CN107146664A - 一种大电流直流输电线路的绝缘结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大电流直流输电线路的绝缘结构，所述结构包括：上部支撑件、下部支撑件、绝缘薄膜、螺栓套件、环氧树脂绝缘垫圈上层、环氧树脂绝缘垫圈下层、PVC套管、底部支撑钢板；其中，上部支撑件底部和下部支撑件顶部分别设有相互配合使用的卡槽，所述卡槽内壁设有绝缘薄膜层，输电线路穿过所述卡槽进行固定，上部支撑件与下部支撑件均设有螺栓孔，PVC套管穿过螺栓孔，螺栓套件穿过PVC套管对上部支撑件与下部支撑件进行固定，不仅提高了输电线路运行的可靠性，减小了维护工作量，还大大降低了维护成本，具有良好的经济效益。

Description

一种大电流直流输电线路的绝缘结构
技术领域
本发明涉及直流输电线路的绝缘领域，具体地，涉及一种大电流直流输电线路的绝缘结构。
背景技术
直流大电流输电线路广泛应用于电解、电镀、电炉等工业领域，广泛应用于模拟核释热、模拟核聚变等科研领域，随着工业和科研事业的迅速发展，直流输电线路的电流等级持续攀升，目前已达数万乃至十万安培电流等级，随着直流输电电流等级的提升，现有输电线路绝缘结构的绝缘寿命问题日益凸显：随着电流等级的提高，输电线路电磁力引起的支撑点扭力增大，工况变化时振动更剧烈，大大增加了输电线路支撑点绝缘结构绝缘性能降低或失效的风险，对于大电流动态变化的情况，电磁力的反复变化将频繁冲击输电线路的绝缘结构，使输电线路绝缘结构的绝缘性能下降速度更快，绝缘寿命更短。
输电线路绝缘降低或失效容易引起输电线路局部放电受损，甚至在运行中可能引起事故跳闸，造成严重的经济损失，严重影响了直流输电线路和前端供电设备运行的安全性和可靠性。另外，电流等级的提高还意味着输电线路材料成本和安装成本的提高，一旦出现输电线路局部放电受损故障，其维修周期和成本将大幅增加，尤其是采用焊接方式进行延长连接的输电线路，如有一段损坏，还需要切断焊接口进行更换，其维修成本甚至高于新敷设直流输电线路的成本。
由此可见，输电线路绝缘结构的绝缘寿命对输电线路的安全可靠运行起着至关重要的作用，与后期的维护成本也息息相关。
发明内容
本发明提供了一种大电流直流输电线路的绝缘结构，解决了直流电流等级提高后电磁力引起的振动增大，使输电线路支撑点绝缘结构的绝缘性能容易降低或失效的问题，充分保证了直流大电流恶劣环境下直流输电线路绝缘结构的绝缘性能不受影响，为直流输电线路的可靠运行提供了保障。
本发明提供的绝缘结构不仅提高了直流大电流输电线路运行的可靠性，减小了维护工作量，还大大降低了维护成本，具有良好的经济效益。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种大电流直流输电线路的绝缘结构，所述结构包括：
上部支撑件、下部支撑件、绝缘薄膜、螺栓套件、环氧树脂绝缘垫圈上层、环氧树脂绝缘垫圈下层、PVC套管、底部支撑钢板；其中，上部支撑件底部和下部支撑件顶部分别设有相互配合使用的卡槽，所述卡槽内壁设有绝缘薄膜层，输电线路穿过所述卡槽进行固定，上部支撑件与下部支撑件均设有螺栓孔，PVC套管穿过螺栓孔，螺栓套件穿过PVC套管对上部支撑件与下部支撑件进行固定，螺栓套件与上部支撑件上表面之间固定有环氧树脂绝缘垫圈上层，螺栓套件与下部支撑件下表面之间固定有环氧树脂绝缘垫圈下层，下部支撑件的下表面固定有底部支撑钢板。
其中，上部支撑件、下部支撑件均采用柔韧性好、抗振动能力强、绝缘性能好的油浸松木制成。
其中，螺栓头部、螺杆、螺母、弹簧垫圈、金属垫圈为一整套螺栓的基本组成部分。
