CN2840278Y - 混合绝缘子 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种混合绝缘子,所述混合绝缘子包括钢化玻璃绝缘件和与之固接的绝缘的憎水绝缘性伞裙;该伞裙上表面为斜坡面,下表面设有棱状结构。其有益效果是:由于采用了具有斜坡面上表面和棱状结构下表面的憎水绝缘性伞裙和与之固接的钢化玻璃绝缘件,构成外绝缘的伞裙护套,由于材质主要是由具有憎水性的甲基乙烯基硅橡胶为主的混炼胶即硅橡胶,除了绝缘件具有表面憎水性外,积污后污层表面也会有憎水性。因而,克服了单纯玻璃或瓷绝缘子容易湿闪和污闪的致命缺陷,很难受潮,很难形成连续的水膜。表面电阻高,泄漏电流小,局部电弧不易发展,因此具有很高的防湿闪和污闪的性能。同时不必进行清扫、不要测零,维护工作量大大减少。

Description

混合绝缘子
【技术领域】
本实用新型属于“输变电技术”领域中,用于额定电压高于10kV架空输电线路,作为带电体即输电导线和接地体即杆塔之间的绝缘和机械固定的绝缘子。
【背景技术】
由于输变电的容量日益增大、电压不断升高。对架空输电线路的安全可靠性的要求也愈来愈高。即绝缘子的电气绝缘性能越好、机械性能越长期稳定可靠,其使用价值越凸显。目前所采用的各类型的绝缘子,在机械、电气性能上都有其优点,也有其致命的缺陷。例如,钢化玻璃绝缘子,以下简称玻璃绝缘子,优点是,目前国外在输电线上达50年以上、同内在输电线上有30年左右的玻璃绝缘子安全运行的记录,说明其机械性能长期稳定可靠。另外发生自爆后,伞裙破碎,但其残锤强度足以承受输电线路的机械负荷。既不会由于钢化玻璃破碎而出现头部的内部放电而引起残留强度下降情况,也不致由此引起铁帽爆裂、钢脚抽芯而导致绝缘子掉串,输电线坠落。由于伞裙的破碎,警示了机电性能的异常,在巡视中很容易发现,对及时有效地防止发生灾难性的突发事故起了预警作用。尤其对于用在重要地区架空线路上耐张或悬垂的绝缘子来说更重要。然而,其致命缺陷是,玻璃是离子性电介质,它们虽不吸水,但具有亲水性,吸附水分能在表面形成连续的水膜,大大增加了表面电导,降低了湿闪和污闪的电压。由于绝缘子污染及湿润都是在较大范围内发生的情况,不是个别绝缘子串的问题,因而污闪事故的波及面大,往往造成时间长、大面积的停电事故。按有关部门统计,在电力系统中造成事故最严重、影响范围最广、危害最大的是污秽绝缘子引起的污闪。另外频繁地对玻璃绝缘子的清扫,也是项有很大工作量的日常维护。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是为了克服现有技术的上述缺陷,提出一种混合绝缘子,以新颖的结构使混合绝缘子既具有优异的防污闪性能,又在内绝缘件是钢化玻璃时具有玻璃绝缘子长期稳定可靠的机械性能,及自爆后也不掉串的独特警示性能。从根本上解决易导致在电力系统事故中危害最大的污闪事故。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种混合绝缘子,其特征在于:所述混合绝缘子包括钢化玻璃绝缘件和与之固接的绝缘的憎水绝缘性伞裙;该伞裙上表面设有斜坡面,下表面设有棱状结构。
作为本实用新型的一个实施例,所述伞裙为单伞;所述钢化玻璃绝缘件下端设有向外的突出。
作为本实用新型的另一个实施例,所述伞裙为串联的贰个伞裙组成;所述钢化玻璃绝缘件设有贰组向外的突出。
作为本实用新型的一个实施例,所述伞裙和所述钢化玻璃绝缘件之间,设有有机硅类胶粘剂粘接;所述伞裙和所述钢化玻璃绝缘件外露的结合部,涂有防水密封胶。
作为本实用新型的一个实施例,所述混合绝缘子还包括从上部包覆所述钢化玻璃绝缘件的钢帽,以及两者之间的水泥胶合剂;所述钢化玻璃绝缘件与所述水泥胶合剂的接触面上还设有缓冲涂层料。
作为本实用新型的一个实施例,所述钢化玻璃绝缘件的内面顶部设有固定输电线的钢脚;所述钢脚与所述钢化玻璃绝缘件之间,有连接用水泥胶合剂。
