CN203871092U - 一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构 - Google Patents

Abstract

一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，包括上扩径部件、下扩径部件以及连接上扩径部件和下扩径部件的弹性卡扣，上扩径部件和下扩径部件结构相同，上下对称的卡接在架空裸导线需防护位置的表面，上扩径部件和下扩径部件的外表面均涂覆有改性环氧绝缘层。扩经导体内部为中空结构；本实用新型结构屏蔽了架空裸导线表面单线曲率和毛刺，获得光滑、较大导体等效半径，彻底消除裸导线表面电晕，极大地减小了安全距离；本实用新型的扩径导体和外部增强固体绝缘层策略可以获得几乎是永久的安全防护效果。

Description

一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构

技术领域

本实用新型涉及架空裸导线增补绝缘技术领域，具体涉及一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构。 

背景技术

近年来，随着狂风暴雨等恶劣天气和电网运行环境的的不断恶化，高压输电线路由于遭受到雷击、外力破坏、鸟害、污秽闪络、异物搭接(风筝、铝.箔塑料等)等造成的电力系统短路和放电的故障频频发生，高压线路每年都要进行2-3次的停电检修，每次都有大量的线路异物需要处理，这不仅对系统的安全稳定运行带来了很大的影响，更造成了极大的经济损失。 

目前对这个问题的解决，主要集中对高压裸导线进行局部增补绝缘的方法来提高系统的安全稳定运行：(1)复合绝缘热缩带可作为局部增补绝缘材料，已被局部用于绝缘水平较差的导体表面包覆。但是该方法施工复杂，热缩带靠人工缠绕，工程量大且不均匀。(2)也有将机硅阻燃导热高压绝缘涂料均匀涂覆在裸导线表面以提高裸导线的绝缘能力。(3)有研究者介绍在复合绝缘子高压端安装绝缘护套改善高压端电场，目的是提高复合绝缘子的起晕电压和污闪电压。分析显示，该三种方法短期可能有一定效果，在一定程度上降低当有接地体靠近时的故障概率，但均无法有效消除单导线曲率半径小和导线毛刺处的电场集中，只会简单地将导体表面局部强电场延伸到外加绝缘表面，经过短时间局部电晕腐蚀和户外环境即可能导致局部绝缘脱落。另外，这类增强绝缘措施由于是对已有运行线路进行，第(1)和第(3)种方法的绝缘搭接间隙不可 避免；第(2)种措施绝缘表面电晕不可避免，且全部存在绝缘两侧与裸导线界面导线表面电晕对端部有机绝缘的迅速腐蚀，因此绝缘寿命都很短。 

进一步分析，采取三种措施可以收到可靠、长寿命增强绝缘效果，分别为：(1)屏蔽裸导线表面单线曲率和毛刺；(2)获得光滑、较大导体等效半径，才能彻底消除裸导线表面电晕；(3)外部增强固体绝缘层。这种增强绝缘策略可以获得几乎是永久的效果。但该种增强绝缘结构在我国的应用尚未出现，因此我国亟需开发具有自主知识产权的新型扩径增强绝缘结构。 

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，具有屏蔽电晕，减小临界电晕距离，提高绝缘强度，使用寿命长的特点。 

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案是： 

一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，包括上扩径部件1、下扩径部件2以及连接上扩径部件1和下扩径部件2的弹性卡扣3。所述上扩径部件1和下扩径部件2结构相同，上下对称的卡接在架空裸导线需防护位置的表面；所述上扩径部件1和下扩径部件2的外表面均涂覆有改性环氧绝缘层4，上扩径部件1和下扩径部件2均为中空结构，若在上扩径部件1两端的半球形结构上各开设两个螺纹孔7，则在下扩径部件2两端的半球形结构上各开设两个小通孔8以及开设在小通孔8下的大通孔9，或者在下扩径部件2两端的半球形结构上各开设两个螺纹孔7，在上扩径部件1两端的半球形结构上各开设两个小通孔8以及开设在小通孔8下的大通孔9；所述弹性卡扣3为圆柱体和圆锥体的结合结构，在圆柱体和圆锥体的结合处带有平台11，所述圆柱体远离圆锥体的一端设置有螺纹段10，并在螺纹段10的顶端开有凹槽，形成调节上扩径部件1和下扩 径部件2间缝隙距离的调节口12，在圆柱体的螺纹段10的另一端和圆锥体的中部开有减弱弹性卡扣3的圆锥体部分刚度以方便将圆锥体穿过小通孔8的凹槽，当所述弹性卡扣3连接上扩径部件1和下扩径部件2后，所述平台11卡在小通孔8下的大通孔9的连接处。 

