CN205069241U - 用于高海拔地区的一大两小伞形直流复合支柱绝缘子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高海拔地区的一大两小伞形直流复合支柱绝缘子。本实用新型由玻璃芯棒、外伞套以及端部金属法兰组成，其中在芯棒上设置硅橡胶护套，硅橡胶护套上均匀设置硅橡胶伞裙，该伞裙由若干直径相等的大伞裙及每两相邻大伞裙之间的两个小伞裙排列组成，相邻大伞裙伞间距为90~180毫米，一个伞裙单元的平均伞伸出为55~90毫米,大小伞裙伸出差为20~60毫米。本实用新型的大、小伞裙的伞伸出、伞间距等参数协调作用，获得了直流污闪特性最优的复合支柱绝缘子的伞裙结构参数，使复合支柱绝缘于在相同的结构高度的条件下具有优异的耐污湿闪性能，并且能大大降低绝缘子伞裙材料的消耗。

Description

用于高海拔地区的一大两小伞形直流复合支柱绝缘子

技术领域

本实用新型属于绝缘子制造技术领域，具体是一种直流复合支柱绝缘子及其伞裙结构。

背景技术

支柱绝缘子是电力输送工程中必不可少的元件，在换流站中，起着支撑设备和电气绝缘的重要作用，在电力系统中有着十分重要的地位。随着电压等级的不断提高，对于传统的瓷支柱绝缘子，为了满足外绝缘的要求，其主体直径和结构高度也势必越来越大。然而对于生产厂家来说，生产制造出即满足外绝缘要求，又满足机械强度的瓷支柱绝缘子难度较大。而复合绝缘材料因其优异的耐污闪特性目前在我国得到广泛应用。

目前国内外研究机构已对不同伞裙结构的瓷支柱绝缘子的直流污闪特性进行了较多研究。由于硅橡胶表面具有良好的憎水迁移特性，使得复合支柱绝缘子染污表面的电弧发展特性与瓷支柱绝缘子相差很大，因此，两者的直流污闪特性差别很大，且复合支柱绝缘子的直流污闪特性明显优于瓷支柱绝缘子。但是到目前为止，针对复合支柱绝缘子的伞裙结构参数优化设计领域的相关研究尚属空白。

对于直流复合支柱绝缘子的选型设计，目前多从运行经验出发，单纯的从增加爬电距离的角度来确保绝缘子的外绝缘性能。在实际运行中，与交流电压下相比，直流电压下的飘弧特性使得支柱绝缘子的外绝缘特性并不随着爬电距离的增加而线性增加，并且大量的试验和运行经验表明：优化支柱绝缘子伞裙结构参数，能大幅度提高其污闪、污雨闪电压。因此需要针对复合支柱绝缘子的伞裙参数开展系统的研究，设计提出直流外绝缘特性较优的复合支柱绝缘子伞裙结构。

实用新型内容

为避免现有复合绝缘子存在的上述缺陷，本实用新型提供一种用于高海拔地区的一大两小伞形直流复合支柱绝缘子。它对伞裙结构的伞伸出、伞间距等参数进行了优化设计，以提高爬电距离的利用率以及单位绝缘高度的直流污闪电压，同时有效降低绝缘子伞裙材料的消耗。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于高海拔地区的一大两小伞形直流复合支柱绝缘子，其包括玻璃芯棒、硅橡胶护套、硅橡胶外伞裙、金属法兰，在玻璃芯棒设有硅橡胶护套，硅橡胶护套上均匀布设有硅橡胶外伞裙，硅橡胶护套和硅橡胶外伞裙由硅橡胶一次硫化成型，其中，硅橡胶外伞裙由自上而下的多个伞裙单元构成，每个伞裙单元由一个大伞裙和两个小伞裙自上而下排列组成，伞裙单元的平均伞伸出即远离硅橡胶护套所伸出的平均距离为55~90毫米，相邻大伞裙伞间距为90~180毫米，大伞裙和小伞裙的伸出差为20~60毫米。

进一步地，相邻大伞裙的伞间距为108毫米，伞裙单元的平均伞伸出为75毫米。

进一步地，玻璃芯棒由玻璃纤维制成，在玻璃芯棒的两端安装金属法兰。

进一步地，所有大伞裙的直径相同，所以小伞裙的直径相同。

进一步地，上述的复合支柱绝缘子，护套与芯棒之间涂有一层偶联剂。

上述的复合支柱绝缘子，玻璃芯棒端部采用端部法兰真空胶装技术安装。

与现有技术相比，采用本实用新型所限定结构的复合支柱绝缘子有如下优点：

1.具有优异的湿污闪耐受性能，优化伞裙结构，提高单位梯度污闪电压，有效增强外绝缘可靠性，相同耐受电压下，可显著降低绝缘子伞裙材料的消耗。

2.芯棒端部和金具之间使用真空胶装技术，不仅密封性好，而且保证绝缘子法兰的胶装强度，满足了绝缘子的抗扭、抗弯等机械性能。

3.护套和外伞裙通过整体真空注射工艺，不仅便于批量生产，而且不存在护套和伞裙的不同期老化问题。

4.护套和玻璃芯帮之间采用偶联剂粘接，避免了恶劣气候条件下，水气等进入护套内部，可有效提高支柱绝缘子的湿污闪耐受和抗老化能力。

附图说明

图1是一直流复合支柱绝缘子实施例结构示意图；

图2为五种不同伞裙结构的直流复合支柱绝缘子试品的直流污闪特性曲线。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的实施和保护不限于此，以下若有未特别详细说明之处，均是本领域技术人员可参照现有技术实现的。

