[發明專利]一種支柱絕緣子

在審

• 申請號: 201810102522.0
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108320870A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 張波;何金良;林川杰;李傳揚;胡軍;李琦;楊勇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01B17/14
• 分類號: H01B17/14
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請涉及電力設備技術領域，尤其涉及一種支柱絕緣子。所述支柱絕緣子包括：殼體、絕緣件和中央電極；所述殼體套設于所述中央電極的外部；所述絕緣件為柱狀結構，所述絕緣件的一端與所述殼體連接，所述絕緣件的另一端與所述中央電極連接；所述絕緣件的輪廓線為平滑的曲線，所述曲線向遠離所述絕緣件軸線的方向凸起。所述絕緣子能夠增加電場線沿絕緣件表面的切向分量，使絕緣件外表面的電荷在切向分量的作用下不斷地向絕緣件的兩端運動，促進電荷的消散；并且能夠減少電場線沿絕緣件表面的法向分量，減少絕緣件外表面電荷積聚，從而提高絕緣子的閃絡電壓，提升絕緣的穩定性與可靠性。

技術領域

本申請涉及電力設備技術領域，尤其涉及一種支柱絕緣子。

背景技術

在GIS(Gas Insulated Switchgear,氣體絕緣開關設備)/GIL(Gas InsulatedSwitchgear,氣體絕緣金屬封閉輸電線路)中，絕緣子是很重要的絕緣部件，起到固定、絕緣等作用，但同時絕緣子也是GIS/GIL運行中絕緣擊穿故障容易出現的位置之一。

當GIS/GIL長期工作于高壓直流環境時，或者當GIS/GIL工作于交流環境中且開關斷開時，GIS/GIL內的母線上也都會有一定幅值的直流電勢存在。絕緣子內部的絕緣件一端與高壓電極連接，另一端與低壓電極連接，高壓電極和低壓電極之間會存在電場，并且電場線通常是由高壓電極指向低壓電極。然而由于絕緣件本身結構的限制，高壓電極和低壓電極結構、設置方式的限制，電場線通常都不會完全平行于絕緣件表面，必然會有部分電場線穿過絕緣件表面，產生平行于絕緣件表面的切向分量和垂直于表面的法向分量。目前，GIS/GIL中的支柱絕緣子通常包括中央導電區、絕緣件和連接座，該絕緣件設置于連接座和中央導電區之間，一方面，用于支撐中央導電區；另一方面，將中央導電區與連接座隔離，避免中央導電區接地導電。

然而，現有的支柱絕緣子中的絕緣件的外表面結構單一，例如圓柱狀，與電場線的交叉面過多，導致絕緣件內部的切線分量過少，而法向分量過多。該切向分量有利于積聚于絕緣件上的電荷消散，而法向分量則會使電荷積聚于絕緣件的表面。因此，現有的絕緣子中的絕緣件很容易積聚表面電荷，這種表面電荷的存在將畸變原有電場，導致設備中的支柱絕緣子閃絡電壓顯著降低，使得絕緣子容易發生絕緣擊穿故障。

發明內容

本申請提供了一種支柱絕緣子，以解決現有絕緣子表面電荷積聚過多、難于消散的問題。

一種支柱絕緣子，包括：殼體、絕緣件和中央電極；

所述殼體套設于所述中央電極的外部；所述絕緣件為柱狀結構，所述絕緣件的一端與所述殼體連接，所述絕緣件的另一端與所述中央電極連接；所述絕緣件的輪廓線為平滑的曲線，所述曲線向遠離所述絕緣件軸線的方向凸起。

可選的，所述曲線與所述絕緣件外表面的電場線形狀相適配。

可選的，所述絕緣件為鼓型結構。

可選的，所述絕緣件為鐘型結構。

可選的，所述絕緣件的數量為多個，并且所述絕緣件環繞設置于所述中央電極四周。

可選的，所述中央電極的橫截面為多邊形，所述多邊形的邊數與所述絕緣件的數量相對應；所述絕緣件設置于所述多邊形的邊上，所述多邊形的每個角均為圓弧狀。

可選的，所述絕緣件的材料為環氧樹脂基氧化鋁，所述環氧樹脂基氧化鋁包括如下重量份的組分：環氧樹脂100份、氧化鋁330份、固化劑38份。

可選的，所述殼體為圓柱狀。

可選的，所述絕緣件的兩端分別設有第一嵌件和第二嵌件，所述第一嵌件用于連接所述絕緣件與所述中央電極，所述第二嵌件用于連接所述絕緣件與所述殼體。

可選的，所述中央電極、所述殼體、所述第一嵌件和所述第二嵌件的材料均為鋁合金。