[發明專利]基于染污放電特性的直流懸式復合絕緣子傘裙結構

有效

• 申請號: 201010542419.1
• 申請日: 2007-12-21
• 公開（公告）號: CN102063972A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 張福增;關志成;王黎明;羅兵;趙杰;饒宏;黎小林;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: H01B17/38
• 分類號: H01B17/38
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標代理有限公司 44257
• 代理人: 王鎖林;張慧芳

技術領域

本發明屬于高電壓絕緣子制造技術領域，特別涉及一種基于染污放電特性的直流懸式復合絕緣子傘裙結構。

背景技術

絕緣子是電力系統中數量最多而且最為重要的元件之一，是架空輸電線路的重要組成部分，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，傳統的瓷絕緣子和玻璃絕緣子已經不能滿足外絕緣的要求，或者會帶來工程造價高等一系列問題。

復合絕緣子以其重量輕、強度高、不易破碎、污閃電壓高、無需零值檢測、易于制造、運輸、安裝和維護等一系列優點打破了陶瓷、玻璃絕緣子的統治地位，在最近幾十年內得到廣泛的應用。

對于污穢地區瓷絕緣子的選用及設計，國際標準IEC-815中推薦了相關的選用原則、方法以及絕緣子的傘裙結構應該滿足的關鍵參數。目前主要瓷絕緣子廠家的產品都符合IEC-815的要求。污穢地區線路的運行經驗也證明，基于該標準選用的絕緣子能夠基本保證滿意的運行性能。

直流復合絕緣子傘裙結構包括一大一小和一大兩小等多種，不少用戶及生產廠家從傳統瓷絕緣子的運行經驗出發，簡單通過規定所需的爬電距離來確保合成絕緣子的耐污閃濕閃性能，對傘裙結構參數的取值缺乏科學根據。由于制造工藝簡單，通過改變傘伸出、傘間距及傘傾角等參數，廠家幾乎可以在某一給定的安裝高度下生產出用戶所需的任意爬電距離的合成絕緣子。由于直流電壓下飄弧現象嚴重，傘裙結構對電弧路徑影響顯著，使得爬電距離的利用率不同，因此相同結構高度或相同爬電距離條件下，傘裙結構不同復合絕緣子污閃電壓差別較大。

到目前為止，國內外未有研究機構在直流電壓下，對復合絕緣子傘裙結構參數對直流污閃特性的影響進行系統研究，因此不能對直流復合絕緣子傘裙結構參數進行優化設計，也不能給出直流污閃特性的最優的傘裙結構參數。

專利內容

為避免現有復合絕緣子存在的上述缺陷，本發明提供一種基于染污放電特性的直流懸式復合絕緣子傘裙結構，它對復合絕緣子傘裙結構的傘伸出、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。

本發明的基于染污放電特性的直流懸式復合絕緣子傘裙結構是這樣實現的。它由若干直徑相等的大傘及每兩相鄰大傘之間的一個小傘或兩個小傘排列組成。當采用相鄰大傘之間設一個小傘方案時，相鄰大傘傘間距為97.5～102.5mm；大傘傘伸出與小傘的傘伸出之比為1.3～2.0，且平均傘伸出為77～79mm；該復合絕緣子的爬電系數為3.5～4.5。當采用相鄰大傘之間設兩個小傘方案時，相鄰大傘傘間距為110～130mm；大傘傘伸出與最小傘的傘伸出之比為1.3～2.0，且平均傘伸出為65～67mm；該復合絕緣子的爬電系數為3.5～4.5。

本發明傘裙結構優化設計主要針對大小傘的傘伸出和傘間距的大小等參數優化，并采用恒壓耐受法對其進行污閃試驗，建立直流污閃電壓隨不同傘裙結構復合絕緣子傘伸出、傘間距及爬電系數之間的關系，并提供了污閃特性最優的直流復合絕緣子傘裙結構參數。這種優化設計后的傘裙結構參數使得復合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，并且可以大大降低絕緣子傘裙材料的消耗。

附圖說明

圖1為本發明實施例1復合絕緣子結構示意圖；

圖2為本發明實施例2復合絕緣子結構示意圖；

圖3a、3b為上述兩實施例平均傘伸出與50％閃絡電壓U的關系曲線；

圖4a、4b分別為上述兩實施例在平均傘伸出相同時，大傘傘間距與50％閃絡電壓U的關系曲線；

圖5為復合絕緣子的爬電系數與50％閃絡電壓U的關系曲線。

具體實施方式

以下結合本發明實施例詳細說明。

本發明通過改變復合絕緣子大小傘的傘伸出、傘間距及傘傾角等參數，提出直流污閃特性最優的復合絕緣子傘裙結構。結合圖1、2，對本發明涉及的復合絕緣子傘裙結構的部分參數說明如下：

傘裙直徑：絕緣子傘裙的外徑。

傘伸出：絕緣子傘裙外沿與護套之間的徑向距離；如圖1、2示出的中大傘傘伸出P₁、小傘傘伸出P₂。

傘間距：絕緣子傘裙上某點與相鄰同一相對位置相同直徑傘裙上對應點之間的軸向距離，如圖1、2中示出的大傘傘間距S₁。

相鄰傘間距：絕緣子相鄰傘裙下沿之間的軸向距離，如圖1、2示出的相鄰傘傘間距S₂。

絕緣距離：絕緣子兩端金具之間的軸向距離。