CN113990634A - 一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，属于绝缘套管的技术领域，其包括空气侧部分和与空气侧部分一端固定连接的油侧部分，所述空气侧部分包括端部连接组件、与端部连接组件一端固定连接的第一芯体、套设在第一芯体上的绝缘件和设在第一芯体上远离端部连接组件一端的芯体连接件；所述油侧部分包括一端与第一芯体固定连接的第二芯体和设在第二芯体上远离第一芯体一端的均压件，所述第一芯体和第二芯体的外表面上设有绝缘涂层。本申请能使绝缘套管中的绝缘层不易在被击穿后发生爆炸，从而减小绝缘套管发生故障的概率。

Description

一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统

技术领域

本申请涉及绝缘套管的技术领域，尤其是涉及一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统。

背景技术

目前，在变压器和配电柜的施工过程中，需要使用绝缘套管以使变压器或配电柜能安全运行，现在常见的绝缘套管有油绝缘套管和气体绝缘套管。

在相关技术中，绝缘套管主要用绝缘油或气体作为内主绝缘，但容易出现绝缘油老化或气体泄漏，如六氟化硫气体泄漏，从而导致绝缘层容易被击穿，甚至引起爆炸，导致套管发生故障。

因此，亟需一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统。

发明内容

为了使绝缘套管中的绝缘层不易在被击穿后发生爆炸，从而减小绝缘套管发生故障的概率，本申请提供一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统。

本申请提供的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统采用如下的技术方案：

一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，包括空气侧部分和与空气侧部分一端固定连接的油侧部分，所述空气侧部分包括端部连接组件、与端部连接组件一端固定连接的第一芯体、套设在第一芯体上的绝缘件和设在第一芯体上远离端部连接组件一端的芯体连接件；

所述油侧部分包括一端与第一芯体固定连接的第二芯体和设在第二芯体上远离第一芯体一端的均压件，所述第一芯体和第二芯体的外表面上设有绝缘涂层。

通过采用上述技术方案，整个绝缘套管由空气侧部分和油侧部分组成，其中，绝缘涂层能使第一芯体和第二芯体的表面更光滑，使污物不易存留，避免发生套管受潮放电导致绝缘层容易被击穿的情况。而且，第一芯体为干式芯体，不存在漏油或漏气等情况的发生，进而使绝缘套管中的绝缘层不易在被击穿后发生爆炸。

可选的，所述端部连接组件包括与第一芯体固定连接的连接座、安装在连接座上的接线座、一端与接线座连接的引线接头和与接线座上远离引线接头的一端连接的接线板。

通过采用上述技术方案，接线板与接线座连接，接线座用于固定接线板和引线接头，起导流和固定的作用，引线接头用于连接第一芯体和电缆线。

可选的，所述引线接头的表面镀锡。

通过采用上述技术方案，镀锡能使引线接头不易被氧化，一旦引线接头被氧化，则引线接头在导流时容易发热，引起与引线接头连接的第一芯体或电缆线熔化，造成损坏，因此能降低故障率。

可选的，所述第一芯体包括中心导电杆、多层包覆在中心导电杆上的主绝缘芯层和包覆在主绝缘芯层上的作接地处理的末屏。

通过采用上述技术方案，中心导电杆与末屏之间由多层主绝缘芯层包覆，每层主绝缘芯层可视为一个电容，使得第一芯体呈多个电容串联而成的均压电路，降低第一芯体被击穿时，单个电容被损坏时，由于电容较小，放电能量低，进一步避免绝缘套管发生故障。

可选的，靠近所述末屏的两到四层主绝缘芯层与末屏等电位连接。

通过采用上述技术方案，两到四层主绝缘芯层与末屏等电位连接成为新的接地用末屏，使接地用末屏的电容量减小，放电能量更低，进而使绝缘套管不易发生故障。

可选的，所述主绝缘芯层包括内绝缘层和包覆在内绝缘层上的外绝缘层；

所述内绝缘层由浸过环氧树脂的玻璃纤维叉开角度往复缠绕而成，所述外绝缘层为玻璃纤维缠绕而成。

通过采用上述技术方案，内绝缘层由浸过环氧树脂的玻璃纤维叉开角度往复缠绕而成，交叉缠绕能减少内绝缘层上的开裂和缝隙，避免在绝缘套管的使用过程中因开裂和缝隙等缺陷导致放电过大，使绝缘套管损坏。

