CN107958755B - 具有保护性漏电流检测器的架空电力线路绝缘子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有保护性漏电流检测器的架空电力线路绝缘子。架空电力线路绝缘子包括：电介质元件(4)，其具有形成裙体(5)的外表面，其中头部通过用于附接绝缘子的金属附接装配件(7)延伸；以及用于检测在电介质(4)上流动的表面漏电流的装置，所述装置包括围绕装配件(7)并与电介质(4)的外表面接触的导电环(8)。电绝缘保护元件(10)设置成围绕装配件(7)的带套圈的套管的形式，置于环(8)与装配件(7)之间并径向延伸以覆盖环(8)，以便防止其被环境污染。

Description

具有保护性漏电流检测器的架空电力线路绝缘子

技术领域

本发明的领域是用于高压电力线路和极高压电力线路的绝缘子的领域。

本发明具体涉及一种用于架空电力线路的绝缘子，所述绝缘子包括：端部电介质元件，所述端部电介质元件具有裙形的外表面并且通过用于附接绝缘子的金属附接装配件轴向延伸；以及另外地用于检测在电介质元件的外表面上流动的表面漏电流的装置，所述装置包括与电介质元件的外表面电接触的金属环，以拦截表面漏电流。

它可以是包括例如由淬火玻璃制成的电介质元件的链式绝缘子，所述绝缘子为盘形悬式(cap-and-pin type)，并且电介质元件组装在一起以形成链，或者它可以是具有由模制合成材料制成的棚(shed)式电介质元件的复合绝缘子，其串联布置成围绕由玻璃纤维和树脂制成的芯体。

绝缘子也可以是具有以下主干(bole)的刚性绝缘子：其中电介质元件由瓷制成。

这样的绝缘子可以悬挂于塔架，以便支撑空中的电力线路。它们也可以用于锚定电力线路。

背景技术

已知用于架空电力线路的这种绝缘子遭受恶劣天气例如雨或盐雾，以及无论是天然还是工业来源的空气污染，并且材料颗粒可能沉积在电介质元件的外表面上。

当污垢的层变得潮湿时，其转变为导电电解质，导电电解质可能导致在绝缘子表面上流动的表面漏电流。

高漏电流可能导致丧失电绝缘。

因此，该行业试图检测和测量这种绝缘子上的表面漏电流。

专利文献EP 2884292描述了一种用于检测盘形悬式的玻璃或瓷链绝缘子上的表面漏电流的装置。

该装置包括检测器单元，该检测器单元可以安装在链中的盘形悬式的第一电介质元件上。

检测器单元包括第一金属环，该第一金属环被紧固在第一电介质元件的帽部周围并且经由金属网与玻璃电介质表面接触。

检测器单元还包括：用于接地的第二金属环，第二金属环紧固在第一环上方的帽部周围；以及电子测量单元，其连接至两个导电金属环，以便检测和测量漏电流。

这种布置呈现同样遭受空气污染和下雨的缺点，特别是直接暴露于环境条件例如雨的金属环。

因此，用于检测和测量表面漏电流的装置可能会产生检测和测量故障。

这就是架空电力线路绝缘子的制造商正在寻求开发具有更可靠的表面漏电流检测器装置的绝缘子的原因。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种具有改进的表面漏电流检测器装置的架空电力线路绝缘子。

为此，本发明提供了一种用于架空电力线路的绝缘子，所述绝缘子包括：端部电介质元件，其具有裙形的外表面，并且通过用于附接绝缘子的金属附接装配件轴向延伸；以及另外地用于检测在电介质元件的外表面上流动的表面漏电流的装置，所述装置包括与电介质元件的外表面电接触的金属环，以便拦截表面漏电流，所述绝缘子的特征在于，其还包括呈带套圈的套管形式的电绝缘保护元件，保护元件的套管置于环与装配件之间，并且保护元件的套圈径向延伸以覆盖环，以便形成保护伞。

