一种包含支柱绝缘子和均压环的组件的制作方法

本实用新型涉及电力系统领域，尤其涉及一种包含支柱绝缘子和均压环的组件。

背景技术：

我国的电力能源以火电和水电为主，能源分布主要集中在西北、西南地区大型水电火电基地，负荷中心主要集中在东部沿海地区。随着国民经济的持续、健康、稳定发展，能源与负荷分布不平衡的矛盾将进一步加剧。因此，发展高电压、远距离、大容量的输电方式成为我国能源和电力工业建设的基本战略和必然选择。

高压直流输电由于可以远距离、低损耗、无落点的传输大量电力能源，在我国已经得到了蓬勃发展。换流站阀厅作为直流输电工程的核心，是直流输电过程中进行交直流电相互转化的场所，其内部具有阀塔、套管、金具、管母、支柱绝缘子及接地开关等众多设备。其中，支柱绝缘子是换流站阀厅中的重要设备，主要用于换流站阀厅内部分高压设备(如隔离开关、平波电抗器)、管母线的绝缘支撑及机械固定。

由于各个设备外观不一，形态各异，使得设备间电气连接复杂，部分设备承受交直流叠加电压；由于换流站阀厅内空间有限，需要支柱绝缘子与管母线、高压设备及墙壁距离较近，容易受到管母线、高压设备和大地分布阻抗的影响，导致支柱绝缘子高压端部电场分布不均匀，甚至产生严重的电场畸变，管母、连接金具、线夹及接地开关静触头表面电场畸变也会非常严重，导致剧烈的电晕放电现象；同时支柱绝缘子高压侧金具与绝缘材料的连接处会形成薄弱界面，并且该处电场十分集中，易受到电蚀损，加速支柱绝缘子的劣化。可见，合理、科学的配置换流站阀厅内支柱绝缘子均压环，改善支柱绝缘子高压端部的电场分布，对提高直流输电系统中换流站阀厅支柱绝缘子的长期安全稳定运行具有重大意义。因此，如何改善支柱绝缘子高压端部的电场分布成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种包含支柱绝缘子和均压环的组件，以解决支柱绝缘子高压端部电场分布不均匀的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种包含支柱绝缘子和均压环的组件，包括：

支柱绝缘子，所述支柱绝缘子包括沿所述支柱绝缘子长度方向，通过第一连接金具连接的上段支柱绝缘子和下段支柱绝缘子；

在所述上段支柱绝缘子的顶部设置有跑道型上均压环和跑道型下均压环；

在所述上段支柱绝缘子与所述下段支柱绝缘子的连接处设置圆形上均压环和圆形下均压环，其中圆形上均压环和圆形下均压环分别设置在所述第一连接金具的上侧和下侧。

可选的，所述上段支柱绝缘子的顶端与进阀塔管母连接，所述跑道型上均压环设置于所述进阀塔管母上侧，所述跑道型下均压环设置于所述进阀塔管母下侧。

可选的，在所述上段支柱绝缘子的顶部设置接地开关静触头。

可选的，所述第一连接金具与换流变阀侧的中性线连接。

可选的，所述上段支柱绝缘子的顶部设置有第二连接金具，所述进阀塔管母、所述跑道型上均压环和所述跑道型下均压环均与第二连接金具连接。

可选的，所述支柱绝缘子为复合支柱绝缘子。

本实用新型提供的包含支柱绝缘子和均压环的组件，包括：支柱绝缘子，该支柱绝缘子包括沿支柱绝缘子长度方向，通过第一连接金具连接的上段支柱绝缘子和下段支柱绝缘子；在上段支柱绝缘子的顶部设置有跑道型上均压环和跑道型下均压环；在上段支柱绝缘子与下段支柱绝缘子的连接处设置圆形上均压环和圆形下均压环，其中圆形上均压环和圆形下均压环分别设置在第一连接金具的上侧和下侧。通过对支柱绝缘子电场分布进行的仿真计算，证实本实用新型的支柱绝缘子均压环装置结构合理，屏蔽效果优良，可最大限度的实现支柱绝缘子电场分布的均匀化，抑制支柱绝缘子高压端部管母、连接金具的电晕及支柱绝缘子外套的电蚀损，保护支柱绝缘子高压端部的密封结构，有效提高直流输电系统中换流站阀厅支柱绝缘子的长期安全稳定运行的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种包含支柱绝缘子和均压环的组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种包含支柱绝缘子和均压环的组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种上段绝缘子顶端的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种上段绝缘子与下段绝缘子连接处的结构示意图。

附图标记：

10-第一连接金具，11-上段支柱绝缘子，12-下段支柱绝缘子，13-换流变阀侧出线套管，111-跑道型上均压环，112-跑道型下均压环，113-接地开关动触头，114-进阀塔管母，115-第二连接金具，116-第一四分裂导线及线夹，117-接地开关静触头，121-圆形上均压环，122-圆形下均压环，123-第二四分裂导线及线夹。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的实施例提供一种包含支柱绝缘子和均压环的组件，如图1所示，该包含支柱绝缘子和均压环的组件包括：支柱绝缘子，该支柱绝缘子包括沿该支柱绝缘子长度方向，通过第一连接金具10连接的上段支柱绝缘子11和下段支柱绝缘子12，在上段支柱绝缘子11的顶部设置有跑道型上均压环111和跑道型下均压环112，在上段支柱绝缘子11与下段支柱绝缘子12的连接处设置圆形上均压环121和圆形下均压环122。其中圆形上均压环121和圆形下均压环122分别设置在第一连接金具10的上侧和下侧。

