CN112863785A - 适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构 - Google Patents

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陈圣
徐建源
庚振新
邢恩阳
叶维瀚
包鹏然
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Abstract

一种适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构，包括盆式绝缘子、高压屏蔽罩及中心嵌件；盆式绝缘子凹面轮廓线由中心侧至圆周侧依次分为第一凹面直线段、第一凹面圆弧段、第二凹面直线段及第二凹面圆弧段且构成平滑过渡式轮廓线；盆式绝缘子凸面轮廓线由中心侧至圆周侧依次分为第一凸面圆弧段和第二凸面圆弧段且构成平滑过渡式轮廓线；高压屏蔽罩外表面轮廓线由根部侧至端部侧依次分为第一外表面圆弧段、外表面直线段及第二外表面圆弧段且构成平滑过渡式轮廓线；中心嵌件与盆式绝缘子的中心嵌件安装孔的衔接面轮廓线采用单一衔接圆弧段；盆式绝缘子材质为环氧树脂，中心嵌件与盆式绝缘子采用一体式真空浇铸方式制造。

Description

适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构
技术领域
本发明属于高压输电技术领域，特别是涉及一种适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构。
背景技术
气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)是一种采用SF6或其他气体绝缘、导体和外壳同轴布置的高电压、大电流、长距离的电力传输设备，具有输送容量大、布置灵活、受恶劣环境影响小等优点,适用于廊道选择受限制的电力输送场合。
气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中包括中心导电杆、外壳筒体、微粒捕捉器以及起到支撑与连接作用的绝缘件，而该绝缘件就是绝缘子组合件。绝缘子组合件在气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中具有非常重要的作用，其作为固定母线及母线的一种插接式触头，起到将母线从一个气室引到另一个气室的作用，同时作为两个气室的间隔起到密封作用，以将不同绝缘气体压力的电器原件分隔开，满足有特殊要求的元件设置在单独一个气隔的要求，减少检修时回收或补充绝缘气体的工作量。另外，绝缘子组合件还起到母线对地或相间的绝缘作用，其绝缘性能的好坏直接决定了整个气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的绝缘强度。
但是，传统的绝缘子组合件在应用效果上仍然存在一些不足，特别是绝缘子组合件附近气体区域内容易出现局部区域内场强过高以及绝缘子沿面切向场强过大的情况，若长期处于此情况中，绝缘子会出现老化甚至绝缘击穿，最终导致整个气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的整体绝缘性能大幅降低。因此，对传统的绝缘子组合件进行结构改进势在必行。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构，优化了盆式绝缘子、高压屏蔽罩以及中心嵌件的结构形状，使绝缘子表面与内电极交界面上的电场强度下降，在气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)处于运行状态下，盆式绝缘子沿面的切向电场最大值减小，在盆式绝缘子凹面及凸面分别施加气压时，可使中心嵌件和盆式绝缘子接触处的最大应力减小，进而有效提升了盆式绝缘子的电气性能及机械性能，从而保证了盆式绝缘子在使用中的稳定性和可靠性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