CN202405016U - 一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子。在绝缘子的绝缘体上或在绝缘子的电极上设置屏障；或将屏障的一部分设置在电极上，一部分设置在绝缘子的绝缘体上。本实用新型在绝缘子两电极之间设置一重和多重能提高绝缘子外绝缘强度的屏障安装位置由原来在电极外扩充到绝缘子表面的所有部位，使屏障的设置地点更加完善化和精细化，有利于三元素结构绝缘子在实际应用中能得到更大的推广。本实用新型在绝缘子的不同位置设置不同形状的屏障，在线路复合绝缘子均压环附近设置屏障，使电极发出的电子有回旋空间，阻挡了均压环发出的电子，可以增加绝缘子的绝缘距离和爬电距离，提高了绝缘子的干闪络电压、湿闪络电压和污秽闪络电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统使用的绝缘子，具体为一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子。
背景技术
凡是有电存在和通过的地方，都需要绝缘和支撑，而能够同时担负起这个双重任务的就是绝缘子。
因为绝缘子绝大多数都在户外工作，因此绝缘子的运行条件很恶劣。电力系统绝大多数的停电事故都与绝缘子的表面闪络有关，因此绝缘子的表面性能与电力系统的可靠运行密切相关。
本申请人在《一种能提高外绝缘电气强度的绝缘子》(中国专利号200810197722.5)中，分析了所有绝缘材料、所有种类、所有电压等级以及所有交直流绝缘子的结构，发现它们在结构上有共同点，都是由绝缘本体和连接金具两大元素组成，本申请人将其统称为两元素结构，连接金具为第一个元素，绝缘本体为第二个元素。该专利在绝缘子的上电极外设置上屏障，下电极外设置下屏障；在长支柱绝缘子、长复合悬式绝缘子和长套管绝缘子的绝缘体上先设置悬浮电极，在悬浮电极附近设置中间屏障。在绝缘子串的上电极外设置上屏障，下电极外设置下屏障，中部设中间屏障；将传统绝缘子的二元素结构改变为三元素结构。它适用于所有绝缘材料、所有种类、所有电压等级的绝缘子及交流输电用绝缘子和直流输电用绝缘子。
所谓屏障，是在绝缘子表面的适当位置加入与伞盘平行或与伞盘垂直的固体绝缘材料，它改变了绝缘子的表面状态，可以显著提高绝缘子的闪络电压。绝缘子的沿面闪络本质上是绝缘子表面附近的空气放电，传统绝缘子的表面在其两电极间是空气，而屏障将绝缘子表面附近的空气由原有的一个区域划分为多个区域，屏障有阻挡运动电荷从一个区域进入到另一个区域的作用，而且运动电荷在所存在的区域内可以得到扩散，使该区域内的电场强度降低，从而使各个区域内的电场分布进行重新分配，使电场分布处于紧张状态的区域得到缓和。另外，屏障表面的空间电荷改变了放电的路径，增强了放电的分级性，延长了放电时间，这可以有效提高绝缘子的防雷水平。
此外，屏障本身还可以使得绝缘子表面被雨水浇湿的部分减少，起到提高湿闪络电压的作用，同时屏障本身也增加了爬电距离，而且屏障又由有机材料制成，所以又提高了绝缘子的污秽闪络电压。
因为电离总是从电极开始的，又因为在不均匀电场中，电极附近的电场很强，在电极附近设置屏障，使绝缘子在电晕阶段就受到屏障的阻止作用。因此可以提高绝缘子的起始电晕电压，减小无线电干扰，减少高压输电线的电能损耗，延长绝缘子的运行寿命。
由于该专利的适用范围非常广泛，它适用于所有绝缘材料、所有种类、所有电压等级的绝缘子及交流输电用绝缘子和直流输电用绝缘子。所以该专利在具体实施方式中谈到：在设置线路绝缘子的屏障时，要考虑盘形悬式绝缘子串和棒形悬式绝缘子的不同，同时还要考虑瓷质和复合材料棒形悬式绝缘子的不同。在考虑支柱绝缘子的屏障时，要考虑单支和多支串联时的不同。在考虑套管绝缘子的屏障时，要考虑短套管与长套管的不同。在上述绝缘子带有均压环时，也要考虑相应的屏障设置。在考虑了铁塔和输电线因素以后，将依靠设置屏障的数量、位置和形状来提高绝缘子的外绝缘强度。而该专利在屏障的安装位置方面有局限性。即该专利仅仅在绝缘子两电极之间的绝缘体上设置屏障，因此为了进一步将该专利完善化和精细化，为了使三元素结构绝缘子在实际应用能得到更大的推广，需提出新的技术方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种可增加绝缘子的绝缘距离和爬电距离，提高绝缘子的干闪络电压、湿闪络电压和污秽闪络电压的能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子。
本实用新型目的的实现方式为，一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，在绝缘子的绝缘体上设置屏障；或在绝缘子的电极上设置屏障；或将屏障的一部分设置在电极上，一部分设置在绝缘子的绝缘体上。
本实用新型保留了一种能提高外绝缘电气强度的绝缘子专利设置屏障的所有优点，而将屏障安装位置由电极外扩充到绝缘子表面的所有部位，即绝缘子的电极上和/或绝缘子的绝缘体上，使屏障的设置地点更加完善化和精细化，有利于三元素结构绝缘子在实际应用中能得到更大的推广。
附图说明
图1a、b为瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串接地侧的上电极设置上屏障的本实用新型主视图、俯视图，
图2为瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串的上电极设置水平屏障的本实用新型结构示意图，
图3为瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串的上电极设置宽幅水平屏障的本实用新型结构示意图