本发明的绝缘子可以存在以下特征：

环可以用导电粘合剂粘合性地接合至电介质元件的裙形外表面；

保护元件可以由乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)或硅树脂制成；

检测器装置可以包括用于将漏电流转换成电压的转换器；

转换器可以嵌入在保护元件中；

转换器可以嵌入在金属装配件中；

转换器可以远离绝缘子；

电介质元件可以由玻璃制成；

电介质元件可以由瓷制成；

电介质元件可以由合成材料制成；

保护元件的套圈的形状可以是截头圆锥形；以及

保护元件的套圈可以具有连接至环的电缆，其以密封方式从中穿过。

因此，本发明所基于的思想在于：将某种伞放置在拾取表面漏电流的导电环上方，以防止其受到环境污染，从而用于限制装置检测和测量表面漏电流的故障。

如上所述，检测和测量装置包括用于将检测到的漏电流(几毫安)转换成电压的转换器，以便于信号的模拟测量。

本发明的保护元件可以被看作是一种柔性和弹性的套筒，其可以通过示例的方式接合在盘形悬式电介质元件的链中的第一电介质元件的金属帽部上。

因此，保护元件可以最初安装或者可以进行改装。这种装配不会以显著的方式改变链绝缘子的泄露线路的长度。

附图说明

在阅读以下描述和从附图中，可以更好地理解本发明并且出现其他优点，在附图中：

图1是本发明的安装在塔架上以支撑架空电力线路的盘形悬式的悬挂绝缘子的示意图；

图2是装配有检测器以检测表面漏电流的盘形悬式玻璃电介质元件的示意图；

图3A是图2电介质元件的轴向截面图；

图3B是更详细地示出具有呈带套圈的套管(collared bushing)形式的保护元件的导电环的轴向截面图；

图4是示出用于将漏电流转换成电压的单元的示图，该单元被嵌入在呈带套圈的套管形式的保护元件中；

图5是示出保护元件的后面的用于将漏电流转换成电压的单元的示图，该单元嵌入或沉入在盘形悬式电介质元件的金属帽部的表面中；以及

图6示出了本发明的装配有漏电流检测器装置的复合绝缘子，该漏电流检测器装置由呈带套圈的套管形式的保护元件保护。

具体实施方式

图1是示出包括串联的电介质元件1A并且用于支撑空中的悬挂于塔架3的高压架空电力线路2的悬挂绝缘子1的示图。

在图1中，示出的绝缘子1通过示例的方式包括成串的八个电介质元件1A。

在绝缘子1的顶端的电介质元件1A具有：金属环8，用于拾取在电介质1A的表面上流动的表面漏电流；以及电子单元9，用于检测和测量残留漏电流，该单元通过电缆11连接至环8。

例如，电子单元9可以紧固到塔架3。

通过示例的方式，测量值然后可以从单元9无线地传输到远程监控站(未示出)。

本发明适用于各种架空电力线路绝缘子，诸如具有由玻璃或瓷制成的电介质元件的盘形悬式的链绝缘子或由瓷制成的刚性绝缘子或者实际上复合绝缘子。

通过示例的方式，图2仅示出了来自盘形悬式的链绝缘子1的端部的一个电介质元件1A，该绝缘子包括由淬火玻璃制成的具有形成某种裙状或铃状5的外表面的绝缘部4，以提供长的泄漏线路。

绝缘部4呈现出中空头部6，中空头部6在其上密封有由镀锌铸铁制成的金属帽部7，其在本示例中通过紧固到塔架3的绝缘子1的金属附接装配件6A轴向延伸。在该示例中，对于该端部电介质元件1A，帽部7形成附接装配件6A的一部分。

由镀锌钢制成的脚部(未示出)密封在中空头部6内部。该脚部沿着轴线A轴向延伸并且用于接合在与端部电介质元件1A相邻的电介质元件1A的帽部7中。

图2示出了围绕金属帽部7并由呈带套圈的套管形式的保护元件10保护的金属环8，保护元件10形成环8的一种保护伞。

图3A和图3B更详细地示出了具有保护元件10的环8。

如在这些图中可以看出的，环8是在玻璃绝缘部4的外表面上关于轴线A共轴放置的导电金属环，以便拦截在玻璃绝缘部4的表面上流动的表面漏电流。

如在图3B中可以看出的，保护元件10的套管10A沿帽部7轴向延伸。

在它的底端处其被置于环8与帽部7之间，使得环8不与帽部7电接触。

保护元件10的套圈10B在环8上径向向外延伸，以形成防止污垢和湿气沉积在环8上的一种保护伞。

图3A和图3B示出了将环8连接至电子单元9的电缆11。

在该示例中，环8的截面为正方形，但是同样也可以具有矩形的截面等。

环8具有与玻璃绝缘部4的外表面直接接触的平坦的环状基部。

环8可以有利地粘合性地接合至玻璃绝缘部4的外表面，同时例如通过使用填充有银或铜的环氧树脂粘合剂提供导电性。

保护元件10由柔性、弹性和电绝缘的材料制成，例如来自高温硫化(HTV)硅树脂或来自乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)。

