用于高海拔地區(qū)的一大兩小傘形直流復(fù)合支柱絕緣子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于絕緣子制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種直流復(fù)合支柱絕緣子及其傘裙 結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 支柱絕緣子是電力輸送工程中必不可少的元件，在換流站中，起著支撐設(shè)備和電 氣絕緣的重要作用，在電力系統(tǒng)中有著十分重要的地位。隨著電壓等級(jí)的不斷提高，對(duì)于傳 統(tǒng)的瓷支柱絕緣子，為了滿足外絕緣的要求，其主體直徑和結(jié)構(gòu)高度也勢(shì)必越來越大。然而 對(duì)于生產(chǎn)廠家來說，生產(chǎn)制造出即滿足外絕緣要求，又滿足機(jī)械強(qiáng)度的瓷支柱絕緣子難度 較大。而復(fù)合絕緣材料因其優(yōu)異的耐污閃特性目前在我國得到廣泛應(yīng)用。
[0003]目前國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)已對(duì)不同傘裙結(jié)構(gòu)的瓷支柱絕緣子的直流污閃特性進(jìn)行了 較多研究。由于硅橡膠表面具有良好的憎水迀移特性，使得復(fù)合支柱絕緣子染污表面的電 弧發(fā)展特性與瓷支柱絕緣子相差很大，因此，兩者的直流污閃特性差別很大，且復(fù)合支柱絕 緣子的直流污閃特性明顯優(yōu)于瓷支柱絕緣子。但是到目前為止，針對(duì)復(fù)合支柱絕緣子的傘 裙結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域的相關(guān)研究尚屬空白。
[0004] 對(duì)于直流復(fù)合支柱絕緣子的選型設(shè)計(jì)，目前多從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，單純的從增加爬 電距離的角度來確保絕緣子的外絕緣性能。在實(shí)際運(yùn)行中，與交流電壓下相比，直流電壓 下的飄弧特性使得支柱絕緣子的外絕緣特性并不隨著爬電距離的增加而線性增加，并且大 量的試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：優(yōu)化支柱絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)參數(shù)，能大幅度提高其污閃、污雨閃電 壓。因此需要針對(duì)復(fù)合支柱絕緣子的傘裙參數(shù)開展系統(tǒng)的研究，設(shè)計(jì)提出直流外絕緣特性 較優(yōu)的復(fù)合支柱絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 為避免現(xiàn)有復(fù)合絕緣子存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種用于高海拔地區(qū)的 一大兩小傘形直流復(fù)合支柱絕緣子。它對(duì)傘裙結(jié)構(gòu)的傘伸出、傘間距等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè) 計(jì)，以提高爬電距離的利用率以及單位絕緣高度的直流污閃電壓，同時(shí)有效降低絕緣子傘 裙材料的消耗。
[0006] 本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種用于高海拔地區(qū)的一大兩小傘形直流復(fù)合支柱絕緣子，其包括玻璃芯棒、硅 橡膠護(hù)套、硅橡膠外傘裙、金屬法蘭，在玻璃芯棒設(shè)有硅橡膠護(hù)套，硅橡膠護(hù)套上均勻布設(shè) 有硅橡膠外傘裙，硅橡膠護(hù)套和硅橡膠外傘裙由硅橡膠一次硫化成型，其中，硅橡膠外傘裙 由自上而下的多個(gè)傘裙單元構(gòu)成，每個(gè)傘裙單元由一個(gè)大傘裙和兩個(gè)小傘裙自上而下排列 組成，傘裙單元的平均傘伸出即遠(yuǎn)離硅橡膠護(hù)套所伸出的平均距離為55~90毫米，相鄰大 傘裙傘間距為90~180毫米，大傘裙和小傘裙的伸出差為20~60毫米。
[0008] 進(jìn)一步地，相鄰大傘裙的傘間距為108毫米，傘裙單元的平均傘伸出為75毫米。
[0009] 進(jìn)一步地，玻璃芯棒由玻璃纖維制成，在玻璃芯棒的兩端安裝金屬法蘭。