构，包括盆式绝缘子、高压屏蔽罩及中心嵌件；在所述盆式绝缘子中心开设有中心嵌件安装孔，所述中心嵌件固定嵌装在盆式绝缘子的中心嵌件安装孔中；所述高压屏蔽罩数量为两个，两个高压屏蔽罩对称分布在中心嵌件两侧；在所述高压屏蔽罩的根部固定设置有插接柱，在所述中心嵌件的侧立面上开设有插接孔，高压屏蔽罩通过插接柱与插接孔插接配合固装在中心嵌件上；所述盆式绝缘子的凹面轮廓线由中心侧至圆周侧依次分为第一凹面直线段、第一凹面圆弧段、第二凹面直线段及第二凹面圆弧段，所述第一凹面直线段与第一凹面圆弧段相切，所述第二凹面直线段同时与第一凹面圆弧段和第二凹面圆弧段相切，第一凹面直线段、第一凹面圆弧段、第二凹面直线段及第二凹面圆弧段整体构成平滑过渡式轮廓线；所述盆式绝缘子的凸面轮廓线由中心侧至圆周侧依次分为第一凸面圆弧段和第二凸面圆弧段，所述第一凸面圆弧段与第二凸面圆弧段相切，第一凸面圆弧段与第二凸面圆弧段整体构成平滑过渡式轮廓线。
所述高压屏蔽罩的外表面轮廓线由根部侧至端部侧依次分为第一外表面圆弧段、外表面直线段及第二外表面圆弧段，所述外表面直线段同时与第一外表面圆弧段和第二外表面圆弧段相切，第一外表面圆弧段、外表面直线段及第二外表面圆弧段整体构成平滑过渡式轮廓线。
所述中心嵌件与盆式绝缘子的中心嵌件安装孔的衔接面轮廓线采用单一的衔接圆弧段。
所述盆式绝缘子的材质为环氧树脂，中心嵌件与盆式绝缘子采用一体式真空浇铸方式制造。
本发明的有益效果：
本发明的适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构，优化了盆式绝缘子、高压屏蔽罩以及中心嵌件的结构形状，使绝缘子表面与内电极交界面上的电场强度下降，在气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)处于运行状态下，盆式绝缘子沿面的切向电场最大值减小，在盆式绝缘子凹面及凸面分别施加气压时，可使中心嵌件和盆式绝缘子接触处的最大应力减小，进而有效提升了盆式绝缘子的电气性能及机械性能，从而保证了盆式绝缘子在使用中的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构的立体图；
图2为本发明的适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构的剖面图；
图3为本发明的盆式绝缘子的剖面图；
图4为本发明的高压屏蔽罩的剖面图；
图5为本发明的中心嵌件的剖面图；
图中，1—盆式绝缘子，2—高压屏蔽罩，3—中心嵌件，11—中心嵌件安装孔，12—第一凹面直线段，13—第一凹面圆弧段，14—第二凹面直线段，15—第二凹面圆弧段，16—第一凸面圆弧段，17—第二凸面圆弧段，21—插接柱，22—第一外表面圆弧段，23—外表面直线段，24—第二外表面圆弧段，31—插接孔，32—衔接圆弧段。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1～5所示，一种适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构，包括盆式绝缘子1、高压屏蔽罩2及中心嵌件3；在所述盆式绝缘子1中心开设有中心嵌件安装孔11，所述中心嵌件3固定嵌装在盆式绝缘子1的中心嵌件安装孔11中；所述高压屏蔽罩2数量为两个，两个高压屏蔽罩2对称分布在中心嵌件3两侧；在所述高压屏蔽罩2的根部固定设置有插接柱21，在所述中心嵌件3的侧立面上开设有插接孔31，高压屏蔽罩2通过插接柱21与插接孔31插接配合固装在中心嵌件3上；所述盆式绝缘子1的凹面轮廓线由中心侧至圆周侧依次分为第一凹面直线段12、第一凹面圆弧段13、第二凹面直线段14及第二凹面圆弧段15，所述第一凹面直线段12与第一凹面圆弧段13相切，所述第二凹面直线段14同时与第一凹面圆弧段13和第二凹面圆弧段15相切，第一凹面直线段12、第一凹面圆弧段13、第二凹面直线段14及第二凹面圆弧段15整体构成平滑过渡式轮廓线；所述盆式绝缘子1的凸面轮廓线由中心侧至圆周侧依次分为第一凸面圆弧段16和第二凸面圆弧段17，所述第一凸面圆弧段16与第二凸面圆弧段17相切，第一凸面圆弧段16与第二凸面圆弧段17整体构成平滑过渡式轮廓线。
