[發明專利]一種內置電容均壓屏的復合絕緣子

有效

• 申請號: 201410709317.2
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104409183B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 吳細秀;胡國昭;閆格;鄧雷;謝超;田光陽
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01B17/42
• 分類號: H01B17/42
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及高壓絕緣技術，特別是一種內置電容均壓屏的復合絕緣子。

背景技術

復合絕緣子主要包括芯棒、外套和金具三部分，由于復合絕緣子是極間電容極小的長桿絕緣結構，使其極易受到周圍雜散電容的影響；其電位分布在高壓端和低壓端迅速衰減，這樣的電位分布使得表面電場分布極不均勻，在鄰近高壓端和低壓端產生了較高的電場，當絕緣子和金具表面的電場強度超過電暈起始場強后，就會發生電暈放電，進而對電站、輸電線路的電磁環境以及絕緣材料的性能造成影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，降低復合絕緣子局部出現的較大電場，使復合絕緣子表面電場分布均勻，減少電暈現象的產生，優化復合絕緣子的性能。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

本發明提供的內置電容均壓屏的復合絕緣子，其包括芯棒、電容均壓屏、外套和金具，所述電容均壓屏設置在芯棒和外套之間，金具設置在復合絕緣子兩端。

所述電容均壓屏由固體絕緣介質和間隔設置在絕緣介質內的多層環形金屬極板構成。

所述電容均壓屏兩端的環形金屬極板分別與絕緣子兩端的金具金屬性機械相連。

所述電容均壓屏可通過調整絕緣介質材料、環形金屬極板的長度、環形金屬極板的排列方式，環形金屬極板之間的間距來調整電容均壓屏的電容值，以適應于絕緣子不同的使用環境。

所述復合絕緣子分成多節，每節復合絕緣子均設有電容均壓屏，各節絕緣子通過金具相連。

所述金具為起傳遞機械負荷和連接導線作用的金屬附件。

所述外套為護套和傘裙。

本發明與現有技術相比具有以下的主要有益效果：

1.對復合絕緣的內部結構進行了改進。通過在復合絕緣子內部安裝均壓電容屏來改變絕緣子內部結構，進而達到通過絕緣子內部結構的改變來改善其外部電場分布的目的。

2.通過內置電容均壓屏增加了復合絕緣子主絕緣之間的電容，使雜散電容對絕緣子電場分布的影響減小，控制復合絕緣子表面電場分布均勻，減少了復合絕緣子電暈現象的發生。

3.環形金屬極板之間的距離來改變電容均壓屏電容值的大小，可以使絕緣子靈活應用于不同的使用環境。

4.本發明所述的內置電容均壓屏的復合絕緣子可直接借鑒電容式套管的制造技術進行制造，技術成熟，易于推廣應用。

附圖說明

圖1為本發明一種內置電容均壓屏的復合絕緣子的結構示意圖；

圖2是由三節內置電容均壓屏的復合絕緣子組裝的絕緣子串；

圖3是環形金屬極板采用梯度排列的電容均壓屏示意圖；

圖4是環形金屬極板采用單級波浪排列的電容均壓屏示意圖；

圖5是環形金屬極板采用多級波浪排列的電容均壓屏示意圖；

圖6是電容均壓屏內部電容示意圖；

圖7為常規復合絕緣子串電位分布；

圖8為內置電容均壓屏的復合絕緣子串電位分布。

圖中：1.芯棒；2.電容均壓屏；3.外套；4.金具；5.環形金屬極板；6.固體絕緣介質；7.環形金屬極板極間電容。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步詳細說明。

本發明提供的內置電容均壓屏的復合絕緣子(以下簡稱絕緣子)，其結構如圖1所示，包括芯棒1，在芯棒1的外側設有容均壓屏2，在電容均壓屏2外部套有外套3，金具4在絕緣子兩端。

所述芯棒1的材料為環氧樹脂和E玻璃纖維。

在傳統棒形復合絕緣子的芯棒1和外套3之間增設了電容均壓屏2，能很好改善絕緣子表面的電場分布。

所述電容均壓屏2的結構如圖3所示，電容均壓屏2由固體絕緣介質6和間隔設置在絕緣介質6內的多層環形金屬極板5構成，電容均壓屏2起到增加絕緣子主電容的作用，使絕緣子的主電容遠大于其周圍的雜散電容，削弱絕緣子外部雜散電容對復合絕緣子本體的影響，強迫絕緣子軸向電場按照主電容大小分布，環形金屬極板從高壓端到低壓端均勻排列，絕緣子主電容均勻分布(如圖6)，可控制絕緣子表面電場均勻化。

所述電容均壓屏2的電容值可通過調整環形金屬極板5的長度，環形金屬極板的排列方式(如圖3-圖5)，環形金屬極板5之間的間距，以及改變固體絕緣介質6的材料來改變，以適應于絕緣子不同的安裝環境。

所述電容均壓屏的長度大于或等于護套的長度，小于或等于芯棒的長度。

所述金具4分別與電容均壓屏2兩端的環形金屬極板5金屬性機械相連。