绝缘子其污闪电压不同。

伞径对聚合物绝缘子污闪特性的影响如下：伞径加大，则聚合物绝缘子的等效直径增大，对污闪特性有消极影响，虽然聚合物绝缘子的爬电距离相应增大，在一定程度上可以提高污闪电压，但是提高的程度有限，反而导致爬电距离的利用率相对降低，并且过大的伞径会消耗过多的材料，不具有经济效益；伞径过小则会导致泄漏距离的不足，因此选择伞径的首要原则是，在保证整支绝缘子满足泄漏距离的前提下选择具有经济效益的伞径。

伞间距对聚合物绝缘子污闪特性的影响如下：伞间距增大，首先可以提高聚合物绝缘子的积污特性；其次，可以有效地抑制伞间桥接，防止严重覆冰覆雪以及阻滞电弧的串接；第三，可以提升爬电距离的利用率；但是增大的前提是保证整支聚合物绝缘子具有充足的爬电距离。伞间距减小，在绝缘高度一定的情况下可以提高聚合物绝缘子的爬电距离，但是污闪电压并不随爬电距离的增加而线性增长，伞间距过小，尤其是对伞下设置棱形突起的钟罩形产品，伞间容易发生桥接，爬电距离的利用率相对降低。

聚合物绝缘子运行地理范围广，不同地区具有其地理特殊性，如：个别地区绝缘子污秽严重、个别地区绝缘子鸟害严重、个别地区绝缘子风沙破坏严重等，从而造成运行工况复杂，现有的硅橡胶复合绝缘子、玻璃绝缘子，瓷绝缘子难以同时满足多种工况下运行，同时聚合物绝缘子在运输、安装与维护过程存在外界不确定因素，从而影响聚合物绝缘子的安全运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防鸟害、抗风沙、抗外力破坏和可辅助攀踏的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件。

为达到上述目的，本发明提供了一种胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，包括：钢帽金具1、钢脚金具2、绝缘芯件3、聚合物护套5、聚合物伞裙6；其中所述钢帽金具1内部设有一截面为U形的空腔，且所述钢脚金具2设有一与所述空腔相适配的锥头部位；所述钢脚金具2的锥头部位设置于所述钢帽金具1的空腔内，且所述锥头部位与空腔之间设有绝缘芯件3；所述绝缘芯件3的中心部设有胶装部位，所述胶装部位为一倒锥形空腔；绝缘芯件件3外表面上覆盖有聚合物护套5，且所述聚合物护套5外表面设有双伞形或三伞形结构的聚合物伞裙6；所述钢脚金具2的锥头部位通过胶粘剂4与所述胶装部位胶装为一体；所述钢帽金具1的空腔通过胶粘剂4与所述胶装部位胶装为一体。

进一步，所述聚合物伞裙6为双伞形结构。

进一步，所述聚合物伞裙6为三伞形结构。

进一步，所述聚合物伞裙6包括两个伞形凸起61，以及设置于所述两个伞形凸起61之间的间隔伞形凸起62。

进一步，所述间隔伞形凸起62的伞伸出小于所述伞形凸起61，且该间隔伞形凸起62与伞形凸起61的伞伸出之差大于15mm。

进一步，所述伞形凸起61的最大公称盘径为150mm～500mm，最大伞伸出为80mm～200mm。

进一步，所述伞裙6的上倾角为4°～28°，且下倾角为0°～24°。

进一步，聚合物护套5与聚合物伞裙6的材料采用户外憎水性脂环族环氧树脂HCEP（Hydrophobic Cycloaliphatic Epoxy）。

进一步，聚合物护套5与聚合物伞裙6的材料采用硅橡胶或三元乙丙橡胶。

进一步，绝缘芯件3的材料采用片状模塑料SMC（Sheet moldingcompound）、ESMC或团状模塑料BMC（DMC）（Bulk(Dough)moldingcompound）。

