CN214897922U - 一种绝缘套管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种绝缘套管，包括绝缘管、载流导电杆和安装法兰，载流导电杆穿设绝缘管的中心，安装法兰套接在绝缘管的外周面，绝缘管的内壁设有内半导电层，绝缘管的一端设有端部法兰，内半导电层与载流导电杆、端部法兰电连接，绝缘管还设有外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和外部之间形成均匀电场，以及该绝缘套管采用复合外绝缘，能够降低绝缘套管的重量和制造成本。

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，内绝缘为变压器油和瓷件双重绝缘，法兰为胶装式，且法兰和瓷件一般通过水泥或环氧进行胶装，瓷件外表面覆盖一层半导体釉均匀电场。

对于大电流套管来说，瓷件较重，现场安装容易磕碰损坏，且瓷套外绝缘性能较差，若采用现场喷涂PRTV，成本会更高；法兰和瓷件胶装，其胶装面容易脱落，造成套管密封破坏而漏油；同时，半导体釉作为接地电极，会导致套管电场分布不均匀，容易发生套管漏油的燃烧爆炸事故。

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，能够在绝缘套管内部和外部之间形成均匀电场，以及该绝缘套管采用复合外绝缘，能够降低绝缘套管的重量和制造成本。

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，包括绝缘管、载流导电杆和安装法兰，载流导电杆穿设绝缘管的中心，安装法兰套接在绝缘管的外周面，绝缘管的内壁设有内半导电层，绝缘管的一端设有端部法兰，内半导电层与载流导电杆、端部法兰电连接，绝缘管还设有外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内半导电层与载流导电杆、端部法兰电连接，同时，绝缘套管还设有外半导电层与安装法兰电连接，内半导电层与外半导电层之间形成均匀电场，此时，绝缘管作为该绝缘套管的绝缘件，即使在极端工况下套管受外力影响发生油渗漏也不会导致爆炸事故的发生。

优选地，安装法兰包括法兰筒，沿轴向呈中空结构，法兰筒套接于绝缘管的外周面，使安装法兰与绝缘管固定连接，将绝缘管位于端部法兰和安装法兰之间的部分定义为中间绝缘管，绝缘管位于安装法兰以外的部分定义为油中绝缘管。

优选地，中间绝缘管外包覆有绝缘层，用于给绝缘套管提供外绝缘性能，绝缘层与安装法兰密封连接，防止外部水汽、杂质等进入绝缘管内。

优选地，内半导电层铺设于绝缘管的全部内壁，端部法兰抵接中间绝缘管的端面使内半导电层与端部法兰电连接，即内半导电层为高压端。

优选地，载流导电杆与内半导电层之间设有电连接件，使载流导电杆与内半导电层电连接。

优选地，电连接件为金属弹片，或者，载流导电杆的外周面设有凹槽，电连接件为金属垫块，该金属垫块放置在凹槽内并与内半导电层抵接，使载流导电杆与内半导电层电连接。

优选地，外半导电层设于绝缘管内部并且接近于该绝缘管的外表面，绝缘管的外表面开设胶装槽后露出外半导电层，使外半导电层与安装法兰电连接，从而使外半导电层为低压端，内半导电层与外半导电层之间形成均匀电场。

优选地，内半导电层和外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，绝缘管与安装法兰通过胶装固定，确保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内半导电层与端部法兰电连接，使内半导电层为高压端，绝缘套管还设有外半导电层与安装法兰电连接，使内半导电层为低压端，进而，内半导电层与外半导电层之间形成均匀电场，此时，绝缘管作为该绝缘套管的绝缘件，即使套管发生油渗漏也不会导致爆炸事故的发生。同时，内半导电层与中间的载流导电杆电连接，防止在绝缘套管运行过程中，绝缘管内壁与载流导电杆之间的空隙发生放电现象，从而避免导致填充在绝缘管内的绝缘油发生分解。以及，该绝缘套管的外绝缘采用复合结构，能够大大减轻绝缘套管的重量、降低绝缘套管的生产成本。

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130的剖面示意图；

图3是图1中A部分的放大示意图；

图4是图1中B部分的放大示意图；

图5是图1中C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包括绝缘管110、载流导电杆120和安装法兰130，载流导电杆120穿设绝缘管110的中心，安装法兰130套接在绝缘管110的外周面上。

