绝缘套管及包括其的环网柜的制作方法

本实用新型涉及绝缘套管，更具体地，涉及绝缘性能提高的绝缘套管。本实用新型还涉及包括其的环网柜。

背景技术：

成套配电设备通常需要并柜连接，并柜连接需要在两个柜体之间进行高压导体电连接，而高压导体需要与柜体进行电绝缘，因此在进行并柜连接时需要使用绝缘套管进行高压导体之间的电连接及高压导体与柜体之间的电绝缘。

随着人们对环保要求的提高，配电设备中多采用绝缘性能较差的环保绝缘介质或空气，这就要求绝缘套管的绝缘性能进一步提高，以满足在环保绝缘介质或空气情况下的绝缘要求，同时由于产品的成本要求，绝缘套管还不能显著增加成本。

因此需要改进的绝缘套管和包括其的环网柜。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种改进的绝缘套管和包括其的环网柜。

根据本实用新型的一方面，提供一种绝缘套管，其特征在于，限定纵向轴线，包括：

内表面、外表面、第一端和第二端，

其中，内表面限定中空管腔，与主体同轴布置，用于连接高压导体，

其中，所述外表面从第一端和第二端朝向中部尺寸逐渐变大，并且具有最大尺寸，在中部具有尺寸收窄部分，最大尺寸处与尺寸收窄部分的端部以突变台阶部接合，所述台阶部在垂直于轴线方向限定环形平面，用于与绝缘套管的安装表面接合；

其中，在尺寸收窄部分的与所述台阶部接合的端部处设置有环形凹槽，用于均匀内外表面的电场分布。

优选地，绝缘套管内表面涂覆有半导体层，所述半导体层遍及内表面的中部部分，其边缘分别与第一端或第二端间隔开一相等的距离，用于提高爬电距离。

优选地，绝缘套管外表面从第一端和第二端朝向中部形成直径渐缩的锥形形状。

优选地，绝缘套管在突变台阶部之间的外壁表面部分也涂覆有半导体层。

优选地，所述凹槽底部为圆角。

优选地，所述圆角半径为约2mm，凹槽深度为约2mm，凹槽宽度为约10mm。

优选地，绝缘套管中部还设置有环状突起部，用于保持接地元件。

优选地，绝缘套管主体为硅橡胶。

优选地，所述中空管腔包括中部部分以及位于中部部分两侧的两端部分，中部部分尺寸恒定，两端部分的尺寸从中部部分朝向第一端和第二端逐渐增大。

根据本实用新型的另一方面，提供一种环网柜，在侧部设置有并柜套管，用于接收前面所述的绝缘套管。

根据本实用新型的实施例通过在绝缘套管的直径突变台阶部与其相邻部分之间设置凹槽降低台阶部处的电场，从而均匀电场，然后通过在中空管腔中部设置边缘距离绝缘套管端部一定距离的半导体层来提高绝缘套管的爬电距离，在基本不改变绝缘套管的成本的条件下，显著提高了绝缘套管的绝缘性能。

附图说明

图1是根据本实用新型的绝缘套管的一个实施方式的沿纵向轴线的剖视图；

图2是图1中所示的绝缘套管装配在两个柜体之间并且连接高压导体的剖视图。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据本实用新型的实施例，描述中使用的方向性术语，仅用于针对图中所示方向进行描述，并不用于限定。

图1是根据本实用新型的绝缘套管的一个实施方式的沿纵向轴线的剖视图。图中，绝缘套管总体以附图标记1表示，绝缘套管1包括主体11、中空管腔16、第一端12和第二端13，中空管腔16与主体11同轴布置，限定纵向轴线，并且中空管腔16和主体11关于该纵向轴线旋转对称。主体11的内表面限定中空管腔16，中空管腔16用于连接高压导体。

主体11的内表面和外表面沿垂直于纵向轴线的横截面形状为不同直径的同心圆，外表面包括至少一个直径突变台阶部15，台阶部15在垂直于轴线方向限定环形平面，用于与绝缘套管的安装表面接合。台阶部15与相邻部分之间设置有凹槽14，该凹槽14的作用是均匀内外表面的电场分布。

为了将绝缘套管1保持在配电设备的柜体上，通常不可避免地使用直径突变台阶部，例如图1中的台阶部15。而在高压下易于在该直径突变台阶部15处引起电场增大，从而成为绝缘的薄弱点。本实用新型通过在突变台阶部15与其相邻部分之间增设凹槽14，可减小台阶部15处的电场，从而使电场分布均匀，由此提高绝缘套管的绝缘性能。

从图1还可看出，主体11的内表面涂覆有半导体层17，图中用方格纹表示。图中可以清楚地看到，半导体层17仅位于中空管腔16的中部，半导体层17的每一边缘距离相应的第一端部12或第二端部13一定距离18，该距离可提高绝缘套管1的爬电距离，从而提高绝缘套管1抗击穿和放电的性能。

