CN109243733A - 一种高压电阻器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电阻器，针对现有高压柔性直流金属电阻的端间绝缘能力低，在过电压下容易失效的问题，提供一种高压电阻器。高压电阻器包括至少一个对地绝缘的电阻，电阻包括多个体电阻和用于封装体电阻的封装体；多个体电阻上下堆叠设置；封装体采用瓷质或硅橡胶或环氧树脂制成。

Description

一种高压电阻器

技术领域

本发明涉及一种电阻器，具体涉及一种高压电阻器。

背景技术

如图1所示，柔性直流输电一般为三相运行，每相均设有一个启动电阻，用于启动换流阀时的设备及线路保护。柔性直流输电典型的单线系统如图2所示。目前均采用金属箱式高压柔直启动电阻(即金属电阻01)作为启动电阻。

为了控制占地面积和设备造价，在目前工程中，仅考虑系统单相接地故障下金属电阻01的绝缘要求，忽略了单相金属电阻01短路下，另外两相金属电阻01的绝缘要求。

但是，实际工作状态下，由于金属电阻01的端间绝缘受到其固定结构影响(参见图3)，如果单相金属电阻01发生短路或者系统产生剩磁等因素导致金属电阻01过电压时，另外两相金属电阻01的端间绝缘能力无法满足要求，在运行中会出现设备过电压烧毁，存在较大安全隐患。

发明内容

本发明的目的是克服现有高压柔性直流金属电阻的端间绝缘能力低，在过电压下容易失效的不足，而提供一种高压电阻器，该高压电阻器在同样的能量设置下，可完全替代金属电阻，并能够有效降低生产成本，减少空间，提高端间绝缘能力，消除安全隐患。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种高压电阻器，其特殊之处在于，包括至少一个对地绝缘的电阻，电阻包括多个体电阻和用于封装体电阻的封装体；多个体电阻上下堆叠设置；封装体采用瓷质或硅橡胶或环氧树脂制成。

进一步地，相邻两个上述体电阻之间设有金属连接板，金属连接板的上下表面与相邻体电阻紧密接触，用于导电和增加散热面积。

进一步地，上述电阻的底部设有支柱绝缘子，通过支柱绝缘子实现对地绝缘。

进一步地，上述电阻的顶部、底部以及支柱绝缘子的顶部均设有均压环，均压环用于电阻及底部支柱绝缘子均压。

进一步地，上述体电阻为圆盘或圆环或圆柱；所述封装体为两端密封的空心圆柱结构。

进一步地，上述体电阻与封装体之间紧密接触或留有空隙；空隙处设有填充物，填充物为耐热绝缘均热材料或绝缘气体，金属连接板的边缘伸入耐热绝缘均热材料中，其中绝缘气体一般为六氟化硫气体或氮气等。

进一步地，上述体电阻上下两平面喷涂铜或铝或银。

进一步地，上述耐热绝缘均热材料为硅酸盐矿物质或绝缘气体或聚异丁烯绝缘油，其中硅酸盐矿物质一般为石英沙或氧化镁等。

进一步地，上述电阻为多个，多个电阻通过连接母线串联和/或并联。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明提供的电阻器采用层叠布设的多个体电阻，并采用套管封装式结构，温度使用上限决定体电阻使用数量，将一定数量的体电阻封装，提高了高压柔直启动电阻端间绝缘耐受能力。克服了金属电阻的端间绝缘受到其固定结构的影响无法适应高压的缺陷。

2、整个电阻器结构简单、体积小、安装方便、成本低且吸收能量大，绝缘能力强度大，在相同体积下绝缘能力是金属电阻3倍以上，能够提高产品性能，完美解决系统对端间绝缘的要求，使成本更经济，系统运行更加可靠稳定。

3、本发明可将电阻设置在支柱绝缘子支架上，体电阻将热量传递至耐热绝缘均热材料，耐热绝缘均热材料再将热量传递至封装体，能够使整个电阻的热量均匀且快速的传递到封装体外的环境中，有效确保了产品的安全可靠运行。

