CN201215747Y - 特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能有效抑制复合绝缘子端部的电晕放电和电蚀损的特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构。其结构包括直流复合绝缘子及其两端配置的上、下金具，所述直流复合绝缘子的一端与高压导线连接，另一端与杆塔横担连接，在高压导线侧配置大、小两个均压环，在杆塔横担侧配置一个均压环。该实用新型最大限度地实现绝缘子表面电场分布均匀化，有效抑制复合绝缘子端部的电晕放电和电蚀损。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构，特别涉及一种应用于±800kV直流输电线路悬式复合绝缘子的均压环结构。
技术背景
由于复合绝缘子优良的特性，在特高压直流输电工程的外绝缘选择中具有明显的优势，得到了广泛应用。但由于复合绝缘子其外形的特点、金具结构和硅橡胶材料的低电导率特性，使得电位分布极不均匀，在邻近导线和杆塔处产生了较高的电场，此时，若没有安装均压装置或均压装置安装不合理时，复合绝缘子两端就会由于电场集中而导致电晕放电，同时加速硅橡胶材料的漏电起痕和电蚀损，这对特高压输电线路的运行产生了严重的危害。
中国专利号为200510098917.0的发明专利(发明名称为“闪络故障显示均压环”，公开日为2006年3月29日)公开了通过均压环开口处的放电显示球可以准确判断闪络故障点，缩短发现闪络故障的时间。但这种均压环只能在闪络之后帮助分析故障原因和位置，对闪络故障的预防却没有什么效果。
中国专利号为200610042758.7的发明专利(发明名称为“超/特高压输电线路用复合绝缘子大、小均压环配置结构”，公开日为2006年10月18日)公开了较大限度地实现电场分布均匀化，有效抑制复合绝缘子端部的电晕放电和电蚀损。该发明可以应用于不同电压等级下复合绝缘子的均压环选择，但没有针对具体电压等级提出最佳均压配置。随着电压等级的提高，复合绝缘子结构高度逐渐增大，原发明中配置的均压环结构虽然可以对改善金具端部的电场分布，但原有的尺寸并不是特高压下均压配置的最优结构。尤其是对导线侧复合绝缘子表面电场分布的改善效果不佳。
此外，实际运行中复合绝缘子两端由于杆塔横担和分裂导线对电场分布影响的不同，使得复合绝缘子在杆塔侧的电位和电场分布比导线侧要均匀的多。因此在进行线路绝缘子均压环设计时，通常针对导线侧的电场分布设计均压环结构，然后在绝缘子两端安装相同结构尺寸的均压环。这种设计方法虽然保证了杆塔侧均压结构的安全可靠，但也带来一定的浪费。
技术方案
本实用新型的目的在于提供一种能有效抑制复合绝缘子端部的电晕放电和电蚀损的特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种均压环，包括输电线路直流复合绝缘子及其两端配置的金具，所述直流复合绝缘子的一端与高压导线连接，另一端与杆塔横担连接，在高压导线侧配置大、小两个均压环，在杆塔横担侧配置一个均压环。
安装于高压导线侧的大均压环置于直流复合绝缘子下金具底部端面的上方，该大均压环通过支架与下金具连接。所述大均压环中心直径为800mm～1000mm，环截面直径为80mm～100mm，环中心平面比下金具端面底部高200mm～400mm。
安装于高压导线侧的小均压环置于直流复合绝缘子下金具顶部端面的上方，该小均压环通过支架与下金具连接。所述小均压环中心直径为180mm～300mm，环截面直径为20mm～40mm，环中心平面比下金具端面顶部高0mm～20mm。
安装于杆塔横担侧的均压环置于直流复合绝缘子上金具端面的下方，该均压环通过支架与上金具连接。所述均压环中心直径为520mm～660mm，环截面直径为80mm～100mm，环中心平面比上金具端面顶部低50mm～160mm。
直流复合绝缘子为硅橡胶、环氧有机材料复合制成的棒形悬式绝缘子。直流复合绝缘子为单串的±800kV直流复合绝缘子，最短绝缘距离为7800mm～9000mm。
本实用新型与传统的均压环相比，具有如下优点：
1)由于充分考虑复合绝缘子导线侧和杆塔侧电场分布的不同，在复合绝缘子两端配置不同的均压环结构，所以最大限度地实现电场分布均匀化，有效抑制复合绝缘子端部的电晕放电和电蚀损。
2)本实用新型针对性的用于±800kV直流复合绝缘子，针对性强，结构合理。
3)本实用新型所述的3个均压环采用了最优的结构和尺寸，不仅节约材料，工艺简单，而且安装运输更换方便，还可以节约大量的人力、物力、财力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的电场分布图；
图3为本实用新型实施例3的电场分布图。
具体实施方案
