CN203338884U - 复合绝缘子 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合绝缘子，包括：外圆周上间隔地设置有多个伞裙的绝缘护套、设置于绝缘护套的内部且两端从绝缘护套的两端露出的圆柱状的芯棒、用于将复合绝缘子连接到输电铁塔的铁塔连接机构以及用于将复合绝缘子连接到导线的导线连接机构，其中，伞裙的顶部均朝向绝缘护套连接铁塔连接机构的一端，铁塔连接机构包括用于与绝缘护套的一端连接且包覆从绝缘护套露出的芯棒的第一连接部、与输电铁塔的横担连接的开设有连接孔的第二连接部以及用于通过连接孔将第二连接部固定在横担上的螺钉和螺母；导线连接机构连接在绝缘护套的另一端并且包覆从绝缘护套露出的芯棒。本实用新型的复合绝缘子可以减少或避免风偏放电，提高输电线路的安全性。

Description

复合绝缘子

技术领域

本实用新型涉及一种复合绝缘子。

背景技术

近年来，随着气候的变化，大风天数的增多和风力的加强对线路安全运行带来了严重威胁。由于在线路防污闪改造过程中增加了瓷质或玻璃绝缘子的长度使得绝缘子抗风偏放电能力降低，而且复合绝缘子重量小、防风偏能力差、容易发生风偏放电事故，所以需要尽快研制出能够承受风偏摆动的新型复合绝缘子。

输电线路的风偏放电一直是影响线路安全运行的因素之一。与雷击等其他原因引起的掉闸相比，风偏掉闸的重新合闸的成功率较低，一旦发生风偏掉闸，造成线路停运的几率较大。特别是220kV及以上电压等级线路，一旦发生风偏放电，将对输电系统造成很大影响，严重影响供电可靠性。在《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中第6项就有专门针对风偏放电的要求。

此外，风偏掉闸是京津唐电网线路掉闸的主要形式之一，掉闸的原因是直线塔绝缘子串或耐张塔跳线串在大风作用下摇摆角过大，致使导线对塔体放电。1999年京津唐电网110 kV及以上电压等级线路共计掉闸147次，掉闸率0.94次/(100km·a)。按掉闸原因统计：风偏掉闸占6%。2000年京津唐电网线路共计掉闸154次，掉闸率1.07次/(100km·a)。按掉闸原因统计：风偏掉闸占12%。

风偏掉闸的可能原因如下：

1、实际风速超过设计风速和/或风速不均匀系数大于设计时所用系数。例如：2000年7月，220 kV陡-洼双回、洼-吕双回在瞬时风速超过30 m／s的大风中同时掉闸，放电痕迹显示为边相导线对砼杆放电。500 kV沙-昌Ⅰ回线294号塔和沙-昌Ⅱ回线301号塔处于特殊地形区，长年承受大风，瞬时风速可达31m/s，接近设计风速；

2、杆塔设计裕度偏小（例如，500 kV一代塔头的工频电压空气间隙为1.45 m，而二代塔头降为1.25 m）、施工存在问题（例如，2000年4月，110 kV钱-南线52号J1型塔中相过引线在大风中对塔体放电，原因为施工中将过引线做得偏长）或经过外绝缘改造后裕度减小（例如，为加强外绝缘而增加绝缘子片数或将瓷绝缘子换为复合绝缘子均可能减小裕度）；

3、大风使电场不均匀程度增大，降低了导线对塔体的放电电压；

4、为防污闪而采用的调爬措施在一定程度上也加大了风偏放电的可能性。

在现有技术中主要采取如下防风偏掉闸的措施：

1、通过调整杆塔位置或杆塔结构来将绝缘子串风偏控制在安全范围内，此法对设计的前期调研有较高要求；

2、在绝缘子串下加挂重锤或适当增加重锤配重以及在导线上加装防振锤以减小摇摆角，但是有研究表明：采用加挂重锤来改善直线杆塔绝缘子串风偏虽然有一定的效果，但效果不理想；

另外还有其他的一些解决方法，但是防风偏效果普遍不大明显，而且有的方法需要对铁塔、导线进行一定的改动，实施起来比较困难，还很难有效的解决问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够减少或避免发生风偏放电的复合绝缘子。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种复合绝缘子，包括：