根据本实用新型的绝缘套管1不仅关于轴线旋转对称，而且关于垂直于轴线的中线左右对称。因此，绝缘套管1的直径突变台阶部15为两个，每个直径突变台阶部15到相邻的第一端部12或第二端部13形成直径渐缩的锥形形状。

虽然图中示出直径突变台阶部15每一个到相邻的第一端部12或第二端部13形成直径渐缩的锥形形状，但是本实用新型不限于此，例如，其两个台阶部15也可以是位于绝缘套管1中部的包括两个台阶部15的直径恒定的直径增大部分，从每一个台阶部15到相应的第一端部12或第二端部13的直径也是恒定的，只是比直径增大部分的直径小。具有能够保持到两个配电柜之间的直径突变台阶部的任何形状的绝缘套管都在本实用新型的范围内。本实用新型的在台阶部与其相邻部分之间设置凹槽以减小台阶部的电场的思想同样适用。

在两个直径突变部台阶部15之间的外表面部分也涂覆有半导体层，能够提高绝缘套管的绝缘性能。

凹槽14底部为圆角，在本实施例中圆角半径为2mm，凹槽深度为2mm，凹槽宽度为10mm，本实用新型不受这些尺寸的限制，其他适当的尺寸也是可行的，也在本实用新型的范围内。

在本实施例中，中空管腔16中的半导体层17的每一边缘距离相对应的第一端部或第二端部的距离为13mm，本实用新型不受这些尺寸的限制，其他适当的尺寸也是可行的，也在本实用新型的范围内。

绝缘套管1的主体为硅橡胶，其他绝缘材料制成的绝缘套管也是可行的，也在本实用新型的范围内。

中空管腔16包括中部部分以及位于中部部分两侧的两端部分，中部部分直径恒定，两端部分的直径从中部部分朝向第一端和第二端逐渐增大。中空管腔16的形状也不限于上面所述，可以是根据需要的任何形状。

绝缘套管1中部还可设置接地弹簧保持部，用于安装接地弹簧8(参见图2)，确保绝缘套管1可靠接地。

图2是图1中所示的绝缘套管装配在两个柜体之间并且连接高压导体的剖视图。从图2中可以看到，配电设备的柜体3上设置有并柜套管4，并柜套管4位于柜体3内部侧设置有密封件6，伸出柜体3侧设置有螺纹，并柜套管4通过螺纹与固定螺母5保持在柜体3上，密封件6在并柜套管4保持在柜体3上之后抵压柜体3内侧表面形成密封。实际操作中，绝缘套管1首先在两个配电设备的柜体3之间从柜体3外侧将一端穿进并柜套管4中，通过直径突变台阶部分别与柜体3的并柜套管4的内表面挤压接合，然后通过使两个柜体3彼此靠近，将绝缘套管1的另一端穿进另一柜体3的并柜套管4中，在柜体3就位之后，完成安装。由于本实施例中绝缘套管1从直径突变台阶部到相应的端部为直径渐缩的锥形形状，因此绝缘套管1可从外部穿进位于配电设备的柜体3侧部上的并柜套管中，从而保持在柜体3上。

并柜套管4也由绝缘材料制成，高压导体2从并柜套管4位于柜体3内部的端部伸入并柜套管4中，与并柜套管4模制在一起，从图2中还可以看到，高压导体2分别从每个配电设备的柜体内从绝缘套管1的相应的第一端部或第二端部朝向绝缘套管1的中部伸入套管中，并通过设置在绝缘套管1的中部的金属连接件7相连，从而实现配电设备的柜体之间的导电连接。金属连接件7为金属簧片式卡扣件，能够与在高压导体2伸入其中时与高压导体2紧密可靠接合，实现导电连接。由此可见，根据本实用新型的实施例通过在绝缘套管的直径突变台阶部与其相邻部分之间设置凹槽降低套管内外部的电场，从而均匀电场，然后通过在中空管腔中部设置边缘距离绝缘套管端部一定距离的半导体层来提高绝缘套管的爬电距离，在基本不改变绝缘套管的成本的条件下，显著提高了绝缘套管的绝缘性能。根据本实用新型的实施例的绝缘套管能够承受1分钟68kv的工频耐受电压，雷电131kv的雷电冲击耐受电压。而相同尺寸、形状的绝缘套管在不设置所述凹槽并且半导体层遍及中空管腔设置的情况下，仅能承受1分钟50kv的工频耐受电压。

所述配电设备可以是电气开关柜，优选地为环网柜。

虽然已经详细描述了用于实现本实用新型的最佳模式，但是本实用新型相关领域的技术人员将意识到用于实践所附权利要求范围内的本实用新型的多种替代设计和实施方式。