本实用新型的有益效果是:由于采用了具有斜坡面上表面和棱状结构下表面的憎水绝缘性伞裙和与之固接的钢化玻璃绝缘件,构成外绝缘的伞裙护套,由于材质主要是由具有憎水性的甲基乙烯基硅橡胶为主的混炼胶即硅橡胶,除了绝缘件具有表面憎水性外,积污后污层表面也会有憎水性。因而,克服了单纯玻璃或瓷绝缘子容易湿闪和污闪的的致命缺陷,很难受潮,很难形成连续的水膜。表面电阻高,泄漏电流小,局部电弧不易发展,因此具有很高的防湿闪和污闪的性能。同时不必进行清扫、不要测零,维护工作量大大减少。
【附图说明】
图1是本实用新型混合绝缘子组合型伞裙实施例结构示意图;
图2是所述混合绝缘子单伞型伞裙实施例结构示意图。
图1和图2中,1.伞裙,2.钢化玻璃绝缘件,3.钢脚,4.钢帽,5.缓冲层涂料,6.水泥胶合剂,7.密封胶,11.斜坡面,12.棱状结构,21.钢化玻璃绝缘件向外的突出。
【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
参见图1、图2。
一种混合绝缘子,其特征在于:所述混合绝缘子包括钢化玻璃绝缘件2和与之固接的憎水绝缘性伞裙1;该伞裙1上表面为斜坡面11,下表面设有棱状结构12。
一些实施例中,所述伞裙1为单伞;所述钢化玻璃绝缘件2下端设有向外的突出21。另一些实施例中,所述伞裙1为串联的贰个伞裙组成;所述钢化玻璃绝缘件2设有贰组向外的突出21。
所述伞裙1和所述钢化玻璃绝缘件2之间,设有有机硅类胶粘剂粘接;所述伞裙1和所述钢化玻璃绝缘件2外露的结合部,涂有防水密封胶7。
所述混合绝缘子还包括从上部包覆所述钢化玻璃绝缘件2的钢帽4,以及两者之间的水泥胶合剂6;所述钢化玻璃绝缘件2与所述水泥胶合剂6的接触面上还设有缓冲涂层料5。
所述钢化玻璃绝缘件2的内面顶部设有固定输电线的钢脚3;所述钢脚3与所述钢化玻璃绝缘件2之间,有连接用水泥胶合剂6。
在图1和图2中伞裙1以硅橡胶、或其它具有憎水性材料,用模压或注射加工方法制作伞裙并附合JB/T5892-1991《高压线路用有机复合绝缘子技术条件》。钢化玻璃绝缘件2的制作,同玻璃或瓷绝缘子制作工艺,钢化玻璃钢化热处理工艺符合玻璃绝缘子标准要求。伞裙1和玻璃或瓷绝缘件2之间用胶粘剂进行胶结。对于硅橡胶伞裙和玻璃绝缘件之间,可用有机硅类胶粘剂进行胶结。因为玻璃表面上的羟基能与胶粘剂中的偶联剂、环氧基、羟基异氰酸酯发生以下反应,
Figure Y20052011163800051
形成化学键共价键,共阶健是比较稳围的化学键,属强相互作用。因而在硅橡胶伞裙和玻璃绝缘件之间能形成足够的粘接力。对于硅橡胶伞裙和瓷绝缘件之间,选择适宜的胶粘剂,同样也能形成足够的粘接力。采用正确的粘接工艺,在胶结界面间避免气隙等缺陷产生,即避免产生影响绝缘性能的缺陷。用密封胶7密封胶接件的接口,防止水气等渗入胶接界面。钢脚3、钢帽4和钢化玻璃绝缘件2的胶装,是采用玻璃或瓷绝缘子相同的胶装工艺及质量要求,即符合ZB K50 008-90《直流高压线路用盘形悬式绝缘子》等相关标准。具体用10#沥青、酚醛树脂类涂料的缓冲层涂料5;用标号不低于JB4307标准,选用522号及以上的硅酸盐水泥配制的水泥胶合剂6进行胶装。各组件的质量要求玻璃或瓷绝缘件2质量符合JB/T5890-1991《绝缘子用玻璃材料性能及测试方法》JB/T9678-1999《盘形悬式玻璃绝缘子玻璃件外观质量》(配制同钢化玻璃绝缘子的配方)或相应瓷绝缘子的标准;水泥胶合剂6质量符合JB/T4307-1986《绝缘子胶装用水泥胶合剂  技术条件》;10#沥青、酚醛树脂等缓冲层涂料5质量同涂刷玻璃绝缘子或瓷绝缘子;钢帽4质量符合JB/T8178-1995《悬式绝缘子铁帽技术条件》;钢脚3质量符合JB/T9671999《盘形悬式绝缘子钢脚》(直流架空线用绝缘子钢脚须加锌套保护)。