可选的，所述绝缘件包括设在第一芯体上的筒体、多个沿轴向设在筒体上的第一伞裙和多个沿轴向设在筒体上的第二伞裙；

所述第一伞裙与第二伞裙相邻设置，且所述第一伞裙的直径小于第二伞裙的直径。

通过采用上述技术方案，筒体用于设置第一伞裙和第二伞裙，第一伞裙和第二伞裙交替设置能增强绝缘件的绝缘强度，当下雨时雨水沿绝缘件表面向下流淌形成导电介质，通过第一伞裙和第二伞裙交替设置，能使导电介质之间难以形成电连接，使绝缘套管不易被损坏。

可选的，所述均压件的侧面有多段球面。

通过采用上述技术方案，均压件的侧面有多段球面，其表面的电场强度的均匀性更好，使均压件两端的电场强度与中部的电场强度更接近，均压件表面的电场分布也会更均匀，避免均压件表面起电晕导致油侧击穿现象。

可选的，所述芯体连接件包括与第一芯体端部固定连接的法兰、安装在法兰上的测量端子和设在法兰上的垫圈。

通过采用上述技术方案，法兰和垫圈用于将第一芯体和第二芯体连成一体，垫圈能避免安装法兰的过程中将第一芯体或第二芯体的外侧面磨损，导致绝缘套管在后续使用过程中故障率高，测量端子能便于连接对绝缘套管进行监测的仪器，使绝缘套管被击穿时能更快的被发现。

可选的，所述芯体连接件还包括设在测量端子上的绝缘报警灯。

通过采用上述技术方案，当绝缘套管被击穿时，绝缘报警灯被点亮，便于维护人员及时发现并采取措施，以防发生更严重的事故。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.绝缘涂层能使第一芯体和第二芯体的表面更光滑，使污物不易存留，避免发生套管受潮放电导致绝缘层容易被击穿的情况。而且，第一芯体为干式芯体，不存在漏油或漏气等情况的发生，进而使绝缘套管中的绝缘层不易在被击穿后发生爆炸；

2.两到四层主绝缘芯层与末屏等电位连接成为新的接地用末屏，使接地用末屏的电容量减小，放电能量更低，进而使绝缘套管不易发生故障；

3.法兰和垫圈用于将第一芯体和第二芯体连成一体，垫圈能避免安装法兰的过程中将第一芯体或第二芯体的外侧面磨损，导致绝缘套管在后续使用过程中故障率高，测量端子能便于连接对绝缘套管进行监测的仪器，使绝缘套管被击穿时能更快的被发现。

附图说明

图1是本申请实施例公开的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统的整体结构示意图。

图2是为了展示均压原理而采用的将本申请实施例中的第一芯体沿中心线设置的截面示意图。

图3是本申请实施例中端部连接组件的结构示意图。

图4是图1中A部分的局部放大图。

附图标记说明：

1、空气侧部分；11、端部连接组件；111、连接座；112、接线座；113、引线接头；114、接线板；1141、箍体；1142、紧固螺栓；1143、板体；1144、通孔；12、第一芯体；121、中心导电杆；122、主绝缘芯层；123、末屏；1221、内绝缘层；1222、外绝缘层；13、绝缘件；131、筒体；132、第一伞裙；133、第二伞裙；14、芯体连接件；141、法兰；142、测量端子；143、垫圈；1421、绝缘报警灯；2、油侧部分；21、第二芯体；22、均压件。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，请参照图1，其包括空气侧部分1和与空气侧部分1一端固定连接的油侧部分2。其中，空气侧部分1上远离油侧部分2的一端与电缆线连接，油侧部分2位于配电柜或变压器内部，空气侧部分1和油侧部分2形成整个电容均压系统，以降低绝缘套管内部被击穿时对整个绝缘套管的点位分布的影响，进而降低绝缘套管发生故障的概率。

具体的，请参照图1和图2，空气侧部分1包括端部连接组件11、第一芯体12、绝缘件13和芯体连接件14，第一芯体12与端部连接组件11的一端固定，绝缘件13套设在第一芯体12上，芯体连接件14设置在第一芯体12上远离端部连接组件11的一端。