外圆周上间隔地设置有多个伞裙的绝缘护套、设置于所述绝缘护套的内部且两端从所述绝缘护套的两端露出的圆柱状的芯棒、用于将所述复合绝缘子连接到输电铁塔的铁塔连接机构以及用于将所述复合绝缘子连接到导线的导线连接机构，其中，所述多个伞裙的顶部均朝向所述绝缘护套连接所述铁塔连接机构的一端，所述铁塔连接机构包括用于与所述绝缘护套的一端连接且包覆从所述绝缘护套露出的芯棒的第一连接部、一端与输电铁塔的横担连接且另一端与所述第一连接部连接的开设有连接孔的第二连接部以及用于通过所述连接孔将所述第二连接部固定在所述横担上的螺钉和螺母；所述导线连接机构连接在所述绝缘护套的另一端并且包覆从所述绝缘护套露出的芯棒。

优选地，所述连接孔的开孔方向垂直于所述芯棒的轴线，在所述连接孔的开孔方向上所述第二连接部的高度小于所述第一连接部的高度。

优选地，所述第二连接部上并列地设置两个所述连接孔，所述连接孔的开孔方向垂直于所述芯棒的轴线，在所述连接孔的开孔方向上所述第二连接部的高度小于所述第一连接部的高度。

优选地，从所述第二连接部起沿所述芯棒的径向相对地延伸出两个突出部，每个突出部上设置一个连接孔。

优选地，所述铁塔连接机构和/或所述导线连接机构上设置有均压环。

优选地，所述绝缘护套和伞裙均由硅橡胶制成。

优选地，所述芯棒的直径在27mm至45mm之间。

优选地，所述芯棒的直径为38mm。

本实用新型的复合绝缘子可以减少或避免风偏放电，提高输电线路的安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的复合绝缘子的结构示意图。

图2是本实用新型实施例二的复合绝缘子的结构示意图。

图3是本实用新型实施例三的复合绝缘子的结构示意图。

图4是本实用新型实施例四的复合绝缘子的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

图1是本实用新型实施例一的复合绝缘子的结构示意图，如图1所示，本实施例的复合绝缘子可以包括：外圆周上间隔地设置有多个伞裙102的绝缘护套101、设置于绝缘护套101的内部且两端从绝缘护套101的两端露出的圆柱状的芯棒103、用于将复合绝缘子连接到输电铁塔的铁塔连接机构104以及用于将复合绝缘子连接到导线的导线连接机构105，其中，伞裙102的大小可以不完全相同并且伞裙102的顶部均朝向绝缘护套101连接铁塔连接机构104的一端，铁塔连接机构104包括用于与绝缘护套101的一端连接且包覆从绝缘护套101露出的芯棒103的第一连接部106、一端与输电铁塔的横担连接且另一端与第一连接部106连接的开设有连接孔108的第二连接部107以及用于通过连接孔108将第二连接部107固定在横担上的螺钉109和螺母110；导线连接机构105连接在绝缘护套101的另一端并且包覆从绝缘护套101露出的芯棒103。本实施例的复合绝缘子一端固定在输电铁塔上另一端固定在导线上，使复合绝缘子的随风摆动被限制在更小的范围内，从而减少或避免风偏放电。

其中，连接孔108的开孔方向垂直于芯棒103的轴线，在连接孔108的开孔方向上第二连接部107的高度H1小于第一连接部106的高度H2。

此外，绝缘护套101和伞裙102可以均由硅橡胶制成。芯棒103是实心或者空心的环氧芯棒，并且直径在27mm至45mm之间，优选为38mm。传统的线路用复合绝缘子的机械受力由环氧芯棒承担，主要利用的环氧芯棒的抗拉特性，而对于环氧芯棒的其他特性，没有得到合理有效的利用。因此，本实用新型还通过增加环氧芯棒的重量来解决复合绝缘子的风偏放电问题。

另外，为了保证复合绝缘子周围的电场的稳定，防止电场放电现象，在铁塔连接机构104和/或导线连接机构105上设置有均压环111。优选的方案是在铁塔连接机构104和导线连接机构105上均设置均压环111，这两个均压环的圆环彼此相对。

对于220kv以上的输电线路，需要更长的复合绝缘子以便进一步增大爬电距离，而本实用新型的复合绝缘子与铁塔紧密地固定在一起。这种设计利用绝缘子芯棒的机械强度（尤其是柔性）来减小瞬间风偏所产生的非常大的力矩，利用复合绝缘子承受拉伸及弯曲载荷的性能、较强的刚柔特性和抑制风偏的能力来承受风偏摆动。

图2是本实用新型实施例二的复合绝缘子的结构示意图，如图2所示，本实施例的复合绝缘子在结构上类似于实施例一的复合绝缘子，不同之处在于：第二连接部107上并列地设置两个连接孔108。这样可以使复合绝缘子和输电铁塔的连接更加牢固，进一步抑制复合绝缘子的随风摆动。