附图说明

图1是柔性直流输电(三相)启动电阻器接线图；

图2是柔性直流输电典型的单线系统示意图；

图3是现有金属箱式高压柔直启动电阻(即金属电阻)的结构示意图；

图4是本发明高压电阻器的结构示意图；

图5是图4中电阻的局部结构示意图；

图6是本发明高压电阻器的端间绝缘能力静电场分析图。

图中各标号的说明如下：

01—金属电阻；

1—均压环，2—电阻，21—体电阻，22—金属连接板，23—填充物，24—封装体，3—支柱绝缘子，4—连接母线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

如图4所示，本实施例提供一种高压电阻器，包括两个通过连接母线4并联的电阻2。电阻2设置引出端，引出端方向及角度灵活可调。

电阻2的底部设有支柱绝缘子3，可以安装在钢支柱上，也可以安装在地面基础上。电阻2的顶部、底部以及支柱绝缘子3的顶部均套装有铝导体制成的均压环1；均压环1用于电阻2及底部支柱绝缘子3均压。

如图5所示，电阻2包括多个圆盘形的体电阻21和用于封装体电阻21的封装体24，多个体电阻21堆叠设置；体电阻21由铝、粘土、碳粉组成，其生产工艺成熟、价格低，抗震性能好。体电阻21也可以选用金属电阻。封装体24为空心圆柱结构，采用绝缘材料制成。电阻2对地通过支柱绝缘子3实现绝缘、端间通过封装体24实现绝缘。

相邻两个体电阻21之间设有金属连接板22，金属连接板22的上下表面与相邻体电阻21紧密接触。多个体电阻21通过金属连接板22导通。

金属连接板22的直径大于体电阻21的横截面直径。封装体24的内径大于金属连接板22的直径，封装体24两端密封。体电阻21与封装体24之间的空隙设有耐热绝缘均热材料作为填充物23，耐热绝缘均热材料为硅酸盐物质，金属连接板22的边缘伸入耐热绝缘均热材料中。体电阻21通过金属连接板22将热量传递至耐热绝缘均热材料，耐热绝缘均热材料再将热量传递至封装体24，能够使整个电阻的热量均匀且快速的传递到封装体24外的环境中。

实施例二

本实施例提供的高压电阻器包括四个通过连接母线4串联的电阻2。对其在750kV系统下模拟分析，如图6所示，在加压750KV下电场强度最高分布在每只电阻2最下端均压环下侧，实测电场强度值仅为1.1kV/mm，根据设计要求，电场最高场强值应不大于空气介电强度值3.0kV/mm，绝缘能力远远满足设计要求。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上，所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (9)

1.一种高压电阻器，其特征在于：包括至少一个对地绝缘的电阻(2)，电阻(2)包括多个体电阻(21)和用于封装体电阻(21)的封装体(24)；多个体电阻(21)上下堆叠设置；封装体(24)采用瓷质或硅橡胶或环氧树脂制成。

2.根据权利要求1所述的一种高压电阻器，其特征在于：相邻两个所述体电阻(21)之间设有金属连接板(22)，金属连接板(22)的上下表面与相邻体电阻(21)紧密接触。

3.根据权利要求2所述的一种高压电阻器，其特征在于：所述电阻(2)的底部设有支柱绝缘子(3)。

4.根据权利要求3所述的一种高压电阻器，其特征在于：所述电阻(2)的顶部、底部以及支柱绝缘子(3)的顶部均设有均压环(1)。

5.根据权利要求2至4任一所述的一种高压电阻器，其特征在于：所述体电阻(21)为圆盘或圆环或圆柱；所述封装体(24)为两端密封的空心圆柱结构。

6.根据权利要求5所述的一种高压电阻器，其特征在于：所述体电阻(21)与封装体(24)之间紧密接触或留有空隙；

空隙处设有填充物(23)，填充物(23)为耐热绝缘均热材料或绝缘气体，金属连接板(22)的边缘伸入耐热绝缘均热材料中。

7.根据权利要求6所述的一种高压电阻器，其特征在于：所述体电阻(21)上下两平面喷涂铜或铝或银。

8.根据权利要求7所述的一种高压电阻器，其特征在于：所述耐热绝缘均热材料为硅酸盐矿物质或聚异丁烯绝缘油。

9.根据权利要求8所述的一种高压电阻器，其特征在于：所述电阻(2)为多个，多个电阻(2)通过连接母线(4)串联和/或并联。