CN104299730B - 一种用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，该法兰由钢或铝合金制成，包括底座和竖直设置在底座上的套管，套管设置在支柱绝缘子的瓷柱端部，套管与瓷柱之间设有胶质层，其改进之处在于：套管端部外壁沿其圆周设有防电晕件。和现有技术比，本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，有效消除绝缘子在特高压电压下产生的电晕，保障绝缘子的安全使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于支柱绝缘子的法兰，具体讲涉及一种用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰。
背景技术
支柱绝缘子是支承高压配电装置母线和高压电器带电部分的绝缘支柱，结构如图1所示，由瓷柱和上下金属附件(钢脚、铁帽、法兰等)通过混凝土胶装而成。户外装置的支柱绝缘子大量采用棒形结构-带伞的实心圆瓷柱，其瓷柱延外部空气间隙的闪络距离和内部贯穿击穿路径差不多相等，只会出现外部闪络而不会发生瓷介质的内部击穿，对绝缘子的安全运行十分重要。现有的输变电用支柱绝缘子主要有全瓷支柱绝缘子、瓷芯复合外套支柱绝缘子、空心复合外套支柱绝缘子和实心复合外套支柱绝缘子。法兰作为绝缘子的主要金属附件，不仅可以使绝缘子稳固，并方便各支柱绝缘子互联。
常规高压支柱绝缘子法兰的结构如图2所示，由底部、加强筋和套管部分构成，其材料为机械强度高的球墨铸铁，表面热镀锌，具有优良的抗锈蚀能力。套管与瓷柱部分通过灌浇水泥密封联接。在常规高压(500kV)状态下套管部分不产生电晕，但是当电压等级升高到特高压级别(750kV～1000kV)时，通过紫外线成像可以观测到套管与瓷套联接部分有电晕放电现象。
长期的电晕放电将导致胶质层(水泥)酥松、变质、碳化，进而使法兰口封闭不严，水分渗入法兰内，导致了膨胀系数不同的瓷体、胶合剂、法兰等材质随环境温度的变化而使瓷体受到应力作用，最终导致损坏。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，有效消除绝缘子在特高压电压下产生的电晕，保障绝缘子的安全使用。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供的一种用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，所述法兰由钢或铝合金材质制成，包括底座5和竖直设置在所述底座5上的套管3，所述套管3设置在支柱绝缘子的瓷柱1端部，所述套管3与瓷柱1之间设有胶质层2；其改进之处在于：所述套管3端部外壁沿其圆周设有防电晕件6。
其中，所述套管3端部的内外侧均倒圆角7，所述圆角7介于30°～90°之间。
其中，所述圆角7为30°、45°、60°、75°、90°。
其中，所述防电晕件6为由铁或钢或铝合金材质制成的圆环，所述圆环与底座5平行，并通过螺钉或铆接或焊接与所述法兰套管3连接。
其中，所述圆环由铝合金铸造而成，所述铝合金按质量百分比计为Si：0.35～0.75％，Fe：0.15～0.65％，Cu：0.18～0.37％，Mn：0.05～0.15％，Mg：0.77～1.19％，Cr：0.04～0.35％，Zn：0.15～0.25％，Ti：0.05～0.15％，余量为Al。
其中，所述铝合金按质量百分比计为Si：0.57％，Fe：0.55％，Cu：0.36％，Mn：0.10％，Mg：0.85％，Cr：0.12％，Zn：0.19％，Ti：0.11％，余量为Al。
其中，所述胶质层2由标号为P.O52.5的水泥浇注而成。
其中，所述套管3和底座5之间设有加强肋4，所述加强肋4为直角三角形钢板或铝合金板，沿所述套管3圆周间隔设置，其两条直角侧边通过螺钉或铆接或焊接分别与套管3和底座5连接。
其中，所述底座5上环绕套管3间隔设有螺栓孔。
其中，所述支柱绝缘子的瓷柱1为圆柱体，沿其轴线方向间隔设有伞状外延；所述瓷柱1的两端分别设置在套管3中。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
1、本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，在法兰套管端部易发生电晕的位置嵌套金属圆环，可以有效的消除电晕，确保绝缘子的安全使用。
2、本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，在法兰套管端部进行倒圆角处理，可以有效防止电晕的产生，确保绝缘子的安全使用。
3、本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，结构简单，施工方便，易于推广，具有广阔的市场前景。
4、本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，可以在现有的法兰产品基础上进行简单的改造，即可实现防止电晕产生的效果，极大降低了生产成本。
5、本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，防电晕圆环采用铝合金的材质具有极佳的加工性能、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点，同时还极大提高了其使用寿命。
附图说明
图1：现有的高压支柱绝缘子的结构示意图；
图2：现有的高压支柱绝缘子的法兰的结构示意图；
图3：本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰的结构示意图；
图4：本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰的剖视图；
图5：本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰的A-A的剖视图；
图6：本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰倒圆角的结构示意图；
图7：本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰倒圆角的剖视图；