[0010] 進(jìn)一步地，所有大傘裙的直徑相同，所以小傘裙的直徑相同。
[0011] 進(jìn)一步地，上述的復(fù)合支柱絕緣子，護(hù)套與芯棒之間涂有一層偶聯(lián)劑。
[0012] 上述的復(fù)合支柱絕緣子，玻璃芯棒端部采用端部法蘭真空膠裝技術(shù)安裝。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型所限定結(jié)構(gòu)的復(fù)合支柱絕緣子有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0014] 1.具有優(yōu)異的濕污閃耐受性能，優(yōu)化傘裙結(jié)構(gòu)，提高單位梯度污閃電壓，有效增 強(qiáng)外絕緣可靠性，相同耐受電壓下，可顯著降低絕緣子傘裙材料的消耗。
[0015] 2.芯棒端部和金具之間使用真空膠裝技術(shù)，不僅密封性好，而且保證絕緣子法蘭 的膠裝強(qiáng)度，滿足了絕緣子的抗扭、抗彎等機(jī)械性能。
[0016] 3.護(hù)套和外傘裙通過整體真空注射工藝，不僅便于批量生產(chǎn)，而且不存在護(hù)套和 傘裙的不同期老化問題。
[0017] 4.護(hù)套和玻璃芯幫之間采用偶聯(lián)劑粘接，避免了惡劣氣候條件下，水氣等進(jìn)入護(hù) 套內(nèi)部，可有效提高支柱絕緣子的濕污閃耐受和抗老化能力。
【附圖說明】
[0018] 圖1是一直流復(fù)合支柱絕緣子實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2為五種不同傘裙結(jié)構(gòu)的直流復(fù)合支柱絕緣子試品的直流污閃特性曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施 和保護(hù)不限于此，以下若有未特別詳細(xì)說明之處，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)實(shí) 現(xiàn)的。
[0021] 圖1所示直流復(fù)合支柱絕緣子采用了本實(shí)用新型優(yōu)化設(shè)計(jì)的傘裙結(jié)構(gòu)，圖1中，Pi 為大傘裙傘伸出，P2為小傘裙傘伸出，S i為大傘裙傘間距，S 2為相鄰傘裙傘間距，P JP P 2的 均值PAV= (P i+2P2)/3為平均傘伸出。
[0022] 它主要由玻璃芯棒1、外傘套(硅橡膠護(hù)套3、硅橡膠外傘裙4)、金屬法蘭2三部分 組成，娃橡膠外傘裙4由從上到下的一個(gè)個(gè)傘裙單元組成，其中，一個(gè)傘裙單元由一個(gè)大傘 裙41和兩個(gè)小傘裙42排列組成，一個(gè)傘裙單元平均傘伸出為55~90毫米，相鄰大傘裙傘間 距為90~180毫米，大小傘伸出差為20~60毫米。硅橡膠護(hù)套3和玻璃芯棒1由偶聯(lián)劑有效 粘接，以提尚耐受濕污閃和抗老化能力，芯棒端部和金具之間由粘合劑真5?父裝，具有良好 的抗拉能力和密封性。
[0023] 本實(shí)例用不同傘裙結(jié)構(gòu)的支柱絕緣子進(jìn)行數(shù)值仿真研究，確定了參數(shù)較優(yōu)的傘裙 參數(shù)范圍：一個(gè)傘裙單元的平均傘伸出為55~90毫米，大小傘伸出差為20~60毫米，相鄰兩 個(gè)傘裙單元的傘間距為90~180毫米。
[0024] 對(duì)采用本實(shí)用新型制作的傘裙參數(shù)較優(yōu)的直流復(fù)合支柱絕緣子進(jìn)行人工污穢耐 受試驗(yàn)，試品參數(shù)如下表1。
[0025] 圖2表示五種不同傘裙結(jié)構(gòu)的直流復(fù)合支柱絕緣子試品的直流污閃特性曲線，橫 坐標(biāo)表示鹽密(單位mg/cm2,縱坐標(biāo)表示直流污閃電壓U50% (單位kV)。
[0026] 表1直流復(fù)合支柱絕緣子試品的參數(shù)
[0027]
[0028] 1、平均傘伸出的影響
[0029] 由表1可以看出，1 #、2 #和3 #三種復(fù)合支柱絕緣子的傘間距大小相同，而大小 傘伸出相差較大，分別為65/50mm、80/50mm和105/60mm。對(duì)三者的污閃特性進(jìn)行比較。
[0030] 由圖2可以看出，3 #復(fù)合支柱絕緣子污閃特性高于2 #、1#，說明3 #復(fù)合支柱 絕緣子的參數(shù)設(shè)計(jì)比較合理，其大傘伸出PiS 1〇5_，小傘伸出P2S 60_，平均傘伸出Pav 為 75mm〇