请参照图1和图3，端部连接组件11包括连接座111、接线座112、引线接头113和接线板114。其中，连接座111可采用铝材制成，连接座111的一端用于与接线座112螺栓连接，连接座111的另一端可采用螺纹连接的方式与第一芯体12连接，起到连接固定和均匀电场的作用。接线座112与连接座111螺纹连接固定后，用于固定接线板114和引线接头113。引线接头113为电缆线和整个绝缘套管连接的核心零部件，引线接头113可以是圆柱杆状，引线接头113的一端和接线座112螺纹连接，引线接头113的另一端可通过焊接或压接的连接方式和电缆线连接。接线板114可采用铜或铝制成，接线板114由套设在接线座112上远离引线接头113的一端的箍体1141、穿设在箍体1141上的紧固螺栓1142和与箍体1141固定连接的板体1143，在板体1143上开设有多个通孔1144。

在本申请可能的实施方式中，为避免引线接头113被氧化，导致引线接头113在使用过程中发热严重，进而使整个绝缘套管被损坏，引线接头113的表面可用喷涂的方式进行镀锡，使引线接头113的表面形成一层防氧化薄膜层。

请参照图2，第一芯体12包括中心导电杆121、主绝缘芯层122和末屏123，其中，中心导电杆121可采用铝管制成，中心导电杆121一端与连接座111固定连接，中心导电杆121用于制作主绝缘芯层122。主绝缘芯层122包括内绝缘层1221和外绝缘层1222，其中，内绝缘层1221由浸过环氧树脂的玻璃纤维叉开角度往复缠绕并固化处理而成，外绝缘层1222为玻璃纤维缠绕在内绝缘层1221上形成的。末屏123可以是玻璃纤维层或金属网和环氧树脂固化而成，末屏123包覆在主绝缘芯层122上，末屏123接地处理时，首先需要用一根导线焊接在末屏123的端部，然后再将该导线用螺栓固定连接在芯体连接件14上即可，芯体连接件再用导线连接配电柜的地线或直接引一根导线接地即可。

在本申请可能的实施方式中，为使绝缘套管靠近外侧的部位在绝缘套管被击穿时放电量减小，将靠近末屏123的两层、三层或四层主绝缘芯层122与末屏123等电位连，即相当于多个电容串联并与末屏等电位连接，当绝缘套管被击穿时，数层主绝缘芯层122与末屏123形成的整体结构电容小，放电量也会较小，因此使整个绝缘套管更不易被损坏。

请参照图1，绝缘件13包括筒体131、第一伞裙132和第二伞裙133，其中，筒体131、第一伞裙132和第二伞裙133可采用硅橡胶制成，筒体131的内侧面与第一芯体12上的末屏123的外表面固定连接，第一伞裙132和第二伞裙133的数量均为多个，第一伞裙132和第二伞裙133沿筒体131的轴线方向相间设置在筒体131上，同时再将第一伞裙132的直径设置成小于第二伞裙133的直径，这样能增加爬距，爬距是指沿绝缘件13表面测得的两个相邻导电介质之间的最短距离，当下雨时，雨水沿绝缘件13的表面向下流淌形成导电介质，在第一伞裙132和第二伞裙133的作用下能使相邻的导电介质之间难以形成电连接，进而使整个绝缘套管不易被损坏。

请参照图1和图4，芯体连接件14包括法兰141、测量端子142和垫圈143，其中法兰141可采用铸铝合金铸造而成，法兰141上开设有用于连接接地线的接地螺纹孔和用于安装固定法兰141的安装孔。测量端子142用于引出导线接地，然后将导线在电流互感器上绕多匝，然后将电流互感器与绝缘监测设备连接。

因为测量端子142与末屏123的尾端连接，因此从测量端子142流出的信号电流很小一般为毫安级，容易被外界干扰，另外，在测量端子引出导线进行监测，一旦引线因意外断开，第一芯体12内的末屏就很容易发展，最后将导致第一芯体12被击穿损坏。基于此，在本申请可能的实施方式中，测量端子142上还安装有绝缘报警灯1421，绝缘报警灯1421可采用发红光的灯珠并嵌入安装在测量端子142上，当绝缘套管内发生击穿现象时，绝缘指示灯受电流作用，发出红光，此时，使击穿现象更容易被人发现，便于及时采取措施防止更严重的事故发生。