进一步，聚合物护套5与聚合物伞裙6采用整体注射或浇注工艺在绝缘芯件3上高温固化一次成型。

相比现有技术，本发明所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件具有以下有益效果：

（1）通过对伞形凸起的伞伸出、大小伞型凸起的伞伸出之差的合理设定，以及积污特性的仿真分析，优化伞裙结构，同时结合了伞套材料的优异的憎水性、憎水性迁移性，达到聚合物绝缘子污闪特性最佳的效果，提高了盘形悬式绝缘子串元件类产品的污闪电压，从而使本发明所述盘形悬式聚合物绝缘子系列产品具有优良的憎水性、憎水迁移性和耐污闪性能；

（2）胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件伞套优先采用的HCEP材料具有优良的憎水性、憎水迁移性和电气性能，同时具有较高的机械强度，从而使本发明所述盘形悬式聚合物复合绝缘子系列产品在具有优良的憎水性、憎水迁移性和耐污闪性能的同时提高了聚合物复合绝缘子的抗风沙能力、抗外力破坏的能力，可以防止鸟啄对聚合物绝缘子的破坏。工程人员施工过程中必要时在一定范围内可以踩踏在伞裙上，从而便利了施工，提高了工程人员施工过程中的安全系数；

（3）胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件结构方式设计为盘形结构方式，产品等同于同吨级盘形悬式瓷或玻璃绝缘子的尺寸及机电性能，便利了运输困难工况下的运输，同时使产品的组合选型、安装、维护和运输更为快捷与方便。

附图说明

图1为本发明第一实施例的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件的结构示意图；

图2为本发明第二实施例的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明实施例提出的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件做进一步详细的描述。

如图1所示，本发明第一实施例提出的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，包括：钢帽金具1、钢脚金具2、绝缘芯件3、聚合物护套5、聚合物伞裙6；其中所述钢帽金具1内部设有一截面为U形的空腔，且所述钢脚金具2设有一与所述空腔相适配的锥头部位；所述钢脚金具2的锥头部位设置于所述钢帽金具1的空腔内，且所述锥头部位与空腔之间设有绝缘芯件3；所述绝缘芯件3的中心部设有胶装部位，所述胶装部位为一倒锥形空腔；绝缘芯件件3外表面上覆盖有聚合物护套5，且所述聚合物护套5外表面设有双伞形或三伞形结构的聚合物伞裙6；所述钢脚金具2的锥头部位通过胶粘剂4与所述胶装部位胶装为一体；所述钢帽金具1的空腔通过胶粘剂4与说述胶装部位胶装为一体。

其中，钢帽金具1与钢脚金具2外形尺寸结构可依据安装使用需要进行变换。该胶粘剂4可以为水泥或树脂等。

其中聚合物护套5与聚合物伞裙6的材料可采用户外憎水性脂环族环氧树脂也可采用硅橡胶或三元乙丙橡胶。

其中绝缘芯件3的材料采用片状模塑料SMC、ESMC或团状模塑料BMC（DMC）。

如图1所示的，本发明第一实施例的聚合物伞裙6为三伞形结构。即，所述聚合物伞裙6包括两个伞形凸起61，以及设置于所述两个伞形凸起61之间的间隔伞形凸起62。其中，所述两个伞形凸起61的直径可相等也可不相等。所述间隔伞形凸起62的伞伸出小于所述伞形凸起61，且该间隔伞形凸起62与伞形凸起61的伞伸出之差大于15mm。所述伞形凸起61的最大伞伸出为80mm～200mm，最大公称盘径为150mm～500mm。其中伞伸出是指复合绝缘子伞裙外沿与护套之间的径向距离。

其中，所述伞裙6的上倾角为4°～28°，且下倾角为0°～24°。

本发明中的伞套用材料（户外憎水性脂环族环氧树脂、硅橡胶或三元乙丙橡胶）具有优异的憎水性、憎水迁移性；优选采用HCEP材料，从而使本发明的盘形悬式聚合物绝缘子串元件在具有优良的憎水性、憎水迁移性和电气性能的同时，提高了聚合物绝缘子的抗风沙能力、抗外力破坏的能力，可以防止鸟啄对聚合物绝缘子伞套的破坏，并且在一定范围内使聚合物绝缘子具有了可辅助攀踏性能，提高了施工过程中的安全系数。

图2中示出了本发明第二实施例的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件。由图2可以看出，其与第一实施例的区别仅在于伞裙采用双伞形结构。其余相同部分不再赘述。