如图3B中可以看到的，保护元件10的套管的底部的外周在其外周边呈现成角度的槽10C，环8容纳在成角度的槽10C中。

环8可以粘合性地接合在该成角度的槽10C中。

环8的平面底面与保护元件10的套管10A的基部齐平。

保护元件10可以沿着图2所示的箭头F接合在帽部7上，直到其底部边缘抵靠玻璃绝缘部4为止。

保护元件10可以优选地与接合在成角度的槽10C中的环8接合。

与环8一样，保护元件10的底部环状边缘也可以粘合性地接合至玻璃绝缘部4的外表面，以防止水从帽部7朝向环8渗入。

保护元件10同样也可以由多个部分制成，例如，具有由两个半圆柱形部分组成的套管10A，其可以分别围绕帽部7被放置在适当位置并且随后接合在一起。

这种布置可以有利于将保护元件10改装在已经在塔架上的适当位置处的绝缘子1上。

此外，如图3B中可以看到的，保护元件10的套圈10B被成形为截头圆锥形，使得套圈的底部部分保持干燥并且因此绝缘，而与天气条件无关。

具体地，雨水可以在重力作用下自然地在套圈呈截头圆锥形的顶部上流动，而不会到达套圈的底部。

图3A和图3B示出了电缆11从环8出发并穿过保护元件10的套圈10B，以便沿着帽部7向上延伸并连接至远程单元9。

套圈10B中的电缆11穿过的孔有利地用硅树脂封闭，使得电缆11以密封的方式穿过套圈10B。

在图4中，环8电连接至用于将漏电流转换为电压的转换器9A。在该示例中，转换器9A嵌入在保护元件10的套圈10B的厚度中。

转换器9A借助于电缆12通过金属帽部7连接至接地，并且电压信号通过电缆13从转换器9A被传送离开绝缘子1。

在图5中，转换器9A沉入帽部7中的与接地连接的表面中，并由保护元件10覆盖。它将电压信号提供在电缆14上，电缆14穿过保护元件10的套圈10B。

如上所述，本发明也适用于如图6中的轴向部分所示的复合绝缘子1’。

复合绝缘子1’也可以用于悬挂架空电力线路2。

在该示例中，复合绝缘子1’包括由合成材料(例如EPDM)或硅树脂制成的布置成围绕形成玻璃纤维芯体的杆15的一系列电介质元件1A’。这些电介质元件1A’沿着杆形成棚体，并且整体上每个棚体都是裙形。

电介质元件1A’可以是直接模制在杆15上的类型，或者它们可以堆叠在杆15上。

端部电介质元件1A’例如通过金属附接装配件7’延伸以附接至塔架3。在该示例中，该金属装配件7’紧固到杆15的端部。

如在图6中可以看出的，装配件7’被金属环8’以一定距离地围绕，并且它被本发明的呈带套圈的套管形式的保护元件10’保护，保护元件10’的形状类似于图2至图5的保护元件10。

图6示出了用于检测和测量表面漏信号的电子单元9，该单元通过电缆11连接至导电环8。

Claims (11)

1.一种用于架空电力线路的绝缘子，所述绝缘子包括：

端部电介质元件(4，4’)，其具有裙形的外表面，并且通过用于附接所述绝缘子的金属附接装配件(7，7’)轴向延伸；

另外地用于检测在所述电介质元件的外表面上流动的表面漏电流的装置，所述装置包括与所述电介质元件(4，4’)的外表面电接触的金属环(8)，以便拦截所述表面漏电流；以及

弹性且电绝缘的保护元件(10)，其置于所述金属环(8)与所述金属附接装配件(7，7’)之间，使得所述金属环(8)不与所述金属附接装配件(7，7’)电接触，

其特征在于，所述保护元件(10)被设计成具有套管(10A)和套圈(10B)的带套圈的套管形式，所述套圈(10B)被成形为截头圆锥形，所述套圈(10B)在所述金属环(8)上径向向外延伸，以形成所述金属环(8)的保护伞，所述套管(10A)轴向延伸并且在外底部周边呈现容纳有所述金属环(8)的成角度的槽(10C)，并且

所述金属环(8)具有平坦的环状基部，所述环状基部与所述端部电介质元件的呈裙形的外表面接触并且与所述保护元件(10)的底部齐平。

2.根据权利要求1所述的绝缘子，其特征在于，所述环(8)使用导电粘合剂粘合性地接合至所述电介质元件的裙形外表面。

3.根据权利要求1所述的绝缘子，其特征在于，所述保护元件(10)由乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)或硅树脂制成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘子，其特征在于，所述检测器装置包括：转换器(9A)，用于将漏电流转换成电压。

5.根据权利要求4所述的绝缘子，其特征在于，所述转换器(9A)嵌入在所述保护元件(10)中。

6.根据权利要求4所述的绝缘子，其特征在于，所述转换器(9A)嵌入在所述金属装配件中。

7.根据权利要求4所述的绝缘子，其特征在于，所述转换器(9A)远离所述绝缘子。

8.根据权利要求1所述的绝缘子，其特征在于，所述电介质元件(4)由玻璃制成。

9.根据权利要求1所述的绝缘子，其特征在于，所述电介质元件(4)由瓷制成。

10.根据权利要求1所述的绝缘子，其特征在于，所述电介质元件(4’)由合成材料制成。

11.根据权利要求1所述的绝缘子，其特征在于，所述保护元件的套圈(10B)具有连接至所述环(8)的电缆(11)，其以密封方式从中穿过。