专利名称：一种具有伞裙绝缘件的绝缘子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输电线路绝缘子，尤其是涉及一种可防覆冰的大伞空气动力型绝缘子。
背景技术：
绝缘子的应用范围非常的广泛，架空输电线路、发电厂和变电所的母线和各种电气设备的外部带电导体均须用绝缘子支持，并使之与大地(或接地物)或其他有电位差的导体绝缘。一般的绝缘子的主要由铁帽、钢化玻璃或陶瓷和钢脚组成，并且用胶合剂胶合或机械卡装而成。大伞空气动力型绝缘子是指绝缘子的绝缘件(如瓷件、玻璃)形同撑开的雨伞具有伞裙结构的绝缘子。初冬或初春季节，中国南方地区常常出现冻雨天气，使输电线路及绝缘子大量覆冰，如2008年中国南方就发生了大面积的电网覆冰，造成了巨大的经济损失。其中绝缘子的覆冰，会降低绝缘子的电气性能，甚至造成绝缘子串的闪络击穿，严重威胁着电力系统的安全运行。目前国内外对于绝缘子的防冰和除冰方法主要有人工除冰法、应用超憎水性涂料以及改变绝缘子串的配置方式，如插花、V型(倒V)串等，但实际运行的防冰效果十分有限。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实际运行时防冰效果相当显著的具有伞裙绝缘件的绝缘子。上述技术问题的解决，可通过如下技术方案实现一种具有伞裙绝缘件的绝缘子，主要由上金具、伞裙绝缘件和下金具叠加而成，其特征在于所述绝缘子的伞裙绝缘件的外露表面上，除留有一环状空白带外，其余覆盖有半导电涂层，所述环状空白带将所述半导电涂层分为上、下两块之间不连续的涂层。作为本实用新型的优选实施方式所述环状空白带设于所述伞裙绝缘件的上表面的边沿；所述环状空白带的宽度范围为5-7cm ;所述半导电涂层的厚度为0. 2-0. 4mm。所述半导电涂层使用的涂料是在普通RTV涂料中填加导电炭黑炼制而成，其体积电阻率在100±5Q .m范围内。本实用新型具有如下有益效果在干燥的天气里，“空白带”没有被电导率较高的半导电涂层桥接形成导电通道，则能够使得绝缘子一直运行在泄漏电流比较小的情况下，减少电能损耗。在冻雨天气，由于绝缘件“空白带”上的水膜和其上下的半导电涂层形成导电通路，增大绝缘子表面的泄漏电流，阻止雨水冻结。同时由于水膜存在一定的导通概率，使得水膜的电阻大于涂层电阻，因此水膜的产热量大于涂层的产热量，因此“空白带”会产生温度稍高的水对伞裙边沿起到冲刷作用，从而有效抑制冰棱的增长，大大提高绝缘子在冻雨情况下的电气性能。
图I是本实用新 型的绝缘子右半部分的剖面图。
具体实施方式
附图为本实用新型的具有伞裙绝缘件的绝缘子右半部分(中轴线)的剖面图，如附图所示，本实用新型的绝缘子主要由上金具I、伞裙绝缘件2和下金具3叠加而成，绝缘子为具有伞裙绝缘件的大伞空气动力型绝缘子，绝缘子的伞裙绝缘件2的外露表面(包括外漏的上表面和下表面)，除在伞裙绝缘件2的上表面的边沿留出一圈宽度范围为5 7cm的环状空白带21外，其余覆盖有半导电涂层4，环状空白带21将半导电涂层4分为上下两块之间不连续的涂层。半导电涂层4的厚度为0. 3_左右，通过在普通RTV涂料中填加导电炭黑炼制而成，涂料体积电阻率在100±5 m范围内。本实用新型通过计算“环状空白带”水膜的产热功率与散热功率之差，来确定合适的涂层配置方式。在冻雨环境下，上表面水膜产生的焦耳热一部分通过热传导传递给后续降落的过冷却水滴，一部分面传给玻绝缘子；同时，由于低温的环境条件，还有一部分热量与冷空气进行对流换热。而辐射散失的热量远小于对流换热，因此，计算过程中将忽略辐射散热，只考虑热传导和对流换热产生的热量损耗。由热传导产生的功率消耗Qt为Qt = (Cwmw A Tw+Cgmg A Tg) /dt (I)式中dt为时间的微分；mw和mg分别为水膜和玻璃的质量；CW和Cg分别为水和玻璃的比热容，J/(kg K) ; ATw为水滴和绝缘子表面的温差；ATg为玻璃绝缘子在热传递过
程中的温差。在平衡状态下，绝缘子本身的温度已经不再变化，即@p=o，因此式(I)可写
df
为Ot = Cw；W；Arw(2)
Al假设绝缘子空白带的面积为b(m)，冻雨的降水强度为J(m/s)，则式(2)可进一步写为Qt = CwPwSJATw (3)式中Pw 为水的密度，Pw= I. 0X103kg/m3。在工程上一般用牛顿冷却定律来计算空气与水膜的对流换热，则平衡状态下对流换热的功率Qh(W)可以表示为Qh = hS A Tc (4)式中h为热传递系数，W/(Hi2K) ; AT。为水膜与环境的温差。因此，水膜散热的总功率Q为Q = Qt+Qh = (h+Cw P WJ) A TwS (5)根据焦耳定律，上表面涂层发热功率Q。和水膜的发热功率Qw应当满足如下关系Qc = (pf K(()
+ Kc +K0
权利要求1.一种具有伞裙绝缘件的绝缘子，所述绝缘子主要由上金具、伞裙绝缘件和下金具叠加而成，其特征在于所述绝缘子的伞裙绝缘件的外露表面上，除留有一环状空白带外，其余覆盖有半导电涂层，所述环状空白带将所述半导电涂层分为上、下两块之间不连续的涂层。
2.根据权利要求I所述的具有伞裙绝缘件的绝缘子，其特征在于，所述环状空白带设于所述伞裙绝缘件的上表面的边沿。
3.根据权利要求2所述的具有伞裙绝缘件的绝缘子，其特征在于，所述环状空白带的宽度范围为5-7cm。
4.根据权利要求3所述的具有伞裙绝缘件的绝缘子，其特征在于，所述半导电涂层的厚度范围为O. 2-0. 4mm。
专利摘要本实用新型公开了一种具有伞裙绝缘件的绝缘子，所述绝缘子主要由上金具、伞裙绝缘件和下金具叠加而成，所述绝缘子的伞裙绝缘件的外露表面上，除留有一环状空白带外，其余覆盖有半导电涂层，所述环状空白带将所述半导电涂层分为上、下两块之间不连续的涂层。在干燥的天气里，环状空白带没有被电导率较高的半导电涂层桥接形成导电通道，则能够使得绝缘子一直运行在泄漏电流比较小的情况下，减少电能损耗。在冻雨天气，由于绝缘件环状空白带上的水膜和其上下的半导电涂层形成导电通路，增大绝缘子表面的泄漏电流，阻止雨水冻结。
文档编号H01B17/50GK202758681SQ201220222160
公开日2013年2月27日 申请日期2012年5月16日 优先权日2012年5月16日
发明者徐晓刚, 韦晓星, 许志海, 孙振庭, 彭向阳, 贾志东, 毛先胤, 关志成, 李志锋 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 清华大学深圳研究生院