CN1851835A - 复合外套支柱绝缘子和复合外套瓷套管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合外套支柱绝缘子和复合外套瓷套管，采用内部普通瓷支柱绝缘子或瓷套管，外部用复合材料组成一个圆筒型的密封空间作为外套，瓷柱和外套之间保留一定的距离，所述距离保证在外套不均匀污染情况下两者之间不放电。本发明的复合外套支柱绝缘子和复合外套套管采用创新设计，可以扬长避短，避免现有的绝缘子和瓷套管中存在的问题。
Description
技术领域
本发明涉及复合外套支柱绝缘子和复合外套套管，其采用创新设计，可以扬长避短，避免现有技术中使用的绝缘子和瓷套管中存在的问题。
背景技术
在电力系统中需要采用大量的支柱绝缘子，以对母线、设备进行支撑；也需要大量的套管，内含导电元件或者是操作传动机构。因此支柱绝缘子和套管除了应该具有优越的电气性能(耐受电压)，还需要具有优越的机械性能(耐受压力、拉力和剪切力)。瓷支柱绝缘子和瓷套管具有这两个方面的优越性能，但是随着电力系统电压的升高和环境污染的日益严重，瓷绝缘子和瓷套管由于其耐污性能较差，其产品尺寸已经达到了生产能力的极限。而且随着绝缘子和套管高度的增加，对其抗剪切能力提出了更高的要求，使其制造难度进一步提高。
因此，在特高压条件下如果仍然采用瓷支柱绝缘子和瓷套管，一般需要把设备布置在户内，这样按照清洁区来设计可以降低瓷支柱绝缘子和瓷套管的长度和造价，但是需要额外增加房屋设施和穿墙套管，代价巨大，也给运行维护带来诸多不利因素。为解决这个问题，国内和国际上目前正在开展合成绝缘子和合成套管的研究。合成绝缘子主要有如下几种型式：
1、瓷复合支柱绝缘子：采用瓷芯，外表面敷复合材料并形成复合伞群，其特点是利用瓷的强度和复合材料的耐污性能，形成良好的力学和电气特性。但是由于复合材料和瓷之间需要进行粘结，存在两个问题：A.粘结层容易形成空气泡，空气泡的电场不均匀会形成放电，并逐渐破坏整个绝缘；B.两种材料之间粘结材料的抗老化问题，影响整个支柱绝缘子的使用寿命。
2、瓷支柱绝缘子表面直接涂敷PRTV、RTV材料，但是涂敷的材料寿命有限，一般是4-6年，增加现场维护的难度，另外在现场进行反复涂敷的质量也难以保证。
3、复合支柱绝缘子：内芯采用复合材料柱、复合材料桶(内充泡沫或者气体)、外表敷复合材料形成复合伞群。这种绝缘子主要问题是复合材料和金属接头件的牢固粘结问题，而且复合材料长期工作在拉、压和剪力下的效用耐久性没有验证。
合成套管的研究主要是解决内部含有导电元件的套管问题，如避雷器、电压分压器等。如果套管内含有传动机构，或者套管同时起到支撑作用，如断路器，则套管仍然需要采用瓷质，也存在强度和耐污秽的问题。
发明内容
在这样的背景下，本发明的复合外套支柱绝缘子和复合外套套管采用创新设计，可以扬长避短，避免所有上述绝缘子和瓷套管的问题。复合外套绝缘子和复合外套套管的设计原则如下：
1、采用内部普通支柱瓷绝缘子或瓷套管，外部用复合材料组成一个圆筒型密封空间。利用瓷支柱和瓷套管解决力学问题；利用复合外套解决环境影响问题。
2、瓷支柱绝缘子和瓷套管按照最清洁区设计，其伞群仅用来增加爬距，不需要考虑雨闪，污染等环境影响，便于增加承力部分的直径并减少总直径。
3、外套采用环氧树脂作为骨架，形状为水平波纹，内表面涂敷RTV或者PRTV，外表面采用合成材料注塑为伞群。
4、瓷柱或瓷套和外套之间保留一定的距离，保证在外套不均匀污染情况下两者之间不放电。
5、圆筒的上下盖采用金属材料，边缘采用园环，以保证局部场强均匀和组装后的每个产品均匀承受电压。
6、复合外套内需要保证微正压，可以充清洁空气、氮气、氦气等没有污染的绝缘气体。配置压力监视仪表和补气口。
7、如果采用两个以上串联，则在两个之间用密封的通气管连接。在低电位端统一装设压力监视仪和补气口。复合外套绝缘子和复合外套套管的优点：
