CN110050312A - 具有环形消弧器的高压绝缘子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压绝缘子(1)，包括：棒式绝缘子(10)，具有芯棒(10)和布置在其上的圆形伞裙(12)；绝缘帽(2)，位于棒式绝缘子(10)的上端，用于将高压绝缘子(1)固定在高压线铁塔上；和环形消弧器(3)，包围绝缘帽(2)或者棒式绝缘子(10)的紧靠绝缘帽(2)的部分，其中，至少棒式绝缘子(10)的最上面的、紧靠绝缘帽(2)的伞裙(12)设计为其他伞裙(12″)的保护伞裙(12')，其中，其他伞裙(12″)的最大直径比环形消弧器(3)的内直径小至少30mm，至少一个保护伞裙(12')的直径比环形消弧器(3)的内直径小至少10mm，并且至少一个保护伞裙(12')的直径比其他伞裙(12″)的最大直径大至少20mm。

Description

具有环形消弧器的高压绝缘子
技术领域
本发明涉及一种具有环形消弧器的高压绝缘子。
背景技术
高空高压线通常通过高压线铁塔引导。为了将高压线铁塔与高压线电分离，在高压线和高压线铁塔之间的悬挂点上分别设置有高压绝缘子。在此，经常使用棒式绝缘子，该悬挂在高压线铁塔的横担上并且高压线固定在棒式绝缘子的自由端上。
在个别情况下，例如因为闪电或者也因为绝缘子被强烈污染，在高压绝缘子上可能会产生电压击穿，它表现为跨接原本的绝缘子的电弧。为了避免绝缘子由于此时产生的高热电弧等离子而受到损害，已知有所谓的环形消弧器。在此，环形消弧器布置在原本的绝缘子的两端上，并且基本上环形地包围绝缘子。因为环形消弧器由金属制成从而是导电的，所以电弧或者直接形成在环形消弧器之间，或者电弧的最下点(Fusspunkt)在电弧形成后不久就向环形消弧器移动。于是仅仅短暂地存在或者完全避免了电弧和原本的绝缘子之间的直接接触或者说无间隔靠近。由此可以减少对绝缘子的损坏。
即便高压绝缘子被设计为基本上足够用于高压线和高压线铁塔之间的理想绝缘，然而总是会发生已经提到的接地或者接地短路，其中，高压绝缘子被跨接，并且固定在上面的高压线经由高压线铁塔与接地电位连接。依据高压电网的星形汇接点处理和电网干扰的持续时间，这种单极的故障能够对下级电网和所连接的负载造成巨大的影响，因此在现有技术中希望减少这种故障并提升运行安全性。
因为已经认识到出现接地和接地短路的起因是，由于直接碰到的或掉到上面鸟粪而在高压绝缘子上产生电弧，尤其是结合潮湿的情况下，所以例如国际电工技术委员会规范IEC/TS 60815-1：200–针对在污染物条件下的应用的高压绝缘子的选择和尺寸-第一部分：概念、信息和一般基础，建议安装“驱赶装置或者鸟类栖息杆”，它们匹配于当地的动物种群并且匹配与结构，从而避免鸟在高压线铁塔上的高压绝缘子上降落、排泄并且因此染污高压绝缘子。然而事实证明，通过相应的装置仅仅能够在一定程度上减少接地和接地短路。
还公知有防护装置，其中，直接在高压线铁塔上，在高压绝缘子的上方有遮挡被设置在铁塔横担上，遮挡设计用于使鸟粪接远离高压绝缘子。即使通过相应的遮挡能够明显减少对高压绝缘子的染污，这些现有技术中的遮挡有一些缺点。也就是购买和安装这些遮挡物的成本比较高，对铁塔稳定性造成不利的影响，尤其是在结冰、下雪和强风时，并且使对铁塔横担和高压绝缘子的维护工作更加困难。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种具有环形消弧器的高压绝缘子，其中，现有技术中公知的缺点不再出现或者只在减小的范围内出现。