图1所示直流复合支柱绝缘子采用了本实用新型优化设计的伞裙结构，图1中，P₁为大伞裙伞伸出，P₂为小伞裙伞伸出，S₁为大伞裙伞间距，S₂为相邻伞裙伞间距，P₁和P₂的均值P_AV＝（P₁+2P₂)/3为平均伞伸出。

它主要由玻璃芯棒1、外伞套（硅橡胶护套3、硅橡胶外伞裙4）、金属法兰2三部分组成，硅橡胶外伞裙4由从上到下的一个个伞裙单元组成，其中，一个伞裙单元由一个大伞裙41和两个小伞裙42排列组成，一个伞裙单元平均伞伸出为55~90毫米，相邻大伞裙伞间距为90~180毫米，大小伞伸出差为20~60毫米。硅橡胶护套3和玻璃芯棒1由偶联剂有效粘接，以提高耐受湿污闪和抗老化能力，芯棒端部和金具之间由粘合剂真空胶装，具有良好的抗拉能力和密封性。

本实例用不同伞裙结构的支柱绝缘子进行数值仿真研究，确定了参数较优的伞裙参数范围：一个伞裙单元的平均伞伸出为55~90毫米，大小伞伸出差为20~60毫米，相邻两个伞裙单元的伞间距为90~180毫米。

对采用本实用新型制作的伞裙参数较优的直流复合支柱绝缘子进行人工污秽耐受试验，试品参数如下表1。

图2表示五种不同伞裙结构的直流复合支柱绝缘子试品的直流污闪特性曲线，横坐标表示盐密（单位mg/cm²，纵坐标表示直流污闪电压U50%（单位kV)。

表1直流复合支柱绝缘子试品的参数

1、平均伞伸出的影响

由表1可以看出，1＃、2＃和3＃三种复合支柱绝缘子的伞间距大小相同，而大小伞伸出相差较大，分别为65/50mm、80/50mm和105/60mm。对三者的污闪特性进行比较。

由图2可以看出，3＃复合支柱绝缘子污闪特性高于2＃、1#，说明3＃复合支柱绝缘子的参数设计比较合理，其大伞伸出P₁为105mm，小伞伸出P₂为60mm，平均伞伸出Pav为75mm。

通过以上分析可以得出，当复合支柱绝缘子的平均伞伸出Pav为75mm时，其污闪特性较优。

2、伞间距的影响

由表1可知，3＃、4＃和5＃三种复合支柱绝缘子的伞伸出大小相同，而大小伞间距相差较大，分别为108/36、129/43和150/50。对三者的污闪特性进行比较。

从图2可以看出，3＃复合支柱绝缘子污闪特性高于4＃、5#，说明3＃复合支柱绝缘子的参数设计比较合理，其大伞间距S₁为108mm，小伞间距S₂为36mm。

通过以上分析可以得出，当复合支柱绝缘子的伞间距S1为108mm时，其污闪特性较优。

上述研究结果表明：B3复合支柱绝缘子的伞裙结构参数，可较大程度提高直流污闪电压。

本实用新型的实施例的最佳结构数据如下：

伞间距（大/小）：108/36mm；

伞伸出（大/小）：80/50mm；

芯棒直径：280mm。

Claims (4)

1.一种用于高海拔地区的一大两小伞形直流复合支柱绝缘子，其特征在于包括玻璃芯棒（1）、硅橡胶护套（3）、硅橡胶外伞裙（4）、金属法兰（2），玻璃芯棒设有硅橡胶护套，硅橡胶护套上均匀布设有硅橡胶外伞裙，硅橡胶护套（3）和硅橡胶外伞裙由硅橡胶一次硫化成型，其中，硅橡胶外伞裙由自上而下的多个伞裙单元构成，每个伞裙单元由一个大伞裙和两个小伞裙自上而下排列组成，伞裙单元的平均伞伸出即远离硅橡胶护套（3）所伸出的平均距离为55~90毫米，相邻大伞裙伞间距为90~180毫米，大伞裙和小伞裙的伸出差为20~60毫米。

2.根据权利要求1所述的用于高海拔地区的一大两小伞形直流复合支柱绝缘子，其特征是：相邻大伞裙的伞间距为108毫米，伞裙单元的平均伞伸出为75毫米。

3.根据权利要求2所述的用于高海拔地区的一大两小伞形直流复合支柱绝缘子，其特征是：玻璃芯棒由玻璃纤维制成，在玻璃芯棒的两端安装金属法兰。

4.根据权利要求2所述的用于高海拔地区的一大两小伞形直流复合支柱绝缘子，其特征是：所有大伞裙的直径相同，所以小伞裙的直径相同。