其中，所述输电线路在缠绕聚四氟乙烯薄膜进行绝缘后，采用油浸松木上部支撑件和油浸松木下部支撑件的卡槽上下对扣进行定位，采用螺栓在输电线路两端对油浸松木上部支撑件和油浸松木下部支撑件进行连接和紧固，从而起到固定输电线路的作用。此螺栓同时还将底部支撑钢板与输电线路、油浸松木上部支撑件和油浸松木下部支撑件连接成为一个整体，底部支撑钢板可以通过焊接或两侧开孔等形式使整个绝缘结构能够灵活与整个输电线路线路外部支撑点进行连接。
其中，所述螺栓头部、螺母以及螺杆属于导电材料，为避免其直接或间接与输电线路和底部支撑钢板之间形成通路，将其充分绝缘隔离，采用环氧树脂绝缘垫圈使螺栓头部和螺母与底部支撑钢板、油浸松木上部支撑件和油浸松木下部支撑件进行隔离；采用PVC套管实现螺杆与油浸松木上部支撑件、油浸松木下部支撑件及底部支撑钢板之间的隔离；采用环氧树脂绝缘板实现油浸松木下部支撑件和底部支撑钢板之间的绝缘隔离。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
上述绝缘结构使输电线路和大地之间形成了三级绝缘，即采用聚四氟乙烯进行一级绝缘、采用油浸松木进行第二级绝缘、采用环氧树脂绝缘板进行第三级绝缘，同时对起固定作用的螺栓进行了绝缘隔离。三级绝缘中的前两级采用了柔性绝缘材料，后一级采用了刚性绝缘材料，不同材料的组合在加强隔离的基础上充分结合了不同绝缘材料的优势，充分保证了直流大电流恶劣环境下直流输电线路的绝缘结构性能，为可靠运行提供了保障。临近输电线路的第一级绝缘采用聚四氟乙烯薄膜可耐高温，可避免输电线路过热引起的绝缘损坏，第二层绝缘采用油浸松木方便成型，前两层为柔性材料，抗震动效果好。起禁锢作用的螺栓属于导电材料，为避免其成为输电线路间接接地的通道，本发明采用环氧树脂绝缘垫和PVC套管形成交叉的绝缘包壳，使螺栓与输电线路、螺栓与底部支撑钢板之间被绝缘隔离，同时还有效避免了因电磁力多次释放引起螺栓位置偏移，使螺栓绝缘可靠性降低的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1是本申请实施例中大电流直流输电线路的绝缘结构示意图；
图2是本申请实施例中大电流直流输电线路绝缘结构的通电导体中心剖面示意图；
图3是本申请实施例中大电流直流输电线路绝缘结构的螺栓剖面示意图。
其中，1、油浸松木上部支撑件；2、油浸松木下部支撑件；3、输电线路；4、聚四氟乙烯薄膜；5、环氧树脂绝缘垫圈上层；6、环氧树脂绝缘垫圈下层；7、环氧树脂绝缘板；8、底部支撑钢板；9、PVC套管；10、螺栓头部；11、金属垫圈；12、弹簧垫圈；13、螺母；14、螺杆。
具体实施方式
本发明提供了一种大电流直流输电线路的绝缘结构，解决了直流电流等级提高后电磁力引起的振动增大，使输电线路支撑点绝缘结构的绝缘性能容易降低或失效的问题，充分保证了直流大电流恶劣环境下直流输电线路绝缘结构的绝缘性能不受影响，为直流输电线路的可靠运行提供了保障。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
参见图1，所述输电线路(3)在缠绕聚四氟乙烯薄膜(4)进行第一级绝缘后，所述油浸松木上部支撑件(1)和油浸松木下部支撑件(2)的卡槽上下对扣进行定位并实现第二级绝缘，该绝缘材料为柔性材料，所述底部支撑钢板(8)与外部支撑系统(即接地系统)有直接连接的可能，在环氧树脂绝缘板(7)实现油浸松木下部支撑件(2)和底部支撑钢板(8)之间的绝缘隔离。
参见图2，所述绝缘松木、绝缘板在该视图中中心对齐布置，将螺栓安装于整个结构中心。
参见图3，在每个固定螺栓中增加了环氧树脂绝缘垫圈(5)(6)和PVC套管进行绝缘隔离，所述PVC套管(9)的长度刚好贯穿环氧树脂绝缘垫圈(5)(6)的内孔，使PVC套管与环氧树脂绝缘垫圈(5)(6)形成完全封闭的绝缘腔把螺栓全方位封闭起来。