所述目的通过一种根据主权利要求的高压绝缘子实现。有利的改进方案是从属权利要求的对象。
据此，本发明涉及一种高压绝缘子，包括：棒式绝缘子，具有芯棒和布置其上的伞裙、在棒式绝缘子的上端具有绝缘帽用于将高压绝缘子固定在高压线铁塔上、包围住绝缘帽或棒式绝缘子的位于绝缘帽旁边的部分的环形消弧器，其中，至少棒式绝缘子的最上面那个靠在绝缘帽旁边的伞裙构造成其他伞裙的保护伞裙，其中，其他伞裙的最大直径比环形消弧器的内直径小至少30mm，至少一个保护伞裙的直径比环形消弧器的内直径小至少10mm，并且至少一个保护伞裙的直径比其他伞裙的最大直径大至少20mm。
据此，根据本发明提出，至少其中一个设置在棒式绝缘子上的伞裙、即至少紧靠绝缘帽的进而最上面的伞裙设计为其他伞裙的保护伞裙，其中，绝缘子的或环形消弧器的功能不会受到限制。在此，利用“其他伞裙”表示棒式绝缘子的不设计为保护伞裙或者未根据保护伞裙设计的伞裙。
在此，棒式绝缘子的至少一个设计成保护伞裙的伞裙的半径应至少比其他伞裙大20mm，其中，尤其是在当其他伞裙具有不同的直径时要以这些伞裙的最大直径为准。在此显示，通过保护伞裙的相应更大的直径，已经能够实现了相对于鸟粪对位于下方的其他伞裙造成的染污的充分保护。
落到保护伞裙上的鸟粪能够在下雨时被冲走，由于更大的直径雨水尤其是落到构成保护伞裙的伞裙上，从而实现自我清洁效果。这尤其适用于棒式绝缘子最上面的、构成保护伞裙的伞裙。在此，因为伞裙的直径至少大出20mm，确保了从设计成保护伞裙的伞裙上脱落的鸟粪不会掉到下方的其他伞裙上。
通过以下方式：根据本发明另外提出，至少一个构成保护伞裙的伞裙的直径比环形消弧器的内直径小至少10mm，确保了既不会影响电弧保护也不会在出现电弧时损坏设计成保护伞裙的伞裙。尤其是当只有绝缘子的最上面的伞裙设计为保护伞裙时，伞裙和防护环之间具有10mm的距离可能就够了，由于从在伞裙和防护环之间最直接相邻的地方在棒式绝缘子的轴向方向上形成的几何形状，在产生最下点在环形消弧器上的电弧时，该伞裙与电弧具有充足的距离，并且不会造成损坏。由于直径比环形消弧器的直径小至少30mm，其他伞裙同样也受到充分的保护，以防由电弧造成的损坏。
优选的是，至少一个保护伞裙的直径比环形消弧器的内直径小最少17.5mm和/或小最多42.5mm。在此，通过所述下限确保，除了最上面的伞裙以外，其他构成保护伞裙的伞裙也受到充分的保护，以防止由可能出现的电弧而造成的损坏。通过最大42.5mm的直径差确保，可能在棒式绝缘子上产生的电弧的最下点直接移动到环形消弧器上。
优选地，至少一个保护伞裙的直径比其他伞裙的最大直径大最多40mm。保护伞裙的大出最大40mm的直径足以防止鸟粪的掉落到其他伞裙，并且在下雨时防止其他的伞裙因为被水和鸟粪的混合物浸湿而导电。与此同时，通过相应地限定直径差通常可以实现，相对于现有技术中具有相当的绝缘属性的绝缘子，用于固定高压绝缘子以及环形消弧器的器件可以保持不变。
优选地，将最下面的、离绝缘帽最远的伞裙根据保护伞裙来设计。即使这个最下面的伞裙相对于其他伞裙无法起到防止鸟粪的保护作用，这种根据保护伞裙的设计方式、即尤其是具有相当的直径对于高压绝缘子或其棒式绝缘子的运输和支承是有利的。