在一应用场景中，结合图1和图2所示，安装法兰130包括法兰筒131，法兰筒131沿轴向呈中空结构，套接于绝缘管110的外周面，使安装法兰130与绝缘管110固定连接，且安装法兰130与绝缘管110通过胶装固定，确保绝缘管110与安装法兰130的连接稳固。同时，绝缘管110为通长的空心绝缘管110，空心绝缘管110可以是玻璃纤维或者芳纶纤维浸渍环氧树脂拉挤缠绕成型的空心拉挤管，也可以是玻璃纤维浸渍环氧树脂缠绕固化成型或者拉挤成型的玻璃钢管，还可以是芳纶纤维浸渍环氧树脂缠绕固化成型的芳纤管，在此不做限制。

进一步地，绝缘套管10还包括端部法兰140，端部法兰140套接在绝缘管110的一端，用于连接头部接线端子(图未示)。将绝缘管110位于端部法兰140和安装法兰130之间的部分定义为中间绝缘管111，绝缘管110位于安装法兰130以外的部分定义为油中绝缘管112，在绝缘套管10运行过程中，油中绝缘管112完全浸在绝缘油中。中间绝缘管111外包覆有绝缘层113，用于给绝缘套管10提供外绝缘性能，绝缘层113采用硅橡胶材料整体注射在中间绝缘管111的外周面，也可以采用模压等其他形式固定在中间绝缘管111的外周面，同时，绝缘层113还可以采用其他绝缘材料，在此不做限制。并且，绝缘层113与安装法兰130密封连接，防止外部水汽、杂质等进入绝缘管110内。

在一应用场景中，结合图1和图3所示，绝缘管110上设有半导电层150，半导电层150包括内半导电层151和外半导电层152，内半导电层151位于绝缘管110的内壁，且铺设绝缘管110的全部内壁。

进一步结合图1和图4所示，端部法兰140套接在绝缘管110远离安装法兰130的一端后，端部法兰140抵接绝缘管110的端面，使内半导电层151与端部法兰140抵接，从而使内半导电层151与端部法兰140电连接。

继续结合图1和图5所示，载流导电杆120与内半导电层151之间还设有电连接件101，具体地，载流导电杆120的外周面设置凹槽121，凹槽121内放置电连接件101，本实施方式中，电连接件101为金属垫块101，金属垫块101置于凹槽121后分别与载流导电杆120和内半导电层151抵接，从而使内半导电层151与载流导电杆120电连接，防止绝缘套管10在运行过程中，绝缘管110的内壁与载流导电杆120之间的空气间隙发生放电现象，进而避免导致填充在绝缘管110内的绝缘油发生分解。

需要说明的是，在本实施方式中，电连接件101为金属垫块101，在其他实施方式中，电连接件101还可以为金属弹片101，此时无需在绝缘管110的外周面上设置凹槽，金属弹片101利用其本身的弹性固定在载流导电杆120与内半导电层151之间，在此不再赘述。

继续参阅图1和图3，外半导电层152设于绝缘管110内部并且接近于绝缘管110的外表面，并且通过在绝缘管110的外表面开设胶装槽后露出外半导电层152，使外半导电层152与安装法兰130电连接，同时，外半导电层152在绝缘管110轴向上的高度大于安装法兰130沿其轴向的高度，即在图1的方向上，外半导电层152靠近中间绝缘管111的一端高于法兰筒131靠近中间绝缘管111的一端，外半导电层152远离中间绝缘管111的另一端低于法兰筒131远离中间绝缘管111的另一端。

如此，内半导电层151与端部法兰140电连接后形成高压端，外半导电层152与安装法兰130电连接后形成低压端，从而使内半导电层151与外半导电层152之间形成均匀电场。

需要说明的是，在本实施方式中，内半导电层151与外半导电层152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。以及，在本实施方式中，外半导电层152设于绝缘管110内部并且接近于绝缘管110的外表面，在其他实施方式中，外半导电层152也可以直接设置在绝缘管110的外表面，使外半导电层152可以直接与安装法兰130电连接，在此不做限制。

进一步地，碳纤维层通过缠绕方式固定在绝缘管110的内壁和内部，即绝缘管110的制造过程如下：

S101：在芯模外部缠绕包覆内半导电层151。

制作绝缘管110时，首先在芯模外部缠绕包覆内半导电层151，具体为在芯模表面涂覆脱模剂，缠绕内半导电层151、同时淋胶，缠绕至内半导电层151的厚度达到第一预设值时，停止缠绕，具体地，内半导电层151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，内半导电层151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：在内半导电层151外部缠绕包覆复合层。

