专利名称：特高压直流场支柱绝缘子均压环装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于特高压(士SOOkV)直流场支柱绝缘子均压环装置。 技术背景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。特高压直流输电由于能够远距离、 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。目前我国已建成并投运士SOOkV特高压直流输电工程两项(分别为云南-广东工程和向家坝-上海工程)，并有多项工程在建。支柱绝缘子是特高压换流站直流场用量最大的设备，主要用于士SOOkV换流站直流场内各种高压电气设备(如隔离开关、干式平波电抗器)和母线的绝缘支持及机械固定。 在直流电压下，空气中的带电微粒会受到恒定方向电场力的作用被吸附到绝缘子表面，在相同环境条件下，直流绝缘子表面积污量可比交流电压下大一倍以上。随着污秽量的不断增加，支柱绝缘子的绝缘水平随之下降。由于直流场下的这种静电吸尘效应，直流支柱绝缘子外绝缘特性比交流情况下更趋复杂。由于受到场域内母线、设备和大地分布阻抗的影响，特高压直流场内支柱绝缘子高压端电场畸变严重，若不配置均压环，管母连接金具、线夹电场畸变将非常严重，导致剧烈的电晕放电现象。同时支柱绝缘子靠近母线侧法兰附近的伞裙间，承受着比中部伞裙高几倍的电场强度。若均压环配置不当，将会在这些区域产生电晕放电和电蚀损。在支柱绝缘子金具与芯棒的连接处，由于金具端部与硅橡胶护套形成薄弱界面，并且该处电场十分集中，在雨雾、风尘等污秽条件下，易受到电蚀损，加速绝缘子劣化，甚至造成绝缘子断裂。因此，合理、科学的配置均压装置，改善支柱绝缘子高压端部的电场分布，对提高支柱绝缘子长期运行可靠性具有重大意义。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种特高压直流场支柱绝缘子的均压环装置。该均压环装置能最大限度的屏蔽支柱绝缘子高压端部管母及管母连接金具，实现支柱绝缘子高压端的电场分布均勻化，抑制绝缘子高压侧的电晕及电蚀损，保护端部的密封结构，提高支柱绝缘子的安全运行可靠性。为达到以上目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的—种特高压直流场支柱绝缘子均压环装置，其特征在于，包括在支柱绝缘子高压端管母上方设置的圆形上均压环和在高压端管母下方设置的圆形下均压环。上述方案中，所述支柱绝缘子为瓷芯复合外套或玻璃纤维芯复合外套支柱绝缘子。位于特高压直流场L型转角处、T型转角处，或与隔离开关直接相连处。所述圆形上、下均压环通过金属支架分别连接到支柱绝缘子高压端的法兰上。通过对特高压换流站直流场支柱绝缘子电场分布进行的仿真计算，证实本实用新型的特高压直流场支柱绝缘子的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高压端电场分布的均勻化，抑制支柱绝缘子高压侧管母连接金具的的电晕及电蚀损，保护端部的密封结构，有效提高绝缘子的安全运行可靠性。
图1为本实用新型特高压直流场支柱绝缘子(位于L型转角处)均压装置的一个实施例。图中1、圆形上均压环；2、圆形下均压环；3、支柱；4、管母；5、连接金具。图2为本实用新型特高压直流场支柱绝缘子(位于T型转角处)均压装置的另一个实施例。图3为本实用新型特高压直流场支柱绝缘子(位于与隔离开关相连处)均压装置的另一个实施例。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明。图1 图3是本实用新型的三个不同的实施例，其共同的结构方式是在支柱绝缘子3高压端管母4上方设置一个圆形上均压环1，在支柱绝缘子高压端管母4下方设置一个圆形下均压环2。圆形均压环通过金属支架分别连接到支柱绝缘子高压端的法兰上(图中未画出)。支柱绝缘子3作为对地主绝缘，为瓷芯复合外套或玻璃纤维芯复合外套支柱绝缘子，位于L型转角处、T型转角处或与隔离开关相连处三类支柱绝缘子。上、下均压环 1、2均采用金属材料(如铝合金)制成。圆形上、下均压环的具体参数(环径、管径、安装位置)需要通过对特高压换流站直流场进行电场仿真计算具体确定，对于确定的支柱绝缘子，有一组最佳的均压环参数与其对应。如图1所示，在位于L型转角处支柱绝缘子3高压端管母上方设置一个圆形上均压环1，用以屏蔽管母4和管母连接金具5。在支柱绝缘子高压端管母下方设置一个圆形下均压环2，用以屏蔽支柱绝缘子高压端法兰端部伞群、护套及密封结构。圆形上、下均压环通过金属支架分别连接到支柱绝缘子高压端的法兰上，与高压端法兰、管母及管母连接金具等电位。如图2所示，在位于T型转角处支柱绝缘子3高压端管母上方设置一个圆形上均压环1，用以屏蔽管母4和管母连接金具5。在支柱绝缘子高压端管母下方设置一个圆形下均压环2，用以屏蔽支柱绝缘子高压端法兰端部伞群、护套及密封结构。圆形上、下均压环通过金属支架分别连接到支柱绝缘子高压端的法兰上，与高压端法兰、管母及管母连接金具等电位。如图3所示，在位于与隔离开关相连处支柱绝缘子3高压端管母上方设置一个圆形上均压环1，用以屏蔽管母4和管母连接金具5。在支柱绝缘子高压端管母下方设置一个圆形下均压环2，用以屏蔽支柱绝缘子高压端法兰端部伞群、护套及密封结构。圆形上、下均压环通过金属支架分别连接到支柱绝缘子高压端的法兰上，与高压端法兰、管母及管母连接金具等电位。
权利要求1.一种特高压直流场支柱绝缘子均压环装置，其特征在于，包括在支柱绝缘子高压端管母上方设置的圆形上均压环和在高压端管母下方设置的圆形下均压环。
2.如权利要求1所述的特高压直流场支柱绝缘子均压环装置，其特征在于，所述支柱绝缘子为瓷芯复合外套或玻璃纤维芯复合外套支柱绝缘子。
3.如权利要求1所述的特高压直流场支柱绝缘子均压环装置，其特征在于，所述圆形上、下均压环通过金属支架分别连接到支柱绝缘子高压端的法兰上。
4.如权利要求2所述的特高压直流场支柱绝缘子均压环装置，其特征在于，所述支柱绝缘子位于特高压直流场L型转角处、T型转角处，或与隔离开关直接相连处。
专利摘要本实用新型公开了一种特高压直流场支柱绝缘子均压环装置，其特征在于，包括在支柱绝缘子高压端管母上方设置的圆形上均压环和在管母下方设置的圆形下均压环，其中支柱绝缘子作为对地主绝缘，支柱绝缘子种类为瓷芯复合外套或玻璃纤维芯复合外套支柱绝缘子。该均压环装置能最大限度的屏蔽支柱绝缘子高压端部管母及管母连接金具，实现支柱绝缘子高压端的电场分布均匀化，抑制绝缘子高压侧的电晕及电蚀损，保护端部的密封结构，提高支柱绝缘子的安全运行可靠性。
文档编号H01B17/42GK202258582SQ20112034109
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者吕金壮, 彭宗仁, 程建伟, 赵宇明, 项阳, 黎小林 申请人:南方电网科学研究院有限责任公司, 西安交通大学