所述高压屏蔽罩2的外表面轮廓线由根部侧至端部侧依次分为第一外表面圆弧段22、外表面直线段23及第二外表面圆弧段24，所述外表面直线段23同时与第一外表面圆弧段22和第二外表面圆弧段24相切，第一外表面圆弧段22、外表面直线段23及第二外表面圆弧段24整体构成平滑过渡式轮廓线。具体的，当高压屏蔽罩2的外表面采用上述轮廓线形式后，使高压屏蔽罩2的主体厚度变小，进而增大了高压屏蔽罩2的外表面与盆式绝缘子1凹面之间的距离，从而均匀了盆式绝缘子1附近气体区域的电场分布，减小了盆式绝缘子1附近气体区域内的电场强度最大值，最终提升了盆式绝缘子的电气性能。
所述中心嵌件3与盆式绝缘子1的中心嵌件安装孔11的衔接面轮廓线采用单一的衔接圆弧段32。具体的，采用衔接圆弧段32的形式后，可以增大中心嵌件3与盆式绝缘子1的中心嵌件安装孔11的接触面积，使得在盆式绝缘子1的凹面及凸面分别施加气压时，可有效减小中心嵌件3与盆式绝缘子1接触面上的最大压力，从而增强了绝缘子组合件的机械稳定性。
所述盆式绝缘子1的材质为环氧树脂，中心嵌件3与盆式绝缘子1采用一体式真空浇铸方式制造。具体的，先按照设定配比制备盆式绝缘子1的原料，同时在中心嵌件3和中心导电杆处涂敷界面材料，然后中心嵌件3放入模具中，并采用真空浇铸的方式完成盆式绝缘子1的制作，原料浇注完成后置于指定温度环境中进行一次固化，补料后进行二次固化，最终使中心嵌件3与盆式绝缘子1形成一个整体构件，之后将准备的高压屏蔽罩2安装到中心嵌件3上，实现绝缘子组合件的组装。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构，其特征在于：包括盆式绝缘子、高压屏蔽罩及中心嵌件；在所述盆式绝缘子中心开设有中心嵌件安装孔，所述中心嵌件固定嵌装在盆式绝缘子的中心嵌件安装孔中；所述高压屏蔽罩数量为两个，两个高压屏蔽罩对称分布在中心嵌件两侧；在所述高压屏蔽罩的根部固定设置有插接柱，在所述中心嵌件的侧立面上开设有插接孔，高压屏蔽罩通过插接柱与插接孔插接配合固装在中心嵌件上；所述盆式绝缘子的凹面轮廓线由中心侧至圆周侧依次分为第一凹面直线段、第一凹面圆弧段、第二凹面直线段及第二凹面圆弧段，所述第一凹面直线段与第一凹面圆弧段相切，所述第二凹面直线段同时与第一凹面圆弧段和第二凹面圆弧段相切，第一凹面直线段、第一凹面圆弧段、第二凹面直线段及第二凹面圆弧段整体构成平滑过渡式轮廓线；所述盆式绝缘子的凸面轮廓线由中心侧至圆周侧依次分为第一凸面圆弧段和第二凸面圆弧段，所述第一凸面圆弧段与第二凸面圆弧段相切，第一凸面圆弧段与第二凸面圆弧段整体构成平滑过渡式轮廓线。
2.根据权利要求1所述的一种适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构，其特征在于：所述高压屏蔽罩的外表面轮廓线由根部侧至端部侧依次分为第一外表面圆弧段、外表面直线段及第二外表面圆弧段，所述外表面直线段同时与第一外表面圆弧段和第二外表面圆弧段相切，第一外表面圆弧段、外表面直线段及第二外表面圆弧段整体构成平滑过渡式轮廓线。
3.根据权利要求1所述的一种适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构，其特征在于：所述中心嵌件与盆式绝缘子的中心嵌件安装孔的衔接面轮廓线采用单一的衔接圆弧段。
4.根据权利要求1所述的一种适用于气体绝缘金属封闭输电线路的盆式绝缘子组合结构，其特征在于：所述盆式绝缘子的材质为环氧树脂，中心嵌件与盆式绝缘子采用一体式真空浇铸方式制造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114171236A (zh) * 2021-12-15 2022-03-11 华北电力大学 一种直流气体绝缘输电管道（gil）用驱赶电极

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