另外优选的是，至少一个不位于棒式绝缘子一端的伞裙设计为保护伞裙。通过将棒式绝缘子的位于中间的伞裙实施为保护伞裙，也就是具有与其他的保护伞裙相当的或者相同的直径的方式，可以进一步减少棒式绝缘子和在水平状态下运输和承放时断裂的危险。尤其是在长绝缘子的情况中，位于中间的保护伞裙也可以保护位于下方的、没有受到最上方的保护伞裙保护的伞裙以防来自上方的污物。
棒式绝缘子的至少两个相邻的其他伞裙可以具有不同的伸出部。伞裙直径的交替不再仅仅被限制于保护伞裙和其他伞裙的配对，而是明确地也包括至少两个相邻的其他伞裙。通过让各自相邻的伞裙具有不同的伸出部，可以延长通过绝缘子的爬电距离。
棒式绝缘子可以包括至少十个、优选至少十五个伞裙，和/或由陶瓷或玻璃纤维强化的塑料制成。尤其地，棒式绝缘子能够根据标准DIN EN61466/2(复合棒式绝缘子)或者DIN 48006/2(棒式绝缘子)来设计，其中，设计为保护伞裙的伞裙是这些标准的变体。棒式绝缘子的各个伞裙可以在它们的外棱边上具有环绕的飞檐。高压绝缘子也可以在它的下端上具有环形消弧器。
附图说明
现在借助有利的实施方式在参照附图的情况下示例性说明本发明。图中示出：
图1是根据本发明的具有环形消弧器的高压绝缘子的第一实施例；以及
图2是割锯本发明的具有环形消弧器的高压绝缘子的第二实施例。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明的高压绝缘子1的第一实施例。
高压绝缘子1包括棒式绝缘子10，其在上端与绝缘帽2相连。通过设计为叉帽(Gabelkappe)的绝缘帽2，高压绝缘子1可以固定在例如高压线铁塔的横担上。在棒式绝缘子10的下端上同样也设置有设计为叉帽的绝缘帽2'。高压线可以固定在这个下方的绝缘帽2'上。
围绕绝缘帽2、2'分别布置有环形消弧器3、3'，它们包围棒式绝缘子10的相应端部。环形消弧器3、3'在此构造成金属环，它们在高压绝缘子上产生电弧的情况下可以形成最下点，电弧电流经由最下点被引导到地上。在此，两个环形消弧器3、3'可以具有角状避雷针，从而是自动熄灭的。
棒式绝缘子10由陶瓷制成，并且包括芯棒11和布置在上面的圆形伞裙12。在所示实施例中设置有二十个伞裙12。棒式绝缘子10进而还有伞裙12主要上根据标准DIN 48006/2来实施，其中，所有的伞裙12在它们的外棱边上都具有环绕的飞檐13。因此，绝缘帽2、2'和环形消弧器3、3'同样也可以是标准化的构件。
然而与上述标准不同的是，棒式绝缘子10的最上面的、即紧靠上方的绝缘帽2的伞裙12构造为保护伞裙12'。而其他的、没有设计为保护伞裙的伞裙12”具有最大直径，其比环形消弧器3、3'的内直径小大约37.5mm，保护伞裙12'的直径仅比上方的环形消弧器3的内直径小大约17.5mm。保护伞裙12'的直径因此比其他伞裙12”的最大直径大大约20mm。
通过将棒式绝缘子10的最上方的伞裙12设计为保护伞裙12'，位于其下方的其他伞裙12”被保护以防鸟粪。
同时，环形消弧器3、3'的功能不受到限制。
在图2中示出了根据本发明的高压绝缘子1的第二实施例。高压绝缘子1在此类似于图1中的大部分，因此可以参照上文的实施方式。只有棒式绝缘子10如下文阐述那样与根据图1的实施例不同地实施。
棒式绝缘子10还是由陶瓷制成并且包括芯棒11和布置在其上的圆形伞裙12，然而其中，基本上每对相邻的伞裙12都具有不同的伸出部或者说不同的直径。这些伞裙12分别类似于标准DIN 48006/2地实施，并且虽然在图2中未明确示出它们各自具有飞檐13(参照图1)。