[0031] 通過以上分析可以得出，當(dāng)復(fù)合支柱絕緣子的平均傘伸出Pav為75mm時(shí)，其污閃 特性較優(yōu)。
[0032] 2、傘間距的影響
[0033] 由表1可知，3 #、4 #和5 #三種復(fù)合支柱絕緣子的傘伸出大小相同，而大小傘間 距相差較大，分別為108/36、129/43和150/50。對(duì)三者的污閃特性進(jìn)行比較。
[0034] 從圖2可以看出，3 #復(fù)合支柱絕緣子污閃特性高于4 #、5#，說明3 #復(fù)合支柱絕 緣子的參數(shù)設(shè)計(jì)比較合理，其大傘間距SiS 108mm，小傘間距S 2為36mm。
[0035] 通過以上分析可以得出，當(dāng)復(fù)合支柱絕緣子的傘間距S1為108mm時(shí)，其污閃特性 較優(yōu)。
[0036] 上述研究結(jié)果表明：B3復(fù)合支柱絕緣子的傘裙結(jié)構(gòu)參數(shù)，可較大程度提高直流污 閃電壓。
[0037] 本實(shí)用新型的實(shí)施例的最佳結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下：
[0038] 傘間距（大 / ?。?08/36mm ;
[0039] 傘伸出（大 / ?。?0/50mm ;
[0040] 芯棒直徑：28〇mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于高海拔地區(qū)的一大兩小傘形直流復(fù)合支柱絕緣子，其特征在于包括玻璃芯 棒（1)、硅橡膠護(hù)套（3)、硅橡膠外傘裙（4)、金屬法蘭（2)，玻璃芯棒設(shè)有硅橡膠護(hù)套，硅橡 膠護(hù)套上均勻布設(shè)有硅橡膠外傘裙，硅橡膠護(hù)套（3)和硅橡膠外傘裙由硅橡膠一次硫化成 型，其中，硅橡膠外傘裙由自上而下的多個(gè)傘裙單元構(gòu)成，每個(gè)傘裙單元由一個(gè)大傘裙和兩 個(gè)小傘裙自上而下排列組成，傘裙單元的平均傘伸出即遠(yuǎn)離硅橡膠護(hù)套（3)所伸出的平均 距離為55~90毫米，相鄰大傘裙傘間距為90~180毫米，大傘裙和小傘裙的伸出差為20~60 毫米。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高海拔地區(qū)的一大兩小傘形直流復(fù)合支柱絕緣子，其特 征是：相鄰大傘裙的傘間距為108毫米，傘裙單元的平均傘伸出為75毫米。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高海拔地區(qū)的一大兩小傘形直流復(fù)合支柱絕緣子，其特 征是：玻璃芯棒由玻璃纖維制成，在玻璃芯棒的兩端安裝金屬法蘭。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高海拔地區(qū)的一大兩小傘形直流復(fù)合支柱絕緣子，其特 征是：所有大傘裙的直徑相同，所以小傘裙的直徑相同。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于高海拔地區(qū)的一大兩小傘形直流復(fù)合支柱絕緣子。本實(shí)用新型由玻璃芯棒、外傘套以及端部金屬法蘭組成，其中在芯棒上設(shè)置硅橡膠護(hù)套，硅橡膠護(hù)套上均勻設(shè)置硅橡膠傘裙，該傘裙由若干直徑相等的大傘裙及每兩相鄰大傘裙之間的兩個(gè)小傘裙排列組成，相鄰大傘裙傘間距為90~180毫米，一個(gè)傘裙單元的平均傘伸出為55~90毫米,大小傘裙伸出差為20~60毫米。本實(shí)用新型的大、小傘裙的傘伸出、傘間距等參數(shù)協(xié)調(diào)作用，獲得了直流污閃特性最優(yōu)的復(fù)合支柱絕緣子的傘裙結(jié)構(gòu)參數(shù)，使復(fù)合支柱絕緣于在相同的結(jié)構(gòu)高度的條件下具有優(yōu)異的耐污濕閃性能，并且能大大降低絕緣子傘裙材料的消耗。
【IPC分類】H01B17/04, H01B17/38
【公開號(hào)】CN205069241
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520202179
【發(fā)明人】郝艷捧, 張福增, 李銳海, 張飛, 谷裕, 陽林, 何子蘭
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué), 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日