1、比瓷支柱绝缘子或者瓷套管长度可以减少20％，在特高压环境下可以利用现有的设备生产组合绝缘子中的瓷支柱绝缘子和瓷套管内芯。
2、外套加工简单，没有特别工艺要求。
3、不存在粘合剂老化问题和气泡放电问题。
4、施工方便，可以现场组装。
5、运行维护方便，外套寿命可以超过15年以上。
6、不存在任何技术疑问。
7、造价低廉。
8、如果应用在换流站直流场，则可以省去户内场建筑。而且内部瓷绝缘子的工作环境要明显好于户内直流场支持绝缘子的工作环境，因为静电吸尘不会对内部瓷绝缘产生任何影响。而且可以利用环境自洁功能，对外部污秽进行自洁。节省空气处理和空调系统，运行费用低。设备呈敞开式布置，运行维护方便。不会引起开关等接头发热。
附图说明
附图1是复合外套绝缘子和复合外套套管的结构，对图中各个部
分作用和功能解释如下：
①瓷套内腔体；②瓷套本体或者是支柱绝缘子本体；③瓷伞裙；④合成套内所充的清洁空气、氮气或者其他绝缘气体；⑤合成外套；⑥合成外套内里绝缘涂层；⑦绝缘子或者套管之间的气体连接管；⑧气体压力监视表；⑨气体补充接口；⑩绝缘子或者套管之间的连接螺栓。
Claims (14)
1.一种复合外套支柱绝缘子，其特征在于，采用内部普通瓷支柱绝缘子作为瓷柱，外部用复合材料组成一个圆筒型的密封空间作为外套，瓷柱和外套之间保留一定的距离，所述距离保证在外套不均匀污染情况下两者之间不放电。
2.如权利要求1所述的复合外套支柱绝缘子，其特征在于，所述瓷支柱绝缘子按照最清洁区设计，其伞群仅用来增加爬距。
3.如权利要求1或2所述的复合外套支柱绝缘子，其特征在于，外套采用环氧树脂作为骨架，形状为水平波纹，内表面涂覆RTV或者PRTV，外表面采用合成材料注塑为伞群。
4.如权利要求1所述的复合外套支柱绝缘子，其特征在于，所述圆筒型的密闭空间的上下盖采用金属材料，边缘采用圆环，以保证局部场强均匀和组装后的每个产品均匀承受电压。
5.如权利要求1所述的复合外套支柱绝缘子，其特征在于，在复合材料组成的外套内充入没有污染的绝缘气体，以保证微正压。
6.如权利要求5所述的复合外套支柱绝缘子，其特征在于，上述绝缘气体是清洁的空气、氮气、氦气等。
7.如权利要求1所述的复合外套支柱绝缘子，其特征在于，采用两个以上的复合外套支柱绝缘子串联，两两之间用密封的通气管连接，在低电位端统一装设压力监视仪和补气口。
8.一种复合外套瓷套管，其特征在于，内部采用普通瓷套管，外部用复合材料组成一个圆筒型的密封空间作为外套，瓷套和外套之间保留一定的距离，所述距离保证在外套不均匀污染情况下两者之间不放电。
9.如权利要求8所述的复合外套瓷套管，其特征在于，瓷套管按照最清洁区设计，其伞群仅用来增加爬距。
10.如权利要求8或9所述的复合外套瓷套管，其特征在于，外套采用环氧树脂作为骨架，形状为水平波纹，内表面涂覆RTV或者PRTV，外表面采用合成材料注塑为伞群。
11.如权利要求8所述的复合外套瓷套管，其特征在于，所述圆筒型的密封空间的上下盖采用金属材料，边缘采用圆环，以保证局部场强均匀和组装后的每个产品均匀承受电压。
12.如权利要求8所述的复合外套瓷套管，其特征在于，在复合材料组成的外套内充没有污染的绝缘气体，以保证微正压。
13.如权利要求12所述的复合外套瓷套管，其特征在于，上述绝缘气体是清洁的空气、氮气、氦气等。
14.如权利要求8所述的复合外套瓷套管，其特征在于，采用两个以上的复合外套瓷套管串联，两两之间用密封的通气管连接，在低电位端统一装设压力监视仪和补气口。
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2006
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