棒式绝缘子10的最上面的、紧靠上方的绝缘帽2的伞裙12和位于中间进而不在棒式绝缘子10端部的伞裙12分别构造成保护伞裙12'，最下方的、紧靠下方的绝缘帽2'的伞裙根据保护伞裙12'来设计。提到的伞裙12'的直径比两个环形消弧器3、3'的内直径小大约17.5mm。同时，这些伞裙12的直径比那些没有设计成保护伞裙12'或者没有根据保护伞裙12'来设计的伞裙12”的最大直径大大约20mm。因此，在没有设计为保护伞裙12'的其他伞裙12”中较大的伞裙中，形成比环形消弧器3、3'的内直径小大约37.5mm的直径，而其他伞裙中较小的直径在所示实施例中比所提到的内直径小大约47.5mm。
在棒式绝缘子10的上端上以及中间的保护伞裙12'相对于当前位于下方的伞裙12”提供了针对染污的保护，尤其是因为鸟粪造成的染污。棒式绝缘子10的根据保护伞裙12'来设计的最下方的伞裙12连同其他的保护伞裙12'一起在很大程度上简化了棒式绝缘子10在水平状态下的运输和承放，尤其是在绝缘帽2、2'安装到该棒式绝缘子10上之前。

Claims (8)

1.一种高压绝缘子(1)，包括：棒式绝缘子(10)，具有芯棒(10)和布置在所述芯棒上的圆形伞裙(12)；绝缘帽(2)，位于所述棒式绝缘子(10)的上端部，所述绝缘帽用于将所述高压绝缘子(1)固定在高压线铁塔上；和环形消弧器(3)，所述环形消弧器包围所述绝缘帽(2)或者包围所述棒式绝缘子(10)的紧靠所述绝缘帽(2)的部分，
其特征在于，
所述棒式绝缘子(10)的至少最上面的、紧靠所述绝缘帽(2)的所述伞裙(12)设计为用于其他伞裙(12”)的保护伞裙(12')，其中，所述其他伞裙(12”)的最大直径比所述环形消弧器(3)的内直径小至少30mm，至少一个所述保护伞裙(12')的直径比所述环形消弧器(3)的内直径小至少10mm，并且至少一个所述保护伞裙(12')的直径比所述其他伞裙(12”)的最大直径大至少20mm。
2.根据权利要求1所述的高压绝缘子，
其特征在于，
至少一个所述保护伞裙(12')的直径比所述环形消弧器(3)的内直径小至少17.5mm和/或小最多42.5mm。
3.根据前述权利要求中任一项所述的高压绝缘子，其特征在于，至少一个所述保护伞裙(12')的直径比所述其他伞裙(12”)的最大直径大最多40mm。
4.根据前述权利要求中任一项所述的高压绝缘子，
其特征在于，
最下方的、离所述棒式绝缘子(10)的上端部处的所述绝缘帽(2)最远的伞裙(12)按照保护伞裙(12')来设计。
5.根据前述权利要求中任一项所述的高压绝缘子，
其特征在于，
至少一个不位于所述棒式绝缘子(10)一端的伞裙(12)设计为保护伞裙(12')。
6.根据前述权利要求中任一项所述的高压绝缘子，
其特征在于，
所述棒式绝缘子(10)的至少两个相邻的其他伞裙(12)具有不同的伸出部。
7.根据前述权利要求中任一项所述的高压绝缘子，
其特征在于，
所述棒式绝缘子(10)包括至少十个、优选地至少十五个所述伞裙。
8.根据前述权利要求中任一项所述的高压绝缘子，
其特征在于，
所述棒式绝缘子(10)由陶瓷或玻璃纤维强化的塑料制成。
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Application publication date: 20190723

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