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1所示，包括直流复合绝缘子1及其两端配置的下金具11和上金具12，所述直流复合绝缘子为单串的±800kV直流复合绝缘子，也可以是硅橡胶、环氧有机材料复合制成的棒形悬式绝缘子。
本实施例中，±800kV直流复合绝缘子1的一端连接到高压导线，高压导线侧5安装大均压环2和小均压环3，大均压环2和小均压环3分别通过支架8、10与下金具底部7和下金具顶部9相连接，且均与下金具11等电位。所述大均压环2中心直径为800mm～1000mm，环截面直径为80mm～100mm，环中心平面比下金具端面底部7高200mm～400mm。所述小均压环3中心直径为180mm～300mm，环截面直径为20mm～40mm，环中心平面比下金具端面顶部9高0mm～20mm。
大均压环2一方面改善±800kV直流复合绝缘子1高压导线侧的整体电位和电场分布，另一方面能有效改善小均压环3外侧面的高电场，而小均压环3与±800kV直流复合绝缘子1的下金具11之间形成低电场区，有效改善复合绝缘子下金具11与支架10连接处的电场，抑制端部的电晕放电和电蚀损。
±800kV直流复合绝缘子1的另一端连接到杆塔横担，安装于杆塔横担侧6的均压环4置于上金具12端面的下方且通过支架14与上金具12连接。所述均压环4中心直径为520mm～660mm，环截面直径为80mm～100mm，环中心平面比上金具端面顶部13低50mm～160mm。
均压环4的结构尺寸是配合杆塔横担侧6的电场分布特点设计的，能有效改善杆塔横担侧的电场分布，节约材料的同时保证了复合绝缘子运行时的安全可靠。
实施例2
图2是仿真计算的±800kV直流复合绝缘子高压导线侧配置大、小均压环时的电场分布。从图中可以看出，高压导线侧附近的电场分布得到很好的控制，复合绝缘子表面没有强电场的存在。
实施例3
图3是仿真计算的±800kV直流复合绝缘子杆塔横担侧配置一个均压环时的电场分布。从图中可以看出，安装一个均压环就可以很好的控制复合绝缘子杆塔侧的电场分布。
图2和图3为申请人试验和仿真计算，从图中可得出均压环表面的最大电场位于导线侧大均压环外侧，小于2.2kV/mm；复合绝缘子表面没有强电场区的存在，绝缘子表面的电场强度控制在0.4kV/mm以下。本实用新型可以有效改善±800kV直流复合绝缘子电场分布，抑制复合绝缘子端部的电晕放电和电蚀损。
Claims (8)
1、一种特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构，包括直流复合绝缘子及其两端配置的上、下金具，所述直流复合绝缘子的一端与高压导线连接，另一端与杆塔横担连接，其特征是：在高压导线侧配置大、小两个均压环，在杆塔横担侧配置一个均压环。
2、根据权利要求1所述的特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构，其特征是：安装于高压导线侧的大均压环置于下金具底部端面的上方，该大均压环通过支架与下金具连接。
3、根据权利要求2所述的特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构，其特征是：所述大均压环中心直径为800mm～1000mm，环截面直径为80mm～100mm，环中心平面比下金具端面底部高200mm～400mm。
4、根据权利要求1所述的特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构，其特征是：安装于高压导线侧的小均压环置于下金具顶部端面的上方，该小均压环通过支架与下金具连接。
5、根据权利要求4所述的特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构，其特征是：所述小均压环中心直径为180mm～300mm，环截面直径为20mm～40mm，环中心平面比下金具端面顶部高0mm～20mm。
6、根据权利要求1所述的特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构，其特征是：安装于杆塔横担侧的均压环置于上金具端面的下方，该均压环通过支架与上金具连接。
7、根据权利要求6所述的特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构，其特征是：所述均压环中心直径为520mm～660mm，环截面直径为80mm～100mm，环中心平面比上金具端面顶部低50mm～160mm。
8、根据权利要求1所述的特高压输电线路的悬式复合绝缘子均压环结构，其特征是：直流复合绝缘子为单串的±800kV直流复合绝缘子，最短绝缘距离为7800mm～9000mm。
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