综上所述，本发明所述的一种耐污闪、防鸟啄、抗风沙的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，通过对伞裙结构、伞间距、伞形凸起与间隔伞形凸起伸出之差的合理设计，同时利用积污特性的仿真分析计算，优化伞裙结构，同时结合了伞套材料的优异的憎水性、憎水性迁移性，达到聚合物绝缘子污闪特性最佳的效果，提高了盘形悬式绝缘子串元件类产品的污闪电压，从而使本发明所述盘形悬式聚合物绝缘子系列产品具有优良的憎水性、憎水迁移性和耐污闪性能。

伞套用材料优先选用HCEP材料，该材料具有优良的憎水性、憎水迁移性和电气性能，同时具有较高的机械强度，从而本发明在具有优良的憎水性、憎水迁移性和电气性能的同时提高了抗风沙能力、抗外力破坏的能力，可以防止鸟啄对绝缘芯件的破坏，并且在一定范围内使该元件具有了可辅助攀踏性能，便利了工程人员的施工，提高了施工过程中的安全系数；同时产品具有不需测零值，不自爆等优点，从而减少维护成本；通过将胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件设计为盘形结构方式，产品等同于同吨级盘形悬式瓷或玻璃绝缘子的尺寸及性能，便利了运输困难工况下的运输，同时使产品的组合选型、安装、维护和运输更为快捷与方便。从而满足高压、超高压与特高压电网；电气化铁路与高速电气化铁路和轨道交通接触网的使用需求。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (11)

1.一种胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，包括：钢帽金具（1）、钢脚金具（2）、绝缘芯件（3）、聚合物护套（5）、聚合物伞裙（6）；其中所述钢帽金具（1）内部设有一截面为U形的空腔，且所述钢脚金具（2）设有一与所述空腔相适配的锥头部位；所述钢脚金具（2）的锥头部位设置于所述钢帽金具（1）的空腔内，且所述锥头部位与空腔之间设有绝缘芯件（3）；所述绝缘芯件（3）的中心部设有胶装部位，所述胶装部位为一倒锥形空腔；绝缘芯件件（3）外表面上覆盖有聚合物护套（5），且所述聚合物护套（5）外表面设有双伞形或三伞形结构的聚合物伞裙（6）；所述钢脚金具（2）的锥头部位通过胶粘剂（4）与所述胶装部位胶装为一体；所述钢帽金具（1）的空腔通过胶粘剂（4）与所述胶装部位胶装为一体。

2.根据权利要求1所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，所述聚合物伞裙（6）为双伞形结构。

3.根据权利要求1所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，所述聚合物伞裙（6）为三伞形结构。

4.根据权利要求3所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，所述聚合物伞裙（6）包括两个伞形凸起（61），以及设置于所述两个伞形凸起（61）之间的间隔伞形凸起（62）。

5.根据权利要求4所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，所述间隔伞形凸起（62）的伞伸出小于所述伞形凸起（61），且该间隔伞形凸起（62）与伞形凸起（61）的伞伸出之差大于15mm。

6.根据权利要求4或5所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，所述伞形凸起（61）的最大公称盘径为150mm～500mm，最大伞伸出为80mm～200mm。

7.根据权利要求1-5任一项所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，所述聚合物伞裙（6）的上倾角为4°～28°，且下倾角为0°～24°。

8.根据权利要求1所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，聚合物护套（5）与聚合物伞裙（6）的材料采用户外型憎水性脂环族环氧树脂HCEP（Hydrophobic Cycloaliphatic Epoxy）。

9.根据权利要求1所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，聚合物护套（5）与聚合物伞裙（6）的材料采用硅橡胶或三元乙丙橡胶。

10.根据权利要求1所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，绝缘芯件（3）的材料采用片状模塑料SMC（Sheetmolding compound）、ESMC或团状模塑料BMC（DMC）（Bulk(Dough)moldingcompound）。

11.根据权利要求1所述的胶装式双伞形与三伞形盘形悬式聚合物复合绝缘子串元件，其特征在于，聚合物护套（5）与聚合物伞裙（6）采用整体注射或浇注工艺在绝缘芯件（3）上高温固化一次成型。

Images