[發明專利]直流復合支柱絕緣子及其傘裙結構

有效

• 申請號: 200810217300.X
• 申請日: 2008-11-11
• 公開（公告）號: CN101419856A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 張福增;王黎明;關志成;趙杰;饒宏;黎小林;羅兵;彭功茂;趙鋒;楊皓麟
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司電網技術研究中心;清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H01B17/14
• 分類號: H01B17/14;H01B17/38
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標代理有限公司
• 代理人: 王鎖林;張慧芳

技術領域

本發明屬于絕緣子制造技術領域，具體是一種直流復合支柱絕緣子及其傘裙結構。

背景技術

支柱絕緣子是電力系統中最為重要的元件之一，是換流站的重要組成部分，在電力系統中有著十分重要的地位。隨著電壓等級的不斷提高，采用傳統的瓷支柱絕緣子，勢必會增加絕緣子的結構高度來增大爬電距離。然而對于生產廠家來說，生產制造出即滿足外絕緣要求，又滿足機械強度的瓷支柱絕緣子難度較大。復合絕緣材料因其外絕緣特性優于傳統絕緣材料而越來越受到重視。

對于直流復合支柱絕緣子，目前研究多從運行經驗出發，單純的靠增加爬電距離來確保絕緣子的外絕緣性能。然而，對于特定結構高度的絕緣子，生產廠家可以通過改變支柱絕緣子的芯棒直徑、傘間距和傘伸出來得到任意爬電距離的直流復合支柱絕緣子。但是與交流電壓相比，直流電壓下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，并且傘裙結構對直流復合支柱絕緣子的直流閃絡特性影響很大，因此需要針對復合支柱絕緣子的傘裙參數進行系統的研究，提出直流外絕緣特性較優的復合支柱絕緣子傘裙結構設計。

目前國內外研究機構已在直流電壓下，對不同傘裙結構的瓷支柱絕緣子的直流污閃特性進行了研究。由于硅橡膠表面具有良好的憎水遷移特性，使得復合支柱絕緣子染污表面的電弧發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，且復合支柱絕緣子的直流污閃特性明顯優于瓷支柱絕緣子。但是到目前為止，不同傘裙結構參數條件下，復合支柱絕緣子直流污閃特性研究較少，不能給出污閃特性較優的復合支柱絕緣子參數，因此，復合支柱絕緣子傘裙結構參數優化設計領域尚屬空白。

專利內容

為避免現有復合絕緣子存在的上述缺陷，本發明提供一種直流復合支柱絕緣子及其傘裙結構。它對傘裙結構的傘伸出、傘間距等參數進行了優化設計，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，同時降低絕緣子傘裙材料的消耗。

本發明直流復合支柱絕緣子的傘裙結構由若干直徑相等的大傘及每兩相鄰大傘之間的一個小傘排列組成，相鄰大傘傘間距為83～87毫米，平均傘伸出為58～79毫米。

采用上述傘裙結構的直流復合支柱絕緣子，包括芯棒和芯棒的端部法蘭，在芯棒上設置硅橡膠護套，硅橡膠護套上設置硅橡膠傘裙，該傘裙由若干直徑相等的大傘及每兩相鄰大傘之間的一個小傘排列組成，相鄰大傘傘間距為83～87毫米，平均傘伸出為58～79毫米。

本發明采用人工污穢法對復合支柱絕緣子傘裙結構參數對直流污閃電壓的影響進行了研究，研究結果表明：合理的優化設計復合支柱絕緣子的傘裙結構參數，可較大程度提高直流污閃電壓。傘裙結構參數優化設計不僅可提高爬電距離的利用率，還可較大程度地提高爬電比距，從而降低制造的技術難度。

本發明通過改變大、小傘的傘伸出、傘間距，獲得了直流污閃特性最優的復合支柱絕緣子的傘裙結構參數，即相鄰大傘傘間距為83～87毫米，平均傘伸出為58～79毫米。該最優傘裙結構參數可以直接應用于復合支柱絕緣子設計和生產，使復合支柱絕緣子在相同的結構高度的條件下具有優異的耐污濕性能，并且能大大降低絕緣子傘裙材料的消耗。

附圖說明

圖1為一直流復合支柱絕緣子實施例結構示意圖；

圖2為五種不同傘裙結構的直流復合支柱絕緣子試品的直流污閃特性曲線。

具體實施方式

以下結合本發明實施例詳細說明。

圖1所示直流復合支柱絕緣子采用了本發明優化設計的傘裙結構，圖1中，P₁為大傘傘伸出，P₂為小傘傘伸出，S₁為大傘傘間距S₁，S₂為相鄰傘傘間距，P₁和P₂的均值P_av＝(P₁+P₂)/2為平均傘伸出。

該直流復合支柱絕緣子包括芯棒1和芯棒的端部法蘭2，在瓷芯棒上設置硅橡膠護套3，硅橡膠護套3上帶有硅橡膠傘裙4，該硅橡膠傘裙4由若干直徑相等的大傘41及每兩相鄰大傘之間的一個小傘42排列組成，相鄰大傘傘間距S₁為83～87毫米，平均傘伸出P_av為58～79毫米。