[發明專利]一種改善復合絕緣子電場分布的傘裙結構

在審

• 申請號: 201811466921.1
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109616263A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 邱立;王于東;曹成;熊奇;鄧長征;江進波;陳龍;常鵬
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H01B17/32
• 分類號: H01B17/32;H01B17/38;H01B19/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

一種改善復合絕緣子電場分布的傘裙結構及方法，將絕緣子串沿軸向分成N等份，每一等份記為一個周期；每個周期內包括整數個絕緣子傘裙，且至少包括一個絕緣子傘裙；當每一個周期內包括不止一個絕緣子傘裙時，傘裙直徑相同；或者按照“一大一小”、“一大二小”分布；所述“一大一小”分布指的是：一個直徑較大的絕緣子傘裙與一個直徑較小的絕緣子傘裙，依次交錯排布在芯棒上。所述“一大二小”分布指的是：一個直徑較大的絕緣子傘裙與兩個直徑較小的絕緣子傘裙構成一組傘裙組合，多個傘裙組合依次排布在芯棒上。本發明能有效解決復合絕緣子電場分布不均的問題，提升絕緣子耐壓強度。

技術領域

本發明屬于輸電線路領域，特別是一種改善復合絕緣子電場分布的傘裙結構及方法，主要用于改善復合絕緣子電場分布，提升絕緣子耐壓強度。

背景技術

現有復合絕緣子，或采用相同大小的傘裙、或采用“一大一小”、“一大二小”軸向周期布置的傘裙；這一傘裙結構與絕緣子軸向電場分布不匹配，導致復合絕緣子端部傘裙電場強度非常大，極易發生閃絡并最終導致整個絕緣子的擊穿。為解決這一問題，傳統的做法是在復合絕緣子的兩端增加一均壓環，使這一部分的電場強度變得稍微均勻一些，但這一方法無法從根本上解決電場分布不均的問題。

為進一步提高電磁成形對金屬材料成形性能的改善作用，提出采用電磁成形與溫熱成形相結合的方法——溫熱電磁成形方法。中國專利“鎂合金板材溫熱電磁成形方法(CN101590501A)”公開了一種能夠提高鎂合金板材成形性能的塑性加工方法——溫熱電磁成形方法，該方法通過凹模內的加熱棒加熱使鎂合金板材升溫至100-300℃。該方法通過加熱棒加熱，加熱效率低。專利“基于感應加熱及電磁成形的鎂合金/碳鋼管復合連接方法(CN104384701A)”利用同一個線圈實現感應加熱與成形功能，并將其應用于鎂合金、碳鋼管件的復合連接。因管件和板材的磁路具有明顯差異，該方法僅適用于管件，且因感應加熱和成形功能對線圈的要求不同，采用同一線圈實現可行性較差。專利“一種鈦合金板材的磁脈沖溫熱動態驅動成形裝置及其成形方法(CN 104772380A)”公開了一種鈦合金板材的磁脈沖溫熱動態驅動成形裝置及方法，采用鋼套內設置加熱棒對板材進行加熱，同時采用鋁驅動片驅動鈦合金板材成形。顯然這一方法并未從本質上解決加熱效率的問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種改善復合絕緣子電場分布的傘裙結構及方法，能有效解決復合絕緣子電場分布不均的問題，提升絕緣子耐壓強度。

本發明采取的技術方案為：

一種改善復合絕緣子電場分布的方法，包括以下步驟：

步驟1：根據輸電線路電壓等級，確定復合絕緣子串的長度；在無傘裙情況下，計算復合絕緣子芯棒表面的電場強度E在軸向的分布；

步驟2：將絕緣子串沿軸向分成N等份，每一等份記為一個周期，計算每一個周期內電場強度E的線積分，記為Uk(k＝1，2,3，……N)；

步驟3：根據國標GB/T16434-1996規定的爬電比距值，乘以系統最高工作電壓，得到外絕緣的總體爬電距離L；計算每一個周期內的爬電距離Lk，計算公式為 Lk＝L*Uk/(U1+U2+……+UN)；

步驟4：根據每一個周期內的爬電距離Lk，確定每一個周期內的復合絕緣子傘裙尺寸與數量。

所述步驟1中：通過建立二維軸對稱靜電場有限元模型，計算復合絕緣子芯棒表面的電場強度E在軸向的分布。

所述步驟2中：每個周期內包括整數個絕緣子傘裙，且至少包括一個絕緣子傘裙。

當每一個周期內包括不止一個絕緣子傘裙時，傘裙直徑相同，或者按照“一大一小”、“一大二小”分布。

一種改善復合絕緣子電場分布的傘裙結構，將絕緣子串沿軸向分成N等份，每一等份記為一個周期；每個周期內包括整數個絕緣子傘裙，且至少包括一個絕緣子傘裙；