所述上扩径部件1和下扩径部件2的主体均为半圆柱状，两端均为半球形结构。 

所述上扩径部件1和下扩径部件2的主体均为半圆柱状，一端为半球形结构。 

所述上扩径部件1和下扩径部件2均为半圆柱状。 

所述上扩径部件1和下扩径部件2均为半球体状。 

所述上扩径部件1和下扩径部件2的材料为铝合金。 

所述弹性卡扣3的材料为铜。 

所述上扩径部件1和下扩径部件2内部中空结构处的壁厚小于5mm。 

所述改性环氧绝缘层4的厚度为0.5～1mm。 

本实用新型和现有技术相比，具有如下优点： 

1、本实用新型解决了以下三个问题：(1)屏蔽了架空裸导线表面单线曲率和毛刺；(2)获得光滑、较大导体等效半径，彻底消除裸导线表面电晕；(3)外部增强固体绝缘层，增强绝缘策略可以获得几乎是永久的效果。 

2、本实用新型减小了架空裸导线的临界电晕距离，当有接地体靠近裸导线时，减小了发生电晕放电的危险。 

3、本实用新型上扩径部件和下扩径部件可以在裸导线不拆卸的情况下进行安装，将结构进行连接至所需长度，施工方便，可以更换。 

4、本实用新型由于是铝合金主体结构可以长期使用在恶劣的环境下，不会 剥裂，不会脱落，不会腐蚀，绝缘水平不会降低。 

附图说明

图1为本实用新型实施例一扩径部件使用状态图主视图。 

图2为本实用新型实施例一扩径部件俯视图。 

图3为本实用新型实施例二使用的一种结构扩径部件使用状态图主视图。 

图4为本实用新型实施例二使用的另一种结构扩径部件使用状态图主视图。 

图5为本实用新型实施例三扩径部件使用状态图主视图。 

图6为弹性卡扣的主视图。 

图7为未安装扩径增强绝缘结构时，高压裸导线的半径为及与接地体之间的临界电晕距离示意图。 

图8为安装扩径增强绝缘结构时，高压裸导线的有效半径为及与接地体之间的临界电晕距离示意图。 

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。 

实施例一 

如图1、图2和图6所示，本实施例一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，包括上扩径部件1、下扩径部件2以及连接上扩径部件1和下扩径部件2的弹性卡扣3，所述上扩径部件1和下扩径部件2结构相同，上下对称的卡接在架空裸导线需要增强绝缘处的上表面和下表面，可以在高压裸导线5不拆卸的情况下安装在高压裸导线5表面以增加其有效半径，达到屏蔽电晕的效果，根据需要将本实用新型增强绝缘结构进行连接至所需长度，施工方便，并且可以更换。所述上扩径部件1和下扩径部件2的外表面均涂覆有改性环氧绝缘层4，主体为圆柱状，其内部均为中空结构6，以减小整体结构重量，两端为半球形结 构，若在上扩径部件1两端的半球形结构上各开设两个螺纹孔7，则在下扩径部件2两端的半球形结构上各开设两个小通孔8以及开设在小通孔8下的大通孔9，或者在下扩径部件2两端的半球形结构上各开设两个螺纹孔7，在上扩径部件1两端的半球形结构上各开设两个小通孔8以及开设在小通孔8下的大通孔9，还可以将螺纹孔7与小通孔8和大通孔9交叉设置；所述弹性卡扣3为圆柱体和圆锥体的结合结构，在圆柱体和圆锥体的结合处带有平台11，所述圆柱体远离圆锥体的一端设置有螺纹段10，并在螺纹段10的顶端开有凹槽，形成可用螺丝刀调节上扩径部件1和下扩径部件2间缝隙距离的调节口12，在圆柱体的螺纹段10的另一端和圆锥体的中部开有减弱弹性卡扣3的圆锥体部分刚度以方便将圆锥体穿过小通孔8的凹槽，当所述弹性卡扣3连接上扩径部件1和下扩径部件2后，所述平台11卡在小通孔8下的大通孔9的连接处。 

实施例二 

如图3和图4所示，本实施例一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其它结构同实施例一，不同之处在于：上扩径部件1和下扩径部件2的主体为半圆柱状，一端为半球形结构，或者上扩径部件1和下扩径部件2为半圆柱状。此种结构使用时，如图4所示的上扩径部件1和下扩径部件2根据需要可以串接多个，但在串接后的两端必须串接如图3所示结构的上扩径部件1和下扩径部件2，并且半球形结构一端要置于最外端。 

实施例三 

如图5所示，本实施例一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其它结构同实施例一，不同之处在于：所述上扩径部件1和下扩径部件2均为半球体状。使用时，根据需要可以串接多个即可。 

作为本实用新型的优选实施方式，所述上扩径部件1和下扩径部件2的材 料为铝合金。 

作为本实用新型的优选实施方式，所述弹性卡扣3的材料为铜。 

作为本实用新型的优选实施方式，所述上扩径部件1和下扩径部件2内部中空结构处的壁厚小于5mm。 

作为本实用新型的优选实施方式，所述改性环氧绝缘层4的厚度为0.5～1mm。 

本实用新型的工作原理为：高压裸导线5穿过上扩径部件1和下扩径部件2组成的扩径增强绝缘结构，高压裸导线5与扩径增强绝缘结构有电气接触，两者为等电位，从而增加了高压裸导线5的有效半径，提高了高压裸导线5的临界电晕距离。 

