专利名称：一种适用于快速积污的防污闪方法及防污闪绝缘装置的制作方法
技术领域：
本发明关于电力系统的防污闪技术，特别是关于绝缘子表面快速积污的 防污闪技术，具体的讲是一种适用于快速积污的防污闪方法及防污闪绝缘装 置。
背景技术：
输变电设备污闪须具备两大要素污秽条件与潮湿条件。电力系统广泛
采用的防污闪标准——无论是GB/T16434-1996还是Q/GDW152-2006均主要基 于常规的、缓慢积污概念而制订，相应的防污闪措施也主要针对缓慢积污形 式而设计。所谓"缓慢积污"指绝缘子污闪所需的污秽成分是经过一个相对 较长的过程逐步积累获得的，如GB/T16434-1996规定的一年积污期及 Q/GDW152-2006规定的三年积污期；而绝缘子污闪所需的潮湿条件由降水(包 括雾、雨、露、冰、雪等)提供。
现有技术中，缓慢积污闪络的最有效防治措施是采用硅橡胶类防污闪产 品，包括复合绝缘子、防污闪涂料等。如图1所示，为现有的具有伞裙的绝 缘子。图2为图1所示绝缘子的放大的示意图。其中绝缘子301具有伞裙302 和伞裙303，伞裙302的半径可略大于伞裙303，标准的尺寸是绝缘子301 的半径为60mm，伞裙302的半径为115mrn，伞裙303的半径为130mm。当伞 裙302的半径等于伞裙303的半径时，便形成图3所示的绝缘子的形状。
如图3所示，缓慢积污的积雪落在伞裙与伞裙之间，伞裙将积雪隔离， 从而起到防污闪的作用。
近年来气候变化较大，持续的干旱和沙尘暴天气，使大气中充满粉尘等 污秽颗粒，随之而来的降雨或降雪将这些污秽颗粒带落，使原本洁净的雨、 雪尚未落地已成为脏雨或脏雪。这种雨雪落在输变电设备上导致短时间内绝
5缘子表面快速积污；快速积污的同时，脏雨或脏雪也为绝缘子表面提供了潮 湿条件，其中降雪特别是零度以上环境温度下的降雪能够提供更充足的潮湿 条件，这种短时间内快速积污伴随快速受潮导致的特殊污闪将有增长的趋势。 在快速积污的情况下，图1、图3所示的绝缘子已不能有效的防止污闪，由 于伞裙的半径较小，快速积雪致使各个伞裙之间的落雪迅速连通，容易发生 如图13所示的闪络现象。
全国电力科技成果库公幵的"电瓷件防污伞裙的应用(成果登记号江 西-1991-108)"、"大气扩散对输变电设备污染的影响(成果登记号东北 -1998-008)"、"大气环境对输变电设备抗污闪能力的影响及防污闪措施的研 究(成果编号湖北-1995-025)"以及"XWP-210双层伞耐污盘形悬式瓷绝 缘子(成果编号:ZK-1999-009650)";
《中国电机工程学报》2001年21巻4期公开的"酸性湿沉降对绝缘子 闪络特性影响的表征量研究"；
《有色设备》2004年4期公开的"交流绝缘子表面积污分析及防污闪 措施"；
《林业劳动安全》2005年18巻3期公开的"电力系统的污闪问题及防
护"；
《IEEE电力工程评论(PER)》1999年12期公开的An Artificial Contamination Method for Composite Insulators;
《IEEE电介质与电绝缘汇刊(DEI)》2004年04期公开的A New Flashover Dynamic Model of Polluted HV Insulators;
上述现有技术文件所公开的内容被合并于此，以作为发明的现有技术。
发明内容
本发明提供一种防污闪绝缘装置，以解决快速积污所产生的污闪问题。 本发明的目的之一是提供一种适用于快速积污的防污闪方法，所述的方
法包括在具有多个绝缘子伞裙的绝缘子上设置至少一个快速积污防污闪伞裙；所述的快速积污防污闪伞裙与所述的绝缘子伞裙同轴设置，并且所述快 速积污防污闪伞裙的外周半径大于所述绝缘子伞裙的外周半径。
本发明的目的之二是提供一种防污闪绝缘装置，所述的防污闪绝缘装置 包括绝缘子，所述的绝缘子具有多个绝缘子伞裙；所述的防污闪绝缘装置 还包括至少一个快速积污防污闪伞裙；所述的快速积污防污闪伞裙与所述 的绝缘子伞裙同轴设置，并且所述快速积污防污闪伞裙的外周半径大于所述 绝缘子伞裙的外周半径。
本发明的有益效果在于通过在绝缘子上加装或加设大盘径伞裙，改善 绝缘子外形，以使发明装置产生对积雪的隔断效果，避免形成连续积雪，达 到防止粘雪快速积污闪络的作用。