图4为瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串的上电极设置电极处水平屏障的本实用新型结构示意图，
图5为瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串的下电极设置垂直屏障的本实用新型结构示意图，
图6为瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串的下电极设置下水平屏障的本实用新型结构示意图，
图7为线路复合绝缘子的上电极设置上水平屏障的本实用新型结构示意图，
图8为线路复合绝缘子的上电极设置带间隙上屏障的本实用新型结构示意图，
图9为线路复合绝缘子下电极的均压环附近设置下均压环屏障的本实用新型结构示意图，
图10为线路复合绝缘子下电极的均压环附近设置带间隙下均压环屏障的本实用新型结构示意图，
图11为线路复合绝缘子上电极的均压环附近设置上均压环屏障的本实用新型结构示意图，
图12为线路复合绝缘子上电极的均压环附近设置简易上均压环屏障的本实用新型结构示意图。
具体实施方式
本实用新型将屏障设置在绝缘子的绝缘体上；或设置在绝缘子的电极上；或一部分设置在电极上，一部分设置在绝缘体上。
下面参照附图详述本实用新型。
在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串5接地侧的上电极1附近至少设置一个带排水槽的上屏障3-1，上屏障3-1下部与绝缘子的绝缘体4连接，形状为开口的套筒形，可以增加绝缘子的绝缘距离和爬电距离，提高了绝缘子的干闪络电压和污秽闪络电压。
图1a、b是在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串5接地侧的上电极1附近设置了两个上屏障3-1，两个上屏障3-1的排水槽是错位的，当通过屏障的排水槽没排完时，可从另一方位的排水槽排出，增加了其排水的可靠性；而且外侧的上屏障3-1挡住了从上电极1发出的电子，进一步提高了绝缘子的干闪络电压。
参照图2，在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串5的上电极1设置一部分与绝缘子的绝缘体4连接，一部分与绝缘子的上电极1的下部连接的水平屏障3-2。水平屏障3-2与绝缘子的绝缘体4连接，可以阻挡上电极1下方发出的电子；水平屏障3-2与绝缘子的上电极1连接，可以增加绝缘子的绝缘距离，提高了绝缘子的干闪络电压。
参照图3，在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串5的上电极1设置一部分与绝缘子的绝缘体4连接，一部分与绝缘子的电极1的中下部连接的宽幅水平屏障3-3。宽幅水平屏障3-3与绝缘子的绝缘体4连接，可以阻挡上电极1下方发出的电子；与绝缘子的电极1的中下部连接，可以比水平屏障3-2增加更多的绝缘距离，提高了绝缘子的干闪络电压。
参照图4，在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串5的上电极1的中部设置电极处水平屏障(3-4)。电极处水平屏障3-4仅与绝缘子的上电极1的中部连接，上电极1的下部裸露在外，便于操作工人在电极1下方进行作业。
参照图5，在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串5的下电极2设置一部分与绝缘子的绝缘体4连接，一部分与绝缘子的下电极2连接的垂直屏障3-5。垂直屏障3-5与绝缘子的绝缘体4连接，可以增加绝缘子的爬电距离，提高了绝缘子的污秽闪络电压，可以使得绝缘子表面被雨水浇湿的部分减少，提高了绝缘子的湿闪络电压；与绝缘子的下电极2连接，可以阻挡下电极2发出的电子，提高了绝缘子的干闪络电压。
垂直屏障3-5的中间有辅助屏障3-5a。辅助屏障3-5a是由导电材料、半导电材料或绝缘材料制成的屏障。
辅助屏障3-5a由导电材料制成，改变了电极2的电晕部位，改善了绝缘子串的电场分布，可以提高绝缘子串的干闪络电压；也可以改善电极2附近的温度分布，提高绝缘子的污秽闪络电压。由半导电材料制成，可以改善绝缘子串的电场分布，提高绝缘子串的干闪络电压。由绝缘材料制成，增加了绝缘子的绝缘距离，可以提高绝缘子串的干闪络电压。
参照图6，在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串5的下电极2设置一部分与绝缘子的绝缘体4连接，一部分与绝缘子的下电极2连接的下水平屏障3-6。下水平屏障3-6的中间有下辅助屏障3-6a。下辅助屏障3-6a是由导电材料、半导电材料或绝缘材料制成的屏障。
下水平屏障3-6的功能与垂直屏障3-5的功能相同，下辅助屏障3-6a的功能与辅助屏障3-5a的功能相同，
两者的区别在于：垂直屏障3-5的外侧部分与伞盘垂直，下水平屏障3-6的外侧部分与伞盘平行，即下水平屏障3-6可以在绝缘子表面阻挡更多的雨水，提高绝缘子的湿闪络电压。
参照图7，在线路复合绝缘子6的上电极1设置一部分与绝缘子的绝缘体4连接，一部分与绝缘子的上电极1连接的上水平屏障3-7。上水平屏障3-7与绝缘子的绝缘体4连接，可以阻挡上电极1下方发出的电子；与绝缘子的上电极1连接，可以增加绝缘子的绝缘距离，提高了绝缘子的干闪络电压。
参照图8，在线路复合绝缘子6的上电极1设置与绝缘子的上电极1连接，与绝缘子的绝缘体有间隙9的带间隙上屏障3-8。带间隙上屏障3-8仅与绝缘子的上电极1连接，因与绝缘子的绝缘体之间有上间隙9，使得从上电极1发出的电子有回旋的空间，提高了绝缘子的干闪络电压。