垫圈143可以是绝缘橡胶垫圈，用于增加密封性，防止水分向内渗，在用法兰141的安装固定过程中，首先键入垫圈进行密封，然后用胶粘的方式增加牢固性。

请参照图1，油侧部分2包括一端与第一芯体12固定连接的第二芯体21和设置在第二芯体21上远离第一芯体12一端的均压件22，其中，第二芯体21可以采用固化后的浸胶纤维缠绕而成，第二芯体21的具体结构和组成可以与第一芯体12相同。为了使第一芯体12和第二芯体21的表面更光滑，使污物不易存留，避免发生套管受潮放电导致绝缘层容易被击穿的情况，在第一芯体12和第二芯体21的表面还设置有绝缘涂层，绝缘涂层可采用绝缘漆喷涂在第一芯体12和第二芯体21的表面形成。

均压件22可采用不锈钢制成，均压件22可以是环柱体，均压件22可采用螺纹连接的方式与第二芯体21的端部固定连接，安装均压件22时，可采用粘接剂以增加安装牢固性。

在本申请其他实施方式中，为使均压件22表面的电场强度的均匀性更好，均压件22的侧面设置有多段球面，考虑到球面的加工难度，一般情况下均压件22的表面设置3至6段球面即可。多段球面的均压件22能使其两端的电场强度与中部的电场强度更接近，均压件22的表面的电场分布也会更均匀，进而避免均压件22的表面起电晕然后导致整个绝缘套管在被油侧击穿的现象。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，包括空气侧部分（1）和与空气侧部分（1）一端固定连接的油侧部分（2），其特征在于：所述空气侧部分（1）包括端部连接组件（11）、与端部连接组件（11）一端固定连接的第一芯体（12）、套设在第一芯体（12）上的绝缘件（13）和设在第一芯体（12）上远离端部连接组件（11）一端的芯体连接件（14）；

所述第一芯体（12）为干式芯体；

所述油侧部分（2）包括一端与第一芯体（12）固定连接的第二芯体（21）和设在第二芯体（21）上远离第一芯体（12）一端的均压件（22）；

所述第一芯体（12）和第二芯体（21）的外表面上设有绝缘涂层。

2.根据权利要求1所述的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，其特征在于：所述端部连接组件（11）包括与第一芯体（12）固定连接的连接座（111）、安装在连接座（111）上的接线座（112）、一端与接线座（112）连接的引线接头（113）和与接线座（112）上远离引线接头（113）的一端连接的接线板（114）。

3.根据权利要求2所述的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，其特征在于：所述引线接头（113）的表面镀锡。

4.根据权利要求1所述的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，其特征在于：所述第一芯体（12）包括中心导电杆（121）、多层包覆在中心导电杆（121）上的主绝缘芯层（122）和包覆在主绝缘芯层（122）上作接地处理的末屏（123）。

5.根据权利要求4所述的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，其特征在于：靠近所述末屏（123）的两到四层主绝缘芯层（122）与末屏（123）等电位连接。

6.根据权利要求4所述的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，其特征在于：所述主绝缘芯层（122）包括内绝缘层（1221）和包覆在内绝缘层（1221）上的外绝缘层（1222）；

所述内绝缘层（1221）由浸过环氧树脂的玻璃纤维叉开角度往复缠绕而成，所述外绝缘层（1222）为玻璃纤维缠绕而成。

7.根据权利要求1所述的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，其特征在于：所述绝缘件（13）包括设在第一芯体（12）上的筒体（131）、多个沿轴向设在筒体（131）上的第一伞裙（132）和多个沿轴向设在筒体（131）上的第二伞裙（133）；

所述第一伞裙（132）与第二伞裙（133）相邻设置，且所述第一伞裙（132）的直径小于第二伞裙（133）的直径。

8.根据权利要求1所述的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，其特征在于：所述均压件（22）的侧面有多段球面。

9.根据权利要求1所述的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，其特征在于：所述芯体连接件（14）包括与第一芯体（12）端部固定连接的法兰（141）、安装在法兰（141）上的测量端子（142）和设在法兰（141）上的垫圈（143）。

10.根据权利要求9所述的一种胶浸纤维套管主绝缘的电容均压系统，其特征在于：所述芯体连接件（14）还包括设在测量端子（142）上的绝缘报警灯（1421）。

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