图1为现有技术的绝缘子示意图2为图l放大后的示意图3为发明实施例1的结构示意图4为图3放大后的示意图5为发明实施例2的结构示意图6为图5放大后的示意图7为发明实施例3的结构示意图8为发明装置的覆雪后绝缘子的示意图9为发明幾置的快速积污防污闪伞裙的横向剖面图； 图10为发明装置的快速积污防污闪伞裙的纵向剖面图； 图11为发明装置与现有技术绝缘子对比试验示意图； 图12a、图12b和图12c为快速积污防污闪伞裙的示意图； 图13为发明装置与现有技术绝缘子对比试验后效果示意图。
具体实施例方式
下面结合
本发明的具体实施方式
。实施例1
如图4所示，为本实施例的种防污闪绝缘装置，该防污闪绝缘装置包括 瓷质绝缘子，所述的绝缘子具有26个绝缘子伞裙；所述的防污闪绝缘装置还 包括3个快速积污防污闪伞裙401;所述的快速积污防污闪伞裙401与所述 的绝缘子伞裙同轴设置，并且所述快速积污防污闪伞裙的外周半径大于所述
绝缘子伞裙的外周半径，所述的三个快速积污防污闪伞裙401的安装部位分 别在绝缘子顶部和两个三等分处，即3个L的距离相等。快速积污防污闪
伞裙为硅橡胶材质。
瓷绝缘子分别选用XAP550S/444型避雷器套管作为平均直径大于300mm 的绝缘子(内柱直径350mm，大伞周长1500 mm)，选用长棒形悬式绝缘子作 为平均直径小于300mm的绝缘子。
按规定数量和部位将快速积污防污闪伞裙粘接在绝缘子上，其中平均直 径大于300mm的避雷器套管的伞裙伸出量不小于12 cm;平均直径小于300mm 的棒形悬式绝缘子的伞裙伸出量不小于IO cm。
如图5、图9、图IO所示(图中的硅橡胶伞裙即为快速积污防污闪伞裙)， RO为快速积污防污闪伞裙外沿半径，Rl为快速积污防污闪伞裙内沿半径，r0 为避雷器大伞裙外沿半径，rl为避雷器瓷套内柱半径。可选的参数为避雷 器套管大伞外沿半径r0二24cm,快速积污防污闪伞裙外沿半径R0 = 35 cm。 棒型悬式绝缘子大伞外沿半径r0 = 10.4 cm，快速积污防污闪伞裙外沿半 径尺0 = 22. 3 cm。
快速积污防污闪伞裙与绝缘子的瓷伞裙之间的粘接面积大小直接影响 快速积污防污闪伞裙的粘接强度。存在较厚积雪的情况下，随着快速积污防 污闪伞裙承受压力增大，对快速积污防污闪伞裙的粘接强度要求也越高。如 果粘接面积过小，粘接强度不足， 一方面伞裙伸出部分更容易发生形变，另 一方面伞裙根部可能发生开裂现象，影响伞裙的寿命及应用效果。
本实施例针对快速积污防污闪伞裙伸出量较大的避雷器套管，设计了不同的粘接面积。通过改变硅橡胶与绝缘子瓷伞裙之间的搭接宽度(rO — Rl值) 以调整粘接面积，选定r0—Rl值分别为2. 5、 4. 5、 6. 5 cm。
快速积污防污闪伞裙伸出瓷伞裙之外的长度只要达到瓷伞裙伸出长度 即可，这主要是从确保硅橡胶伞裙粘接强度的角度考虑，且快速积污防污闪 伞裙的应用主要是用于防止常规的缓慢积污导致的污闪，更多考虑的是利用 快速积污防污闪伞裙的憎水性而较少考虑采用伞裙改善绝缘子外形的作用， 特别是对于一些老式的、伞伸出较小的支柱绝缘子和套管，这类绝缘子的快 速积污防污闪伞裙的伸出量应该加大而不是縮小。为了确保大盘径快速积污 防污闪伞裙下的无积雪区，快速积污防污闪伞裙的尺寸可选择如下
① 平均直径小于300mm的支柱绝缘子、瓷套管，要求大盘径快速积污防 污闪伞裙伸出量(超出瓷裙以外的量)为80 100mm;
② 平均直径大于300mm的支柱绝缘子、瓷套管，要求大盘径快速积污防 污闪伞裙伸出量(超出瓷裙以外的量)为120 150ram。
上述尺寸是根据实际运行的需要确定的，根据绝缘子直径选择快速积污 防污闪伞裙伸出量，主要是考虑大直径绝缘子更易积雪，污闪危险性更大， 因此选择更大的伞伸出量，以避免形成连续积雪。
本实施例的支柱绝缘子平均直径为190mmS300mm，所安装的快速积污防 污闪伞裙实际伸出量为90 mm。
实施例2
如图6所示，为本实施例的种防污闪绝缘装置，该防污闪绝缘装置包括 瓷质绝缘子，所述的绝缘子具有25个绝缘子伞裙和1个快速积污防污闪伞裙 601;所述的快速积污防污闪伞裙601与所述的绝缘子一体成型，且与所述的 绝缘子伞裙同轴设置，并且所述快速积污防污闪伞裙的外周半径大于所述绝 缘子伞裙的外周半径。绝缘子和快速积污防污闪伞裙为瓷材质或硬塑料材质。