参照图9，在线路复合绝缘子6的下电极2的均压环7设置一部分与绝缘子的绝缘体4连接，一部分与绝缘子的下电极2连接的下均压环屏障3-9。下均压环屏障阻挡了均压环7发出的电子，提高了绝缘子的干闪络电压。
参照图10，在线路复合绝缘子6的下电极2的均压环7设置与绝缘子的绝缘体4连接，与下电极2有间隙的带间隙下均压环屏障3-10。带间隙下均压环屏障3-10与下电极2之间有下间隙10，下间隙阻挡了下电极2发出的电子，提高了绝缘子的干闪络电压。
参照图11，在线路复合绝缘子6的上电极1的均压环8设置一部分与绝缘子的绝缘体4连接，一部分与绝缘子的上电极1连接的上均压环屏障3-11。上均压环屏障3-11可以阻挡上电极的均压环8发出的电子，提高了绝缘子的干闪络电压。
参照图12，在线路复合绝缘子6的上电极1的均压环8设置与绝缘子的绝缘体4连接的简易上均压环屏障3-12。简易上均压环屏障3-12阻挡了上电极的均压环8发出的电子，提高了绝缘子的干闪络电压。
Claims (15)
1.一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在绝缘子的绝缘体上设置屏障；或在绝缘子的电极上设置屏障；或将屏障的一部分设置在电极上，一部分设置在绝缘子的绝缘体上，绝缘子为瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串或线路复合绝缘子。
2.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串(5)接地侧的上电极(1)附近至少设置一个带排水槽的上屏障(3-1)，上屏障(3-1)下部与绝缘子的绝缘体(4)连接，形状为开口的套筒形。
3.根据权利要求2所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串(5)接地侧的上电极(1)附近设置的两个上屏障(3-1)的排水槽是错位的。
4.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串(5)的上电极(1)设置一部分与绝缘子的绝缘体(4)连接，一部分与绝缘子上电极(1)的下部连接的水平屏障(3-2)。
5.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串(5)的上电极(1)设置一部分与绝缘子的绝缘体(4)连接，一部分与绝缘子上电极(1)的中下部连接的宽幅水平屏障(3-3)。
6.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串(5)上电极(1)的中部设置电极处水平屏障(3-4)。
7.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串(5)的下电极(2)设置一部分与绝缘子的绝缘体(4)连接，一部分与绝缘子的下电极(2)连接的垂直屏障(3-5)。
8.根据权利要求7所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于垂直屏障(3-5)的中间有辅助屏障(3-5a)，辅助屏障(3-5a)是由导电材料、半导电材料或绝缘材料制成的屏障。
9.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘 子，其特征在于在瓷质或玻璃盘形悬式绝缘子串(5)的下电极(2)设置一部分与绝缘子的绝缘体(4)连接，一部分与绝缘子的下电极(2)连接的下水平屏障(3-6)，下水平屏障中间有下辅助屏障(3-6a)。
10.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于线路复合绝缘子(6)的上电极(1)设置一部分与绝缘子的绝缘体(4)连接，一部分与绝缘子的上电极连接的上水平屏障(3-7)。
11.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在线路复合绝缘子(6)的上电极(1)设置一部分与绝缘子的上电极连接，一部分与绝缘子的绝缘体有上间隙(9)的带间隙上屏障(3-8)。
12.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在线路复合绝缘子(6)的下电极(2)的均压环(7)设置一部分与绝缘子的绝缘体(4)连接，一部分与绝缘子的下电极(2)连接的下均压环屏障(3-9)。
13.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在线路复合绝缘子(6)下电极(2)的均压环(7)设置与绝缘子的绝缘体(4)连接，与下电极(2)有下间隙(10)的带间隙下均压环屏障(3-10)。
14.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在线路复合绝缘子(6)的上电极(1)的均压环(8)设置一部分与绝缘子的绝缘体(4)连接，一部分与绝缘子的上电极(1)连接的上均压环屏障(3-11)。
15.根据权利要求1所述的一种能提高外绝缘强度，屏障安装位置灵活的绝缘子，其特征在于在线路复合绝缘子(6)的上电极(1)的均压环(8)设置与绝缘子的绝缘体(4)连接的简易上均压环屏障(3-12)。
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