CN201348901Y - 高压电力设备绝缘套管 - Google Patents

Abstract

本实用新型高压电力设备绝缘套管属于电力设备用绝缘套管，适用于输变电设备进出线的场合，如金属封闭组合电器、电流互感器、电压互感器、断路器等。本实用新型主要由高压接线端子、套管、中心导体、过渡法兰、分压屏蔽、套管、端部屏蔽等组成，套管材质可以是瓷质套管或复合绝缘套管，分压屏蔽及端部屏蔽为圆筒形。采用两只套管串联连接，中间的过渡法兰装有分压屏蔽，在靠近电力设备壳体的一侧安装端部屏蔽，中心导体从套管中心穿过，在套管内部充有绝缘气体。本实用新型采用两只套管串联结构，来降低套管加工难度；通过分压屏蔽的分压作用，降低套管外部电场场强，提高局部放电起始电压，可确保电力设备的进出线套管的长期安全运行。

Description

高压电力设备绝缘套管

(一)技术领域

本实用新型涉及一种高压电力设备绝缘套管，属高压电力设备领域，尤其是能应用在220kV及以上电压等级的电力设备进出线的场合。

(二)背景技术

目前，公知的高压电力设备采用单只套管进行进出线。使用时，套管的一端法兰连接电力设备，起固定支撑的作用；另一端连接高压接线端子，供高压接线使用，将电力设备的高压与低压进行电气隔离。但是，在330kV及以上电压等级的电力设备中，此种套管直径及长度较大，导致生产加工难度加大。另外，采用单只套管进出线，电力设备运行时套管表面场强较大，易引起空气电离，长时间运行会加速套管电蚀、老化等，甚至发生套管击穿、爆炸等事故。

(三)发明内容

为了克服现有220kV及以上套管加工难度大、成本高，避免套管击穿、爆炸等安全事故，提高套管安全性能，本实用新型提供一种新结构的高压电力设备绝缘套管，该套管采用两只套管叠装，内部充有绝缘气体，在两只套管之间的过渡法兰上固定分压屏蔽，以降低套管外表面电场场强，提高局部放电起始电压，从而确保电力设备长期安全运行。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：主要由高压接线端子、套管、中心导体、过渡法兰、分压屏蔽、套管、端部屏蔽等组成。采用两只套管串联叠装，两只套管采用过渡法兰刚性连接并形成密封。分压屏蔽固定在过渡法兰上。端部屏蔽固定在靠近电力设备壳体一侧。接线端子连接到套管端部法兰上。整体再通过另一端法兰连接到高压电力设备壳体上，中心导体从两只套管中心穿过，套管内充有绝缘气体。分压屏蔽与中心导体形成电容C₁，分压屏蔽与端部屏蔽形成电容C₂，C₁与C₂为串联连接，设中心导体的电压为U₁，则电容分压屏蔽的电压则为 $U_2=\frac{C_1}{C_1+C_2}{U}_1,$ 通过电容分压原理，较大降低了套管外表面的场强。

本实用新型的有益效果是，采用两只套管串联连接替代单只套管使用，中心安装有分压屏蔽，在加工制造方面，可减小套管加工的模具尺寸，降低生产工艺难度及生产成本；在电气性能方面，通过内置分压屏蔽进行分压，减小套管外表面电场场强，从而降低局部放电起始电压，确保套管的长时间安全运行。

(四)附图说明

图1是本实用新型的剖面图。

图2是本实用新型的等效电路原理图。

图3是套管剖面图。

图4是过渡法兰与分压屏蔽连接剖面图。

图5是端部屏蔽剖面图。

图6是套管剖面图。

图7是第一个实施例电压互感器的剖面图。

图8是第二个实施例电流互感器的剖面图。

图中1.高压接线端子，2.套管，3.中心导体，4.过渡法兰，5.分压屏蔽，6.套管，7.端部屏蔽，8.绝缘气体，9.器身，10.壳体，11.低压端子盒，12.绝缘支撑，13.一次导电杆，14.二次线圈，15.底座。

(五)具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的加工安装和使用作进一步说明。

在图1中，高压接线端子(1)连接在套管(2)上端面，套管(2)与套管(6)通过过渡法兰(4)串联叠装，刚性连接并形成密封。分压屏蔽(5)固定在过渡法兰(4)两侧。中心导体(3)固定在高压接线端子(1)下表面中心位置，端部屏蔽(7)固定在靠近电力设备壳体一侧。本实用新型通过套管(6)一端法兰连接到高压电力设备壳体上，内部充绝缘气体。

在图7所示实施例中，高压接线端子(1)连接在套管(2)上端法兰中，圆形中心导体(3)固定在高压接线端子(1)上，套管(2)与套管(6)叠装到法兰(4)两侧，圆筒形电容分压屏蔽(5)固定在法兰(4)两侧，圆筒形端部屏蔽(7)安装在壳体(10)的上法兰，电压互感器的器身(9)固定在壳体(10)内部，在壳体(10)上设置有供二次接线用的低压端子盒(11)，在套管(2)、套管(6)及壳体(10)内充满绝缘气体(8)。

在图8所示的另一个实施例中，壳体(10)连接在套管(2)上端法兰中，电流互感器的二次线圈(14)依靠绝缘支撑(12)固定在壳体(10)内，一次导电杆(13)从二次线圈(14)中心穿过，两端固定在壳体(10)两侧，圆形中心导体(3)固定在底座(15)上，套管(2)与套管(6)连接在过渡法兰(4)两侧，圆筒形电容分压屏蔽(5)固定在过渡法兰(4)两侧，圆筒形端部屏蔽(7)安装在壳体(10)的下端法兰，在底座(15)上设置有供二次接线用的低压端子盒(11)，在套管(2)、套管(6)及壳体(10)的内部充满绝缘气体(8)。

电容分压屏蔽(5)与中心导体(4)之间等效电容C₁，电容分压屏蔽(5)与端部屏蔽(7)等效电容C₂，C₁与C₂为串联连接，设中心导体(3)的电压为U₁，根据电容分压原理，则电容分压屏蔽(5)的电压为 $U_2=\frac{C_1}{C_1+C_2}{U}_1,$ 分压比 $K=\frac{C_1}{C_1+C_2},$ 经过大量计算分析，较理想的分压比取值范围在0.4～0.6。

本实用新型已通过试验验证，从试验数据分析表明，本实用新型可大幅提高电力设备绝缘水平，提高电力设备的安全性能。可广泛应用在超高压、特高压交直流输变电电力设备中。

Claims (2)

1.一种高压电力设备绝缘套管，主要由高压接线端子、套管、中心导体、过渡法兰、分压屏蔽、套管、端部屏蔽等组成，其特征是：采用两只套管叠装，分压屏蔽固定在两只套管中间的过渡法兰上，中心导体在套管中心穿过，在连接电力设备壳体一侧安装端部屏蔽，两只套管为密封连接，内部充满六氟化硫或其他绝缘气体。

2.根据权利要求1所述的高压电力设备绝缘套管，其特征是：分压屏蔽是两个或两个以上，分压屏蔽材料采用铝合金或其他导电材料。

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