快速积污防污闪伞裙伸出瓷伞裙之外的长度只要达到瓷伞裙伸出长度 即可。为了确保大盘径快速积污防污闪伞裙下的无积雪区，快速积污防污闪伞裙的尺寸可选择如下
① 平均直径小于300mm的支柱绝缘子、瓷套管，要求大盘径快速积污防 污闪伞裙伸出量(超出瓷裙以外的量)为80 100mm;
② 平均直径大于300mm的支柱绝缘子、瓷套管，要求大盘径快速积污防 污闪伞裙伸出量(超出瓷裙以外的量)为120 150mm。
上述尺寸是根据实际运行的需要确定的，根据绝缘子直径选择快速积污 防污闪伞裙伸出量，主要是考虑大直径绝缘子更易积雪，污闪危险性更大， 因此选择更大的伞伸出量，以避免形成连续积雪。
如图12a、图12b和图12c所示，快速积污防污闪伞裙为圆锥台状体； 在所述圆锥台状体的轴向设有穿孔，在圆锥台状体上设有缺口，以使所述的 快速积污防污闪伞裙套于所述的绝缘子上，然后粘合缺口。
实施例3
如图7所示，为本实施例的种防污闪绝缘装置，该防污闪绝缘装置包括 瓷质绝缘子，所述的绝缘子具有23个绝缘子伞裙和3个快速积污防污闪伞裙 601;所述的快速积污防污闪伞裙601与所述的绝缘子一体成型，且与所述的 绝缘子伞裙同轴设置，并且所述快速积污防污闪伞裙的外周半径大于所述绝 缘子伞裙的外周半径。所述的三个快速积污防污闪伞裙601的安装部位分别 在绝缘子顶部和两个三等分处，绝缘子和快速积污防污闪伞裙为瓷材质或硬 塑料材质。
快速积污防污闪伞裙伸出瓷伞裙之外的长度只要达到瓷伞裙伸出长度 即可。为了确保大盘径快速积污防污闪伞裙下的无积雪区，快速积污防污闪 伞裙的尺寸可选择如下
① 平均直径小于300mm的支柱绝缘子、瓷套管，要求大盘径快速积污防 污闪伞裙伸出量(超出瓷裙以外的量)为80 100mm;
② 平均直径大于300mm的支柱绝缘子、瓷套管，要求大盘径快速积污防 污闪伞裙伸出量(超出瓷裙以外的量)为120 150mm。上述尺寸是根据实际运行的需要确定的，根据绝缘子直径选择快速积污 防污闪伞裙伸出量，主要是考虑大直径绝缘子更易积雪，污闪危险性更大， 因此选择更大的伞伸出量，以避免形成连续积雪。
如图8所示，为发明装置的覆雪后的示意图，为了验证发明装置与现有
绝缘子的实际效果，特作如下覆雪闪络试验
如图11所示，将发明装置与现有绝缘子处于相同气候环境下，具体步 骤如下
(a) 在上述覆雪试验中，使支柱瓷绝缘子及安装快速积污防污闪伞裙
的支柱瓷绝缘子上充分覆雪(雪水电导率2000uS/cm)，积雪在大小伞防污 型支柱瓷绝缘子的迎风侧堆积并形成完全连通状态。
(b) 停止降雪。
(c) 将支柱瓷绝缘子与安装快速积污防污闪伞裙的支柱瓷绝缘子并联 连接，高压端连接至工频试验电源。
(d) 在绝缘子上施加恒定工频电压73 kV。
(e) 升高环境温度至+ 5 'C。
(f) 观察支柱瓷绝缘子及安装快速积污防污闪伞裙的支柱瓷绝缘子的 积雪融化情况，是否闪络或直至积雪融化并全部流失。
(g) 重复上述试验步骤，减小试验偶然误差。
(h) 更换绝缘子或调整其它试验参数，重复步骤a f。
如图13所示，支柱瓷绝缘子闪络；安装快速积污防污闪伞裙的绝缘子 无放电，也无明显放电声。
以上具体实施方式
仅用于说明发明，而非用于限定发明。
权利要求
1.一种适用于快速积污的防污闪方法，其特征是，所述的方法包括在具有多个绝缘子伞裙的绝缘子上设置至少一个快速积污防污闪伞裙；所述的快速积污防污闪伞裙与所述的绝缘子伞裙同轴设置，并且所述快速积污防污闪伞裙的外周半径大于所述绝缘子伞裙的外周半径。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的快速积污防污闪伞裙为中空的片状体，所述中空的片状体套于所述的绝缘子上，并且所述中空的片 状体的一面与所述绝缘子伞裙的一面粘合。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的快速积污防污闪伞裙 为中空的片状体，所述中空的片状体套装于两个绝缘子伞裙之间的绝缘子本体 上。