CN214897852U - 一种绝缘套管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种绝缘套管，包括中间绝缘管、安装法兰和油中绝缘管，中间绝缘管固定在安装法兰的一端，油中绝缘管固定在安装法兰的另一端，中间绝缘管的内壁和油中绝缘管的内壁均设有半导电层，该半导电层与安装法兰电连接。本实用新型的绝缘套管结构简单，设置一种屏蔽结构，能够在绝缘套管内部形成均匀电场，以及该屏蔽结构不受外部环境影响，能够降低绝缘套管的制造成本。

Description

一种绝缘套管

技术领域

本实用新型涉及输变电绝缘设备技术领域，特别是涉及一种绝缘套管。

背景技术

目前行业内低压变压器套管普遍采用瓷外套绝缘，以载流导电杆作为高压电极，在瓷外套的外表面喷涂烧制一层半导体釉作为接地电极，并起到屏蔽法兰均匀电场的作用，但是半导体釉阻值较难控制，容易出现断层、分布不均匀等缺陷，且暴露在大气恶劣条件下，容易受环境影响，同时半导体釉的高度会减少套管的外绝缘干弧距离，需要增加套管的高度，从而增加套管的制造成本。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种绝缘套管，设置一种屏蔽结构，能够在绝缘套管内部形成均匀电场，以及该屏蔽结构不受外部环境影响，能够降低绝缘套管的制造成本。

为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术手段如下：一种绝缘套管，包括中间绝缘管、安装法兰和油中绝缘管，中间绝缘管固定在安装法兰的一端，油中绝缘管固定在安装法兰的另一端，中间绝缘管的内壁和油中绝缘管的内壁均设有半导电层，该半导电层与安装法兰电连接。

上述绝缘套管采用在绝缘套管的内壁设置半导电层的屏蔽结构，不受外部恶劣环境的影响，且不影响绝缘套管外表面的干弧距离，从而能够降低绝缘套管的制造成本。同时，该半导电层与安装法兰短接，使绝缘套管的中间载流导电杆与半导电层之间形成均匀电场。

优选地，安装法兰包括：第一法兰筒，沿轴向呈中空结构，用于连接中间绝缘管；第二法兰筒，沿轴向呈中空结构，且第二法兰筒与第一法兰筒同轴设置，用于连接油中绝缘管；连接板，设于第一法兰筒与第二法兰筒之间，连接板为环形板且与第一法兰筒同轴设置，用于同时固定中间绝缘管和油中绝缘管。

优选地，连接板靠近第一法兰筒的板面与中间绝缘管密封连接，连接板远离第一法兰筒的另一板面与油中绝缘管抵接。

优选地，半导电层为金属套筒，中间绝缘管的内径和油中绝缘管的内径一致，金属套筒与连接板的侧边固定连接，使金属套筒同时位于中间绝缘管和油中绝缘管的内壁，同时，使金属套筒与安装法兰电连接，并且该金属套筒的屏蔽结构简单、便于制造。

优选地，半导电层包括第一半导电层和第二半导电层，第一半导电层位于中间绝缘管的内壁，第二半导电层位于油中绝缘管的内壁。

优选地，连接板的侧边设置连接件，连接件电连接第一半导电层与第二半导电层，确保绝缘套管内部形成均匀电场。

优选地，第一半导电层与第二半导电层均为碳纤维层，碳纤维是优良的导电材料。

优选地，碳纤维层的厚度不超过1mm。

优选地，第一法兰筒、连接板和第二法兰筒一体成型，保证安装法兰的整体机械强度。

优选地，第一法兰筒与中间绝缘管、第二法兰筒与油中绝缘管均通过胶装固定，确保中间绝缘管、油中绝缘管与安装法兰的连接稳固。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，在低压绝缘套管的应用中，采用在绝缘套管的内壁设置半导电层的屏蔽结构，相比于传统的瓷外套外表面喷涂烧制半导体釉，该屏蔽结构不会出现分布不均、容易受外部恶劣环境影响的情况，且不影响绝缘套管外表面的干弧距离，从而能够降低绝缘套管的制造成本。以及，该半导电层与安装法兰短接，使绝缘套管的中间载流导电杆与半导电层之间形成均匀电场。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式的绝缘套管10的剖面示意图；