上述三级绝缘，即采用聚四氟乙烯进行一级绝缘、采用油浸松木进行第二级绝缘、采用环氧树脂绝缘板进行第三级绝缘。所述聚四氟乙烯的缠绕宽度不小于松木宽度；所述环氧树脂绝缘板的宽度不低于下层松木底部宽度，钢板宽度无特殊要求，以满足承重能力和方便外部连接即可；所述绝缘垫圈的直径应大于螺母外径。PVC套管穿过环氧树脂绝缘垫的内孔，使环氧树脂绝缘垫和PVC套管形成交错的绝缘包壳。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
上述输电线路与大地之间的三级绝缘中前两级采用了柔性绝缘材料，后一级采用了刚性绝缘材料，不同材料的组合在加强隔离的基础上充分结合了不同绝缘材料的优势，充分保证了直流大电流恶劣环境下直流输电线路的绝缘结构性能，为输电线路的安全可靠运行提供了保障。临近输电线路的第一级绝缘采用聚四氟乙烯薄膜可耐高温，可避免输电线路过热引起的绝缘损坏，第二层绝缘采用油浸松木方便成型，前两层为柔性材料，抗震动效果好。起禁锢作用的螺栓虽然属于导电材料，如果绝缘失效将有可能成为导体间接接地的通道，本发明采用环氧树脂绝缘垫和PVC套管形成交叉的绝缘包壳，使螺栓与输电线路、螺栓与底部支撑钢板之间被绝缘隔离，同时还有效避免了因电磁力多次释放引起螺栓位置偏移，使螺栓绝缘可靠性降低的问题。
本发明提供了一种大电流直流输电线路的绝缘结构，解决了直流电流等级提高后电磁力引起的振动增大，使输电线路支撑点绝缘结构的绝缘性能容易降低或失效的问题，充分保证了直流大电流恶劣环境下直流输电线路绝缘结构的绝缘性能不受影响，为直流输电线路的可靠运行提供了保障。本发明提供的绝缘结构不仅提高了输电线路运行的可靠性，减小了维护工作量，还大大降低了维护成本，具有良好的经济效益。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种大电流直流输电线路的绝缘结构，其特征在于，所述结构包括：
上部支撑件、下部支撑件、绝缘薄膜、螺栓套件、环氧树脂绝缘垫圈上层、环氧树脂绝缘垫圈下层、PVC套管、底部支撑钢板；其中，上部支撑件底部和下部支撑件顶部分别设有相互配合使用的卡槽，所述卡槽内壁设有绝缘薄膜层，输电线路穿过所述卡槽进行固定，上部支撑件与下部支撑件均设有螺栓孔，PVC套管穿过螺栓孔，螺栓套件穿过PVC套管对上部支撑件与下部支撑件进行固定，螺栓套件与上部支撑件上表面之间固定有环氧树脂绝缘垫圈上层，螺栓套件与下部支撑件下表面之间固定有环氧树脂绝缘垫圈下层，下部支撑件的下表面固定有底部支撑钢板。
2.根据权利要求1所述的大电流直流输电线路的绝缘结构，其特征在于，上部支撑件、下部支撑件均采用油浸松木制成。
3.根据权利要求1所述的大电流直流输电线路的绝缘结构，其特征在于，所述螺栓套件具体包括：螺栓头部、螺杆、螺母、弹簧垫圈、金属垫圈，螺栓头部与上部支撑件上表面之间固定有环氧树脂绝缘垫圈上层，螺母与下部支撑件下表面之间从下向上依次固定有：弹簧垫圈、金属垫圈、环氧树脂绝缘垫圈下层。
4.根据权利要求1所述的大电流直流输电线路的绝缘结构，其特征在于，绝缘薄膜具体为聚四氟乙烯薄膜，且绝缘薄膜层的宽度大于或等于上部支撑件和下部支撑件的宽度。
5.根据权利要求1所述的大电流直流输电线路的绝缘结构，其特征在于，上部支撑件与下部支撑件在竖直方向对称，并两侧设置有贯穿上下部支撑件的螺栓孔。
6.根据权利要求1所述的大电流直流输电线路的绝缘结构，其特征在于，PVC套管穿过环氧树脂绝缘垫上层和环氧树脂绝缘垫下层的内孔，使环氧树脂绝缘垫和PVC套管形成交错的绝缘包壳。
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