实用中:
混合绝缘子具有以下结构特点:一是外绝缘件的材质主要是由具有憎水性的硅橡胶,或其它具有憎水性的绝缘介质组成,并加工成伞裙形。伞裙结构由单伞、或多伞组成,伞上表面为斜坡面,下表面有棱的结构。伞裙用有机硅类胶粘剂粘着在钢化玻璃绝缘件头部延伸部分的外表面。并用密封胶密封胶接件的接口,防止水气等渗入胶接界面。绝缘子的爬电距离绝大部分是由具有憎水性材料制作的伞裙构成。
结构特点二是内绝缘件的材质是由钢化玻璃组成,钢化玻璃绝缘件的结构特点是:绝缘件头部和端部附件即钢帽、钢脚或其它型式等装配连接部分的结构、尺寸,同玻璃或瓷绝缘子相应部分。钢化玻璃绝缘件头部的延伸部分,为无伞裙,有粘着伞裙的定位小突缘,或没有定位小突缘的管状、或锥状等形状的壳体。当内绝缘件是钢化玻璃时,自爆后,粘着的伞裙必须同碎颗粒一起坠落,没有残留在端部附件上。使该绝缘子外绝缘就处于非常薄弱状态。雷电流或工频续流大部分直接从铁帽-钢脚通过,不会由于钢化玻璃破碎而出现头部的内部电弧放电,避免电弧电流沿内绝缘的通道把铁帽内玻璃体烧融,高热膨胀,使钢帽炸裂,导致绝缘子掉串,输电线堕落。
结构特点三是端部附件和钢化玻璃绝缘件之间装配连接采用相应玻璃或瓷绝缘子的相同连接结构、及胶装工艺。连接区内端部附件即钢帽、钢脚或其它型式等和钢化玻璃绝缘件头部之间连接部位的形状、结构尺寸同相应的玻璃或瓷绝缘子。
结构特点四是混合绝缘子的公称结构高度、最小公称爬电距离等设计参数参照相应等级额定工作电压、机械负荷玻璃或瓷绝缘子的特性参数。
混合绝缘子具有以下性能特点:一是外绝缘防湿闪和污闪的性能高。由于伞裙是由硅橡胶,或其它具有憎水性的材料加工成形制成。特别是由硅橡胶加工成形制成的,具有和硅橡胶合成绝缘子一样很高的防湿闪和污闪的性能。不必进行清扫、不要测零,维护工作量大大减少。因为玻璃和电瓷一样是离子性电介质,它们的湿闪和污闪的性能是相近的。所以混合绝缘子的耐污性能可参照表一合成绝缘子耐污性能和瓷绝缘子的实验数据的比较,来说明其具有很高的耐污闪性能。
表一220kV输电线用不同绝缘材料绝缘子污闪电压的比较
  绝缘子类型   220kV合成绝缘子   13片XWP-12型瓷绝缘子
  总泄漏距离L(cm)   533   520
  盐密/灰密(mg/cm2)   0.1/1.0   0.4/2.0   0.1/1.0   0.4/2.0
  污闪电压梯度Uf(kV/cm)   0.733   0.614   0.274   0.25
  污闪电压Uf(kV)   391   327   142   131
  污闪电压/最高运行的相电压   2.68   2.24   0.97   0.90
*上述数据以清华大学高压试验室进行硅橡胶合成绝缘子的人工污秽闪络试验研究的原始数据,按沿泄漏距离污闪梯度为常数,推算出220kV线路合成绝缘子和瓷绝缘子中的污闪电压。摘自《输电线路绝缘子运行技术手册》浙江省电力公司编陶元忠 包建强 主编,中国电力出版社2003年2月第一版(P188)。
性能特点二是机械性能长期稳定可靠。据有关资料;对运行了20多年的钢化玻璃绝缘子进行试验,其机械性能没有衰减。目前国外在输电线上运行达50年以上的玻璃绝缘子仍安全运行,国内在输电线上也有30年左右的玻璃绝缘子仍安全运行。当混合绝缘子的端部附件和钢化玻璃材质的绝缘件之间装配连接采用相应玻璃绝缘子的相同连接结构、尺寸。也能和玻璃绝缘子一样具有长期稳定可靠的机械性能。
性能特点三是能警示机电性能异常,防止突发性事故的预警作用。当内绝缘件的材质是钢化玻璃,该钢化玻璃绝缘件发生自爆后,同玻璃绝缘子的自爆一样,由于在绝缘子钢帽内剩余部分钢化玻璃的体积增大,能把钢脚可靠地夹在绝缘子钢帽内。其残锤强度还足以承受输电线路的机械负荷,而且不会产生由于钢化玻璃破碎而出现头部的内部放电而引起残留强度下降情况,不致由此引起钢脚抽芯而导致绝缘子掉串,输电线坠落。自爆产生的碎颗粒连同粘着的伞裙一起坠落,警示了机电性能的异常,在巡视中很容易发现。是其它类型绝缘子不具有的特点。这对及时有效地防止输电线路由于绝缘子突然掉串,导致灾难性突发事故的发生起了可贵的预警作用。尤其对于用在重要地区架空线路上耐张或悬垂的绝缘子来说更重要。表二数据表示部分各组合型伞的爬电距离及相应重量。