图2是本实用新型一实施方式的安装法兰120的剖面示意图；

图3是图1中A部分的放大示意图。

具体实施方式

根据要求，这里将披露本实用新型的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本实用新型的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本实用新型的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

本实用新型中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“端部”、“一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，绝缘套管10包括中间绝缘管110、安装法兰120和油中绝缘管130，中间绝缘管110固定在安装法兰120的一端，油中绝缘管130固定在安装法兰120的另一端，即中间绝缘管110、安装法兰120和油中绝缘管130依次同轴设置。中间绝缘管110外还包覆有绝缘层111，用于给绝缘套管10提供外绝缘性能，绝缘层111采用硅橡胶材料整体注射在中间绝缘管110的外周面，也可以采用模压等其他形式固定在中间绝缘管110的外周面，同时，绝缘层111还可以采用其他绝缘材料，在此不做限制。

在一应用场景中，结合图1和图2所示，安装法兰120包括第一法兰筒121、第二法兰筒122和连接板123，第一法兰筒121、第二法兰筒122和连接板123同轴设置，且连接板123位于第一法兰筒121和第二法兰筒122之间。具体地，第一法兰筒121沿轴向呈中空结构，用于连接中间绝缘管110，即中间绝缘管110的外周面套接于第一法兰筒121的内壁上，且通过胶装固定，确保中间绝缘管110与安装法兰120的连接稳固；第二法兰筒122沿轴向呈中空结构，用于连接油中绝缘管130，即油中绝缘管130的外周面套接于第二法兰筒122的内壁上，且通过胶装固定，确保油中绝缘管130与安装法兰120的连接稳固。同时，连接板123为环形板，连接板123靠近第一法兰筒121的板面与中间绝缘管110抵接，连接板123远离第一法兰筒121的另一板面与油中绝缘管130抵接，确保中间绝缘管110、油中绝缘管130均与安装法兰120可靠连接。

继续参阅图2，连接板123靠近第一法兰筒121的板面上设有密封槽124，密封槽124内放置橡胶密封圈，使中间绝缘管110与安装法兰120密封连接，防止外部水汽、杂质等进入中间绝缘管110内。由于油中绝缘管130整体浸入变压器油中，不与外界接触，因此连接板123远离第一法兰筒121的另一板面无需设置密封结构。

需要说明的是，本实施方式中，第一法兰筒121、第二法兰筒122和连接板123一体铸造成型，保证安装法兰120的整体机械强度。在其他实施方式中，也可以是第一法兰筒121和第二法兰筒122一体铸造成型，连接板123焊接固定于第一法兰筒121和第二法兰筒122之间的内壁上，在此不做限制。

在一应用场景中，结合图1、图2和图3所示，中间绝缘管110的内壁和油中绝缘管130的内壁均设有半导电层140，且半导电层140与安装法兰120电连接，即半导电层140为接地端。其中，油中绝缘管130位于绝缘油中，绝缘油在整个绝缘套管10运行过程中起内绝缘的作用。

其中，在一实施场景中，半导电层140为金属套筒140，金属套筒140与连接板123的侧边固定连接(图未示)。具体地，金属套筒140与绝缘套管10通过卡扣连接，中间绝缘管110的内径和油中绝缘管130的内径一致，连接板123的环形板内径略大于中间绝缘管110的内径，则中间绝缘管110、油中绝缘管130与连接板123之间形成有环形空腔，而金属套筒140的外周设置一周凸起，当中间绝缘管110与安装法兰120胶装固定后，将金属套筒140套入中间绝缘管110的内壁，然后再将油中绝缘管130与安装法兰120胶装固定使得金属套筒140位于油中绝缘管130的内壁，此时，金属套筒140的外周凸起卡设在上述环形空腔内，则可以将金属套筒140固定，且金属套筒140与安装法兰120能够电连接，确保绝缘套管10的内部形成均匀电场，以及金属套筒140作为屏蔽结构，结构简单、便于制造。