如图7所示，在没有安装扩径增强绝缘结构时，高压裸导线的半径为r₀,高压裸导线与接地体之间的临界电晕距离为R₁，最大电场E_max出现的位置为裸导线外表面，可以由如下公式表示。 

$E_{\max }=\frac{U}{r_0\ln \frac{R_1}{r_0}}$

式中：U-高压裸导线额定运行电压，r₀-高压裸导线半径，R₁-临界电晕距离 

如图8所示，安装扩径增强绝缘结构后，高压裸导线5的有效半径扩径为R₀,高压裸导线5与接地体之间的临界电晕距离为R₂，最大电场E_max出现的位置为改性环氧绝缘层4外表面，如下公式表示。 

$E_{\max }=\frac{U}{\left((R_0+\mathrm{\ΔR})\right){\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{air}}(\frac{1}{{\mathrm{\ϵ}}_1}\ln \frac{R_0+\mathrm{\ΔR}}{R_0}+\frac{1}{{\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{air}}}\ln \frac{R_2}{R_0+\mathrm{\ΔR}})}$

式中：U-高压裸导线额定运行电压，R₀-铝合金结构的外半径，ΔR-环氧绝缘层的厚度，ε_air-空气的相对介电常数，ε₁-环氧绝缘层的相对介电常数，R₂-临界电晕距离 

可以看出，通过扩径后，高压裸导线的临界电晕距离由R₁减小为R₂。 

本实用新型的安装过程为：在安装扩径增强结构时，需要事先将弹性卡扣3与上扩径部件1和/或扩径部件2的螺纹孔7配合，上扩径部件1和/或扩径部件2上面各安装两个弹性卡扣3，然后在不拆卸高压裸导线5的情况下，将安装好的弹性卡扣3的上扩径部件1和上扩径部件2放置在高压裸导线上，将缝隙朝上，然后将弹性卡扣3扣进小通孔8中，即完成单一扩径增强结构的安装，然后依次按照上述操作将多个单一扩径增强结构组合在一起，至所需长度。 

Claims (9)

1.一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其特征在于：包括上扩径部件(1)、下扩径部件(2)以及连接上扩径部件(1)和下扩径部件(2)的弹性卡扣(3)；所述上扩径部件(1)和下扩径部件(2)结构相同，上下对称的卡接在架空裸导线需防护位置的表面；所述上扩径部件(1)和下扩径部件(2)的外表面均涂覆有改性环氧绝缘层(4)，上扩径部件(1)和下扩径部件(2)均为中空结构，若在上扩径部件(1)两端的半球形结构上各开设两个螺纹孔(7)，则在下扩径部件(2)两端的半球形结构上各开设两个小通孔(8)以及开设在小通孔(8)下的大通孔(9)，或者在下扩径部件(2)两端的半球形结构上各开设两个螺纹孔(7)，在上扩径部件(1)两端的半球形结构上各开设两个小通孔(8)以及开设在小通孔(8)下的大通孔(9)；所述弹性卡扣(3)为圆柱体和圆锥体的结合结构，在圆柱体和圆锥体的结合处带有平台(11)，所述圆柱体远离圆锥体的一端设置有螺纹段(10)，并在螺纹段(10)的顶端开有凹槽，形成调节上扩径部件(1)和下扩径部件(2)间缝隙距离的调节口(12)，在圆柱体的螺纹段(10)的另一端和圆锥体的中部开有减弱弹性卡扣(3)的圆锥体部分刚度以方便将圆锥体穿过小通孔(8)的凹槽，当所述弹性卡扣(3)连接上扩径部件(1)和下扩径部件(2)后，所述平台(11)卡在小通孔(8)下的大通孔(9)的连接处。 

2.根据权利要求1所述的一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其特征在于：所述上扩径部件(1)和下扩径部件(2)的主体为半圆柱状，两端为半球形结构。 

3.根据权利要求1所述的一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构， 其特征在于：所述上扩径部件(1)和下扩径部件(2)的主体均为半圆柱状，一端为半球形结构。 

4.根据权利要求1所述的一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其特征在于：所述上扩径部件(1)和下扩径部件(2)均为半圆柱状。 

5.根据权利要求1所述的一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其特征在于：所述上扩径部件(1)和下扩径部件(2)均为半球体状。 

6.根据权利要求1所述的一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其特征在于：所述上扩径部件(1)和下扩径部件(2)的材料为铝合金。 

7.根据权利要求1所述的一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其特征在于：所述弹性卡扣(3)的材料为铜。 

8.根据权利要求1所述的一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其特征在于：所述上扩径部件(1)和下扩径部件(2)内部中空结构处的壁厚小于5mm。 

9.根据权利要求1所述的一种增强架空裸导线绝缘性能的新型护套结构，其特征在于：所述改性环氧绝缘层(4)的厚度为0.5～1mm。