在内半导电层151外缠绕复合绝缘材料、同时淋胶，缠绕至第二预设值时，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：在复合层外部缠绕包覆外半导电层152。

在内半导电层151外部淋胶，随后在内半导电层151外部缠绕包覆导电材料、同时淋胶，缠绕至导电材料厚度达到第三预设值时，停止缠绕，外半导电层152的材质与内半导电层151，在此不再赘述。

S104：在外半导电层152缠绕包覆复合层。

在外半导电层152外缠绕复合绝缘材料、同时淋胶，缠绕至绝缘管110的外径达到第四预设值时，停止缠绕。

需要说明的是，本步骤也可以省略，只要保证S102步骤中的第二预设值为绝缘管110的外径预设值，如此，S103步骤后，外半导电层152直接位于绝缘管110的外表面，则外半导电层152可直接与安装法兰130电连接。

S105：固化车削，得到绝缘管110。

在上述步骤完成后，进行固化脱模后车削，并在绝缘管110的外周面与安装法兰130连接的部位车削胶装槽，露出外半导电层152，从而得到成品的绝缘管110。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，在低压套管的应用中，采用在绝缘套管10的内壁设置内半导电层151与端部法兰140电连接，使内半导电层151为高压端，在绝缘套管10的外壁和内部设置外半导电层152与安装法兰130电连接，使外半导电层152为低压端，进而，内半导电层151与外半导电层152之间形成均匀电场，此时，绝缘管110作为绝缘套管10的绝缘件，即使在极端工况下绝缘套管10受外力影响发生油渗漏也不会导致爆炸事故的发生。同时，内半导电层151与载流导电杆120电连接，防止绝缘套管10在运行过程中，绝缘管110的内壁与载流导电杆120之间的空气间隙发生放电现象，从而避免导致填充在绝缘管110内的绝缘油发生分解。以及，绝缘套管10的外绝缘采用复合结构，能够大大减轻绝缘套管10的重量、降低绝缘套管10的生产成本。

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，所述绝缘套管包括绝缘管、载流导电杆和安装法兰，所述载流导电杆穿设所述绝缘管的中心，所述安装法兰套接在所述绝缘管的外周面，所述绝缘管的内壁设有内半导电层，所述绝缘管的一端设有端部法兰，所述内半导电层与所述载流导电杆、所述端部法兰电连接，所述绝缘管还设有外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，所述安装法兰包括法兰筒，沿轴向呈中空结构，所述法兰筒套接于所述绝缘管的外周面，将所述绝缘管位于所述端部法兰和所述安装法兰之间的部分定义为中间绝缘管，所述绝缘管位于所述安装法兰以外的部分定义为油中绝缘管。

3.如权利要求2所述的绝缘套管，其特征在于，所述中间绝缘管外包覆有绝缘层，所述绝缘层与所述安装法兰密封连接。

4.如权利要求2所述的绝缘套管，其特征在于，所述内半导电层铺设于所述绝缘管的全部内壁，所述端部法兰抵接所述中间绝缘管的端面使所述内半导电层与所述端部法兰电连接。

5.如权利要求1所述的绝缘套管，其特征在于，所述载流导电杆与所述内半导电层之间设有电连接件，使所述载流导电杆与所述内半导电层电连接。

6.如权利要求5所述的绝缘套管，其特征在于，所述电连接件为金属弹片，或者，所述载流导电杆的外周面设有凹槽，所述电连接件为金属垫块，所述金属垫块放置在所述凹槽内并与所述内半导电层抵接。

7.如权利要求1所述的绝缘套管，其特征在于，所述外半导电层设于所述绝缘管内部并且接近于所述绝缘管的外表面，所述绝缘管的所述外表面开设胶装槽后露出所述外半导电层，使所述外半导电层与所述安装法兰电连接。

8.如权利要求1所述的绝缘套管，其特征在于，所述内半导电层和所述外半导电层均为碳纤维层。

9.如权利要求8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。

10.如权利要求1所述的绝缘套管，其特征在于，所述绝缘管与所述安装法兰通过胶装固定。

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