需要说明的是，在本实施方式中，连接板123的环形板内径略大于中间绝缘管110的内径，在中间绝缘管110与油中绝缘管130之间形成环形空腔，在其他实施方式中，也可以是连接板123的环形板内径略小于中间绝缘管110的内径，此时，连接板123在中间绝缘管110与油中绝缘管130之间形成环形凸起，而金属套筒140的外周设置一周凹槽，采用上述同样的方法，将金属套筒140固定在连接板123上，使金属套筒140固定并与安装法兰120能够电连接。

进一步地，在本实施方式中，金属套筒140采用铝筒，当然也可以采用其他金属材料制成。同时，在本实施方式中，金属套筒140与连接板123仅通过卡扣连接，在其他实施方式中，金属套筒140的外周凸起或者凹槽上也可以进一步设置通孔，连接板123的环形板内壁125上则设置对应的螺钉孔，通孔与螺钉孔匹配后通过穿设螺钉紧固，使金属套筒140与连接板123连接固定，防止金属套筒140脱落。或者，金属套筒140与连接板123仅通过螺钉穿设紧固，具体连接方式与上述一致，不再赘述。

同时，金属套筒140的高度设置为大于安装法兰120的整体高度，即在图1的方向上，金属套筒140靠近第一法兰筒121的端面高于第一法兰筒121远离连接板123的端面，金属套筒140靠近第二法兰筒122的端面低于第二法兰筒122远离连接板123的端面，如此，金属套筒140才能够屏蔽安装法兰120的电场影响。

在另一实施场景中，继续参阅图1、图2和图3，半导电层140包括第一半导电层141和第二半导电层142，第一半导电层141位于中间绝缘管110的内壁，第二半导电层142位于油中绝缘管130的内壁，在本实施方式中，中间绝缘管110的内径、连接板123的环形板内径和油中绝缘管130的内径一致，则第一半导电层141靠近安装法兰120的端面和第二半导电层142靠近安装法兰120的端面均与连接板123直接接触，从而半导电层140能够与安装法兰120电连接。当然，为了进一步保证半导电层140与安装法兰120的电连接可靠，也可以设置中间绝缘管110的内径和油中绝缘管130的内径一致，连接板123的环形板内径略大于中间绝缘管110的内径，此时，在连接板123的环形板内壁125上设置一电连接件(图未示)，该电连接件为环形金属薄片，则第一半导电层141与第二半导电层142通过该电连接件与安装法兰120电连接，进一步确保绝缘套管10的内部形成均匀电场。

需要说明的是，在本实施方式中，第一半导电层141与第二半导电层142均为碳纤维层，且碳纤维层的厚度不超过1mm，碳纤维是优良的导电材料，在其他实施方式中，也可以是金属镀层等导电材料，在此不做限制。

进一步地，半导电层140的高度与上述金属套筒140的高度一致，即在图1的方向上，第一半导电层141远离连接板123的端面高于第一法兰筒121远离连接板123的端面，第二半导电层142远离连接板的端面低于第二法兰筒122远离连接板123的端面。

进一步地，碳纤维层通过缠绕方式固定在中间绝缘管110和油中绝缘管130的内壁，即中间绝缘管110的制造过程如下：

S101：在芯模外部缠绕包覆第一半导电层141。

制作中间绝缘管110时，首先在芯模外部缠绕包覆第一半导电层141，具体为在芯模表面涂覆脱模剂，缠绕第一半导电层141、同时淋胶，缠绕至第一半导电层141的厚度达到第一预设值时，停止缠绕，具体地，第一半导电层141的厚度设置为不超过1mm，可以为0.5mm、0.6mm或者0.8mm等。