图3是本实用新型实施例三的复合绝缘子的结构示意图，如图3所示，本实施例的复合绝缘子在结构上类似于实施例一的复合绝缘子，不同之处在于：第一连接部106为圆柱状，第二连接部107为立方体，保证第二连接部107沿芯棒103的径向的截面能够覆盖第一连接部106沿芯棒103的径向的截面，并且将第二连接部107和第一连接部106焊接在一起。这样可以使第一连接部106更加牢固地连接第二连接部107。

图4是本实用新型实施例四的复合绝缘子的结构示意图，如图4所示，本实施例的复合绝缘子在结构上类似于实施例一的复合绝缘子，不同之处在于：从第二连接部107起沿芯棒103的径向相对地延伸出两个突出部112，每个突出部上设置一个连接孔108。两套螺钉109和螺母110通过连接孔108将第二连接部107固定在输电铁塔上。这种结构使复合绝缘子的受力均匀，不易随风摆动。

下面描述本实用新型的复合绝缘子的防风偏性能：

现有的绝缘子在风载荷下，主要依靠自身重量和导线重量来抵抗风偏，而本实用新型的复合绝缘子通过铁塔连接机构和导线连接机构连接在输电铁塔的横担和导线之间，使得复合绝缘子不能自由偏移，能够防止绝缘子受载荷影响而产生较大摆动，有效避免了电网的安全隐患。

在复合绝缘子的挠度相同情况下，在复合绝缘子连接导线的一端受到垂直于芯棒的轴线的0.8kN的拉力情况下，经过计算，复合绝缘子连接导线的一端偏离芯棒的轴线的距离不大于800mm。

本实用新型的复合绝缘子主要电气参数如下：绝缘距离为1900，工频干耐受电压为588 kV，雷电冲击耐受电压为1159 kV，工频湿耐受电压为572kV。所述复合绝缘子符合GB/T 19519-2004《标准电压高于1000V的交流架空线路用复合绝缘子-定义、试验方法及验收准则》的要求。

使用本实用新型的复合绝缘子预计可以将输电线路的掉闸率降低6至10个百分点。根据国家电网公司在1999~2003年间的风偏掉闸的统计数据，220kV输电线路共发生139次风偏掉闸。如果使用本实用新型的复合绝缘子彻底杜绝了风偏放电引起的掉闸的发生，则按照每次强风掉闸0.5h、输电容量200MW、上网电价0.4元/千瓦时计算，每年就可以直接增加效益140余万元，更重要的是还确保了输电线路的畅通，提高了供电可靠性。此外，在满足抗风偏要求的情况下，所述复合绝缘子依然具有复合绝缘子本身的优点，如：耐污秽能力强、重量轻、便于安装、免维护等。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种复合绝缘子，其特征在于，包括：外圆周上间隔地设置有多个伞裙的绝缘护套、设置于所述绝缘护套的内部且两端从所述绝缘护套的两端露出的圆柱状的芯棒、用于将所述复合绝缘子连接到输电铁塔的铁塔连接机构以及用于将所述复合绝缘子连接到导线的导线连接机构，其中，所述多个伞裙的顶部均朝向所述绝缘护套连接所述铁塔连接机构的一端，所述铁塔连接机构包括用于与所述绝缘护套的一端连接且包覆从所述绝缘护套露出的芯棒的第一连接部、一端与输电铁塔的横担连接且另一端与所述第一连接部连接的开设有连接孔的第二连接部以及用于通过所述连接孔将所述第二连接部固定在所述横担上的螺钉和螺母；所述导线连接机构连接在所述绝缘护套的另一端并且包覆从所述绝缘护套露出的芯棒。

2.根据权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于，所述连接孔的开孔方向垂直于所述芯棒的轴线，在所述连接孔的开孔方向上所述第二连接部的高度小于所述第一连接部的高度。

3.根据权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于，所述第二连接部上并列地设置两个所述连接孔，所述连接孔的开孔方向垂直于所述芯棒的轴线，在所述连接孔的开孔方向上所述第二连接部的高度小于所述第一连接部的高度。

4.根据权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于，从所述第二连接部起沿所述芯棒的径向相对地延伸出两个突出部，每个突出部上设置一个连接孔。

5.根据权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于，所述铁塔连接机构和/或所述导线连接机构上设置有均压环。

6.根据权利要求1所述的复合绝缘子，其特征在于，所述绝缘护套和伞裙均由硅橡胶制成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的复合绝缘子，其特征在于，所述芯棒的直径在27mm至45mm之间。

8.根据权利要求7所述的复合绝缘子，其特征在于，所述芯棒的直径为38mm。

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