表二各组合伞型硅橡胶伞裙的爬距及重量
组合 伞径mm   爬电距离mm   伞裙重量g   总爬电距离mm   伞裙组重量g
1   Φ320   312.16   821.4 592.67 1413.54
  Φ280   280.51   592.1
2   Φ300   288.39   684.3 529.64 1174.25
  Φ260   241.24   490.0
3   Φ280   262.46   561.8 488.19 959.27
  Φ240   225.73   397.4
4   Φ260   231.93   456.3 401.17 778.44
  Φ220   169.23   322.1
表四为数据表示单伞型的爬电距离及相应重量。
表四单伞型硅橡胶伞裙的爬距及重量
  伞型   伞径mm   爬电距离mm   重量g
  1   Φ296   316.67   668.1
附图中,图1是按表三玻璃绝缘子的特性参数设计的组合型硅橡胶伞裙,表三是从ZB K50009-90《直流高压线路用盘形悬式绝缘子》标准中表1绝缘子串元件主要特性表摘录。
表三玻璃绝缘子的特性参数,
绝缘子型号 公称结构高度H 绝缘件公称盘径D 最小公称爬电距离L   雷电全波冲击耐受电压kV(峰值)不小于   直流1min正负极性湿耐受电压kV≥   工频击穿电压kV(有效值)≥
  LXZP-160   170mm   320mm   545mm   140   55   130
附图中,图2是按表五玻璃绝缘子的特性参数设计的单伞型硅橡胶伞裙,表五是从GB/T7253-87《盘形悬式绝缘子串元件尺寸与特性》绝缘子串元件主要特性表摘录。
表五玻璃绝缘子的特性参数设计
绝缘子型号 公称结构高度H 绝缘件公称直径D 最小公称爬电距离L   雷电全波冲击耐受电压kV(峰值)不小于   工频电压kV(有效值)不小于
  一分钟湿耐受   击穿
  LXP-100   146mm   255mm   295mm   100   40   110

Claims (6)

1、一种混合绝缘子,其特征在于:
所述混合绝缘子包括钢化玻璃绝缘件(2)和与之固接的绝缘的憎水绝缘性伞裙(1);该伞裙(1)上表面为斜坡面(11),下表面设有棱状结构(12)。
2、根据权利要求1所述的混合绝缘子,其特征在于:
所述伞裙(1)为单伞;所述钢化玻璃绝缘件(2)下端设有向外的突出(21)。
3、根据权利要求1所述的混合绝缘子,其特征在于:
所述伞裙(1)为串联的贰个伞裙组成;
所述钢化玻璃绝缘件(2)设有贰组向外的突出(21)。
4、根据权利要求2或3所述的混合绝缘子,其特征在于:
所述伞裙(1)和所述钢化玻璃绝缘件(2)之间,设有有机硅类胶粘剂粘接;
所述伞裙(1)和所述钢化玻璃绝缘件(2)外露的结合部,涂有防水密封胶(7)。
5、根据权利要求4所述的混合绝缘子,其特征在于:
还包括从上部包覆所述钢化玻璃绝缘件(2)的钢帽(4),以及两者之间的水泥胶合剂(6);所述钢化玻璃绝缘件(2)与所述水泥胶合剂(6)的接触面上还设有缓冲涂层料(5)。
6、根据权利要求5所述的混合绝缘子,其特征在于:
所述钢化玻璃绝缘件(2)的内面顶部设有固定输电线的钢脚(3);
所述钢脚(3)与所述钢化玻璃绝缘件(2)之间,有连接用水泥胶合剂(6)。
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