示例性的，如图2所示，该支柱绝缘子上段支柱绝缘子11和下段支柱绝缘子12串联组成，设置在Y/D接的换流变(全称：换流变压器)阀侧出线套管13位置。

需要说明的是，若支柱绝缘子包含一段支柱绝缘子，由于该支柱绝缘子的长度与换流站阀厅高度相关，会使得该支柱绝缘子的长度较长，使得其剪切力较大，抗震性能较差，而若该支柱绝缘子包含多于两段的支柱绝缘子，则会减少支柱绝缘子的沿面放电距离，且多段支柱绝缘子之间的法兰会影响绝缘距离，容易导致支柱绝缘子产生沿面放电。

如图3所示，跑道型上均压环111与跑道型下均压环112的形状相同，均具有长度相等且平行的两条直边，且具有将同一侧的直边连接的弧形边；其中，两条弧形边沿直边的中垂线对称。例如：两条弧形边为半径相等的两个半圆，两个半圆分别与两条直边连接。

如图4所示，在上段支柱绝缘子11与下段支柱绝缘子12的连接处设置圆形上均压环121和圆形下均压环122，其中圆形上均压环121和圆形下均压环122分别设置在第一连接金具10的上侧和下侧。圆形上均压环121和圆形下均压环122的半径相等。

可选的，如图3所示，上段支柱绝缘子11的顶端与进阀塔管母114连接，跑道型上均压环111设置于进阀塔管母114上侧，跑道型下均压环112设置于进阀塔管母114下侧。

可选的，在上段支柱绝缘子11的顶部设置接地开关静触头117。该接地开关静触头117侧墙安装于换流站阀厅内。

需要说明的是，由于接地开关静触头117拐臂的存在，考虑将接地开关静触头117完全屏蔽时，若在上段支柱绝缘子的顶部设置圆形均压环，则需要设计较大直径的圆形均压环，才可将接地开关静触头117完全屏蔽，而较大直径的圆形均压环的重量偏重，会使得支柱绝缘子的抗震性能变差；若在上段支柱绝缘子的顶部设置跑道型均压环，则可以使得该跑道型均压环与各设备间的空气间隙大于设计为圆形均压环。因此，本实用新型实施例为上段支柱绝缘子顶部设置跑道型均压环。

可选的，第一连接金具10与换流变阀侧的中性线连接。该换流变阀侧的中性线可以为四分裂导线，也可以为管母，可以根据换流变阀侧套管来决定。如图4所示，本实用新型实施例中，换流变阀侧的中性线为四分裂导线，第一连接金具10与第二四分裂导线及线夹123连接。具体的，第一连接金具10通过第二四分裂线夹与第二四分裂导线连接。

可选的，如图3所示，上段支柱绝缘子11的顶部设置有第二连接金具115，进阀塔管母114、跑道型上均压环111和跑道型下均压环112均与第二连接金具115连接。

可选的，支柱绝缘子为复合支柱绝缘子。该复合支柱绝缘子可以为瓷芯复合外套支柱绝缘子，也可以为玻璃纤维芯复合外套支柱绝缘子。

此外，上段支柱绝缘子11和下段支柱绝缘子12均包括上法兰、下法兰、伞裙、护套以及密封结构，均可通过设置在支柱绝缘子上的均压环来屏蔽。

具体的，跑道型上均压环111和跑道型下均压环112的组合可以屏蔽上段支柱绝缘子11顶部上法兰及端部伞裙、护套、密封结构、进阀塔管母114、第二连接金具115、第一四分裂导线及线夹116中的第一四分裂导线、以及接地开关静触头117，同时可以保证接地开关动触头113顺利动作，该接地开关动触头113在运行时可以收起。圆形上均压环121和圆形下均压环122的组合可以屏蔽上段支柱绝缘子11底部的下法兰及端部伞裙、护套、密封结构和下段支柱绝缘子12顶部的上法兰及端部伞裙、护套、密封结构，以及第一连接金具10。

需要说明的是，跑道型上均压环111和跑道型下均压环112可以通过第二连接金具115包含的金属支架与上段支柱绝缘子11顶部的上法兰连接，并与进阀塔管母114、第二连接金具115，以及接地开关静触头117等电位。圆形上均压环121和圆形下均压环122可以通过第一连接金具10包含的金属支架与上段支柱绝缘子11的下法兰与下段支柱绝缘子12的上法兰连接，并与第一连接金具10、第二四分裂导线及线夹123等电位。

此外，还需要说明的是，本实用新型实施例提供的包含支柱绝缘子和均压环的组件可以应用于±500kV的换流站阀厅，也可以应用于±800kV及以上的特高压换流站阀厅，本实用新型实施例中提供的各均压环的参数可以根据不同场景进行电场仿真计算，确定一组最佳的参数。

本实用新型提供的包含支柱绝缘子和均压环的组件，包括：支柱绝缘子，该支柱绝缘子包括沿支柱绝缘子长度方向，通过第一连接金具连接的上段支柱绝缘子和下段支柱绝缘子；在上段支柱绝缘子的顶部设置有跑道型上均压环和跑道型下均压环；在上段支柱绝缘子与下段支柱绝缘子的连接处设置圆形上均压环和圆形下均压环，其中圆形上均压环和圆形下均压环分别设置在第一连接金具的上侧和下侧。通过对支柱绝缘子电场分布进行的仿真计算，证实本实用新型的支柱绝缘子均压环装置结构合理，屏蔽效果优良，可最大限度的实现支柱绝缘子电场分布的均匀化，抑制支柱绝缘子高压端部管母、连接金具的电晕及支柱绝缘子外套的电蚀损，保护支柱绝缘子高压端部的密封结构，有效提高直流输电系统中换流站阀厅支柱绝缘子的长期安全稳定运行的可靠性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。