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征是，所述的中空的片状体为 圆形中空片状体。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的在具有多个绝缘子伞 裙的绝缘子上设置至少一个快速积污防污闪伞裙包括所述的在具有多个绝缘 子伞裙的绝缘子上设置三个快速积污防污闪伞裙；所述的三个快速积污防污闪 伞裙分别设置在所述绝缘子的上部、中部和下部。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的快速积污防污闪伞裙 为硅橡胶材质。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的快速积污防污闪伞裙 与所述的绝缘子一体成型。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征是，所述的快速积污防污闪伞裙 为圆形。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征是，所述的在具有多个绝缘子伞 裙的绝缘子上设置至少一个快速积污防污闪伞裙包括所述的在具有多个绝缘 子伞裙的绝缘子上设置三个快速积污防污闪伞裙；所述的三个快速积污防污闪伞裙分别形成在所述绝缘子的上部、中部和下部。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征是，所述的绝缘子及快速积污防 污闪伞裙为瓷材质或硬塑料材质。
11. 一种防污闪绝缘装置，所述的防污闪绝缘装置包括绝缘子，所述的 绝缘子具有多个绝缘子伞裙；其特征是，所述的防污闪绝缘装置还包括至少 一个快速积污防污闪伞裙；所述的快速积污防污闪伞裙与所述的绝缘子伞裙同轴设置，并且所述快速 积污防污闪伞裙的外周半径大于所述绝缘子伞裙的外周半径。
12. 根据权利要求11所述的防污闪绝缘装置，其特征是，所述的快速积 污防污闪伞裙为中空的片状体，所述中空的片状体套于所述的绝缘子上，并且 所述中空的片状体的一面与所述绝缘子伞裙的一面粘合。
13. 根据权利要求11所述的防污闪绝缘装置，其特征是，所述的快速积 污防污闪伞裙为中空的片状体，所述中空的片状体套装于两个绝缘子伞裙之间 的绝缘子本体上。
14. 根据权利要求12或13所述的防污闪绝缘装置，其特征是，所述的中 空的片状体为圆形中空片状体。
15. 根据权利要求14所述的防污闪绝缘装置，其特征是，所述的防污闪 绝缘装置包括三个快速积污防污闪伞裙；所述的三个快速积污防污闪伞裙分 别设置在所述绝缘子的上部、中部和下部。
16. 根据权利要求15所述的防污闪绝缘装置，其特征是，所述的快速积 污防污闪伞裙为硅橡胶材质。
17. 根据权利要求11所述的防污闪绝缘装置，其特征是，所述的快速积 污防污闪伞裙与所述的绝缘子一体成型。
18. 根据权利要求17所述的防污闪绝缘装置，其特征是，所述的快速积 污防污闪伞裙为圆形。
19. 根据权利要求18所述的防污闪绝缘装置，其特征是，所述的防污闪绝缘装置包括三个快速积污防污闪伞裙；所述的三个快速积污防污闪伞裙分 别形成在所述绝缘子的上部、中部和下部。
20.根据权利要求19所述的防污闪绝缘装置，其特征是，所述的绝缘子 及快速积污防污闪伞裙为瓷材质或硬塑料材质。
全文摘要
本发明提供一种适用于快速积污的防污闪方法及防污闪绝缘装置，所述的防污闪绝缘装置包括绝缘子，所述的绝缘子具有多个绝缘子伞裙；所述的防污闪绝缘装置还包括至少一个快速积污防污闪伞裙；所述的快速积污防污闪伞裙与所述的绝缘子伞裙同轴设置，并且所述快速积污防污闪伞裙的外周半径大于所述绝缘子伞裙的外周半径。以解决快速积污所产生的污闪问题。
文档编号H01B17/42GK101527194SQ200810101300
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月4日 优先权日2008年3月4日
发明者包廷贵, 宋福如, 原 陈 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司;镇江江冠电力设备有限公司;河北硅谷化工有限公司