图8：本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰倒圆角的B区剖视图；
图9：本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰倒60°圆角的结构示意图；
图10：本发明提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰倒90°圆角的结构示意图；
其中：1、瓷柱；2、胶质层；3、套管；4、加劲肋；5、底座；6、防电晕件；7、圆角。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本实施例以用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰为例，如图3至图8所示，本发明实施例提供的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰由钢或铝合金材质制成，包括：瓷柱1、胶质层2、套管3、加劲肋4、底座5、防电晕件6、圆角7。套管3竖直设置在底座5上，底座5上环绕套管3间隔设有螺栓孔；套管3和底座5之间设有由直角三角形钢板或铝合金板制成的加强肋4，，加强肋4沿套管3圆周间隔设置，其两条直角侧边通过螺钉或铆接或焊接分别与套管3和底座5连接；支柱绝缘子的瓷柱1为圆柱体，沿其轴线方向间隔设有伞状外延，瓷柱1的两端设置在套管3中，套管3与瓷柱1之间设有由标号为P.O52.5的水泥浇注而成的胶质层2；套管3端部外壁沿其圆周设有防电晕件6，防电晕件6为由铁或钢或铝合金材质制成的圆环并且与底座5平行，通过螺钉或铆接或焊接与套管3连接。
其中，所述套管3端部的内外侧均倒圆角7，如图9至图10所示，圆角7介于30°～90°之间，优选角度为30°、45°、60°、75°、90°，可以有效避免套管3因端部尖锐而产生电晕的情况。
其中，构成防电晕件6的圆环由铝合金铸造而成，铝合金按质量百分比计为Si：0.35～0.75％，Fe：0.15～0.65％，Cu：0.18～0.37％，Mn：0.05～0.15％，Mg：0.77～1.19％，Cr：0.04～0.35％，Zn：0.15～0.25％，Ti：0.05～0.15％，余量为Al。优选配比按质量百分比计为Si：0.57％，Fe：0.55％，Cu：0.36％，Mn：0.10％，Mg：0.85％，Cr：0.12％，Zn：0.19％，Ti：0.11％，余量为Al，采用该种配比的铝合金具有极佳的加工性能、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点，同时还极大提高了其使用寿命。
实施例1
底座5上竖直安装套管3，在套管3的端部内外壁倒90°的圆角7，套管3与底座5之间间隔焊接加强肋4，在套管3的外壁靠近其端部位置焊接环状防电晕件6，防电晕件6由铝合金铸造而成，铝合金按质量百分比计为Si：0.57％，Fe：0.55％，Cu：0.36％，Mn：0.10％，Mg：0.85％，Cr：0.12％，Zn：0.19％，Ti：0.11％，余量为Al。
在支柱绝缘子的瓷柱1两端安装套管3，在套管3与瓷柱1之间加设由标号为P.O52.5的水泥浇注而成的胶质层2。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，所述法兰由钢或铝合金制成，包括底座(5)和竖直设置在所述底座(5)上的套管(3)，所述套管(3)设置在支柱绝缘子的瓷柱(1)端部，所述套管(3)与瓷柱(1)之间设有胶质层(2)；其特征在于：所述套管(3)端部外壁沿其圆周设有防电晕件(6)；
所述套管(3)端部的内外侧均倒圆角(7)，所述圆角(7)介于30°～90°之间；
所述防电晕件(6)为由铁或钢或铝合金制成的圆环，所述圆环与底座(5)平行，并通过螺钉或铆接或焊接与所述法兰套管(3)连接；
所述套管(3)和底座(5)之间设有加强肋(4)，所述加强肋(4)为直角三角形钢板或铝合金板，沿所述套管(3)的圆周间隔设置，其两条直角侧边通过螺钉或铆接或焊接分别与套管(3)和底座(5)连接；
所述圆环由铝合金铸造而成,铝合金按质量百分比计为Si：0.57％，Fe：0.55％，Cu：0.36％，Mn：0.10％，Mg：0.85％，Cr：0.12％，Zn：0.19％，Ti：0.11％，余量为Al。
2.如权利要求1所述的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，其特征在于，所述圆角(7)为30°、45°、60°、75°、90°。
3.如权利要求1所述的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，其特征在于，所述胶质层(2)由标号为P.O52.5的水泥浇注而成。
4.如权利要求1～3中任一权利要求所述的用于特高压支柱绝缘子的防电晕法兰，其特征在于，所述支柱绝缘子的瓷柱(1)为圆柱体，沿其轴线方向间隔设有伞状外延；所述瓷柱(1)的两端分别设置在套管(3)中。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20170606 Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Applicant after: State Grid Corporation of China Applicant after: China Electric Prime Technology Co., Ltd. Address before: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Applicant before: State Grid Corporation of China Applicant before: State Grid Smart Grid Institute Applicant before: China Electric Prime Technology Co., Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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