需要说明的是，在本实施方式中，第一半导电层141为碳纤维层，碳纤维是优良的导电材料，在其他实施方式中，也可以是金属镀层等导电材料，在此不做限制。

S102：在第一半导电层141外部缠绕包覆复合层。

在第一半导电层141外缠绕复合绝缘材料、同时淋胶，缠绕至中间绝缘管110的外径达到第二预设值时，停止缠绕。

需要说明的是，在本实施方式中，复合绝缘材料是玻璃纤维增强复合材料，在其他实施方式中，复合绝缘材料还可以是芳纶纤维增强复合材料、聚酯布或者聚酯毡，玻璃纤维增强复合材料和芳纶纤维增强复合材料具有成本低、机械性能优良的优点，聚酯毡和聚酯布具有便于加工的优点，使得表面更加平整。

S103：固化车削，得到中间绝缘管110。

在上述步骤完成后，进行固化脱模后车削，得到成品的中间绝缘管110。

需要说明的是，油中绝缘管130与中间绝缘管110的制造方法一致，在此不再赘述。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，绝缘套管10采用在绝缘套管10的内壁设置半导电层140的屏蔽结构，相比于传统的瓷外套外表面喷涂烧制半导体釉，该屏蔽结构不会出现分布不均、容易受外部恶劣环境影响的情况，且不影响绝缘套管10外表面的干弧距离，从而能够降低绝缘套管10的制造成本。以及，半导电层140与安装法兰120短接，使绝缘套管10的中间载流导电杆与半导电层140之间形成均匀电场。

本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种绝缘套管，其特征在于，所述绝缘套管包括中间绝缘管、安装法兰和油中绝缘管，所述中间绝缘管固定在所述安装法兰的一端，所述油中绝缘管固定在所述安装法兰的另一端，所述中间绝缘管的内壁和所述油中绝缘管的内壁均设有半导电层，所述半导电层与所述安装法兰电连接。

2.如权利要求1所述的绝缘套管，其特征在于，所述安装法兰包括：

第一法兰筒，沿轴向呈中空结构，用于连接所述中间绝缘管；

第二法兰筒，沿轴向呈中空结构，且所述第二法兰筒与所述第一法兰筒同轴设置，用于连接所述油中绝缘管；

连接板，设于所述第一法兰筒与所述第二法兰筒之间，所述连接板为环形板且与所述第一法兰筒同轴设置。

3.如权利要求2所述的绝缘套管，其特征在于，所述连接板靠近所述第一法兰筒的板面与所述中间绝缘管密封连接，所述连接板远离所述第一法兰筒的另一板面与所述油中绝缘管抵接。

4.如权利要求2所述的绝缘套管，其特征在于，所述半导电层为金属套筒，所述中间绝缘管的内径和所述油中绝缘管的内径一致，所述金属套筒与所述连接板的侧边固定连接，使所述金属套筒同时位于所述中间绝缘管和所述油中绝缘管的内壁。

5.如权利要求2所述的绝缘套管，其特征在于，所述半导电层包括第一半导电层和第二半导电层，所述第一半导电层位于所述中间绝缘管的内壁，所述第二半导电层位于所述油中绝缘管的内壁。

6.如权利要求5所述的绝缘套管，其特征在于，所述连接板的侧边设置连接件，所述连接件电连接所述第一半导电层与所述第二半导电层。

7.如权利要求5所述的绝缘套管，其特征在于，所述第一半导电层与所述第二半导电层均为碳纤维层。

8.如权利要求7所述的绝缘套管，其特征在于，所述碳纤维层的厚度不超过1mm。

9.如权利要求2所述的绝缘套管，其特征在于，所述第一法兰筒、所述连接板和所述第二法兰筒一体成型。

10.如权利要求2所述的绝缘套管，其特征在于，所述第一法兰筒与所述中间绝缘管、所述第二法兰筒与所述油中绝缘管均通过胶装固定。

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