专利名称：全复合化变电站用复合绝缘子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种复合绝缘子。
背景技术：
750kV沙州变电站是新疆与西北主网联网750kV第二通道枢纽变电站，位于敦煌市七里镇的光伏产业园区南缘，变电站站址属戈壁滩地貌，具有太阳辐射强、风沙大、日温差大等特点，是高压设备设计和研制需针对的重点。在以前，我国电网设备大部分采用瓷质绝缘材料，根据西北地区电网多年的运行经验和调查结果，瓷质绝缘材料(套管)存在较多的问题:如瓷质绝缘材料为刚性易脆断、抗震性能差、运行中需涂刷RTV (室温硫化硅橡胶)防污闪涂料，变压器、电抗器瓷质出线套管价格高、运输要求高、制约工程建设周期，以及避雷器瓷质绝缘子爆裂等问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于:提出一种耐风沙、耐紫外线辐射，防污闪能力更强的变电站绝缘子。本实用新型的目的通过下述技术方案来实现:一种全复合化变电站用复合绝缘子，包括玻璃钢的绝缘管，以及套于所述绝缘管外壁的娃橡胶的伞裙。上述方案中，玻璃钢的绝缘管提供有效的机械强度，伞裙和内部绝缘管均为非脆性材料，解决了刚性易脆断、抗震性能差的问题；同时硅橡胶外套还解决了绝缘子的耐风沙问题和耐紫外线辐射问题:复合绝缘子的硅橡胶外套，在风速、粒子等一定的情况下，其耐磨耗性能取决于机械强度，硅橡胶的机械强度是由二氧化硅补强剂决定的，其结构与生胶主链相似，故生胶分子较易吸附在分散的SiO2粒子表面，使粒子间距离小于粒子自身直径，从而产生结晶化效果，强化了吸附层内分子间的吸引力，同时生胶分子中的S1-O键或其端羟基可与SiO2的SiOH形成物理或化学结合，最终使硫化胶耐磨性能显著提高。硅橡胶采用高温硫化硅橡胶(HTV)，其以高分子量的甲基乙烯基硅橡胶为原料，具有天然抗紫外线的特性。主链S1-O键的键能为445KJ/mol，而紫外线经过大气臭氧层过滤，能量仅为300KJ/mof 412KJ/mol，这部分紫外线对硅氧主键不产生作用，因此不会出现结构性损伤。作为优选方式,所述绝缘管内充满聚氨脂泡沫的填充物。填充物起到进一步绝缘作用。作为优选方式,所述绝缘管内充满绝缘油，绝缘油与所述绝缘管内壁间还设有一层玻璃纤维或聚酯的内衬层。上述方案，解决了绝缘子的耐油问题:主变和电压互感器的油纸电容式套管，其主绝缘为高压电缆纸和铝箔均压电极组成的电容芯子，硅橡胶复合外套作为外绝缘与绝缘油的容器，若将绝缘油与硅橡胶复合外套直接接触，长期带电运行的情况下，硅橡胶与绝缘油会相互溶解，对设备产生巨大的危害。为解决绝缘子的耐油问题，特采用空心复合绝缘子玻璃钢管内壁为玻璃纤维或聚酯的耐油性内衬材料(主变套管内衬优选玻璃纤维，电压互感器内衬优选聚酯)。内衬材料还可根据不同的内绝缘介质选用适宜的材料与内衬厚度，满足绝缘子的耐油性能。作为优选方式，所述绝缘管内为空管，其内壁还设有一层聚四氟乙烯的衬套。上述方案，解决了柱式断路器灭弧室的耐电弧性能问题:灭弧室采用复合外套存在的问题:复合绝缘套管含有SiO2, SF6在电弧的作用下产生的分解物能与SiO2发生反应，产生氢氟酸造成腐蚀等严重后果。断路器在开断过程中会产生高温气流，高温气流对套管内壁有烧蚀的问题。复合套管刚度比瓷套差些容易发生弹性弯曲变形，这会导致断路器动静触头配合出现偏差。解决办法:采用在套管内部加装聚四氟乙烯衬套，可有效的保护套管的内壁不受高温气流的烧蚀，也可以阻隔SF6分解物，使得玻璃钢材料完全在聚四氟乙烯衬套的保护之下。作为进一步优选方式，该变电站复合绝缘子由至少2段组成，各段之间通过法兰连接绝缘管，且法兰与绝缘管之间设有密封圈和环氧胶的胶黏层。上述方案，解决了绝缘子的耐温差问题:复合绝缘子运行在昼夜温差大的环境中，对绝缘子的法兰胶装结构提出了严峻的考验。复合绝缘子法兰胶装部位采用密封圈以及与玻璃钢同种材质的环氧胶的树脂作为胶黏剂有效保证了与玻璃钢的粘结强度，同时由于两者材料性质相同，无膨胀系数差异，因而不会受到来自外界环境温度变化的影响。本实用新型的有益效果:复合绝缘子与瓷绝缘子相比，主要具有重量轻、防爆性能好、憎水性好、耐污性能优、抗震性能好、抗风沙能力强、运输安装方便、交货周期短、价格便宜等诸多方面的优势，符合国家电网公司环境友好及资源节约的要求，因此其在电力系统中的应用将会逐渐成为主流。通过在甘肃沙州750kV变电站全部设备采用该复合绝缘子，首次在世界上实现了变电站的全复合化，提高了输变电工程技术装备水平，及电网的安全稳定运行水平，具有良好的经济效益和社会效益。
图1是本实用新型实施例1的结构示意图；图中，I为绝缘管，2为伞裙，3为填充物，4为法兰，5为密封圈。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。实施例1:如图1所示，一种全复合化变电站用复合绝缘子，包括玻璃钢(玻璃纤维增强树脂)的绝缘管1，以及套于绝缘管I外壁的硅橡胶(采用高温硫化硅橡胶(HTV)，其以高分子量的甲基乙烯基硅橡胶为原料)的伞裙2，绝缘管I内充满聚氨脂泡沫的填充物3。该变电站复合绝缘子由2段组成，各段之间通过法兰4连接绝缘管1，且法兰4与绝缘管I之间设有密封圈5和环氧胶的胶黏层(粘接强度高，耐高低温性能优异，绝缘子在_50°C、100°C冷热循环试验后，胶装部位仍然密封完好)。实施例2:其他与实施例1相同，其区别在于:绝缘管内充满绝缘油，绝缘油与绝缘管内壁间还设有一层玻璃纤维或聚酯的耐油内衬层(主变套管内衬优选玻璃纤维，电压互感器内衬优选聚酯)。解决了绝缘油与绝缘管相溶的问题，适用于电压互感器和变压器。实施例3:其他与实施例1相同，其区别在于:绝缘管为空管，其内壁还设有一层耐电弧灼烧的聚四氟乙烯衬套。解决了充SF6绝缘空管耐电弧灼烧的问题，适用于柱式断路器灭弧室。实施例4:其他与实施例1相同，其区别在于:绝缘管采用玻璃纤维增强环氧树脂的高弹模材料(改变了绝缘管铺层结构和缠绕角度，大大提高了弹性模量，由常规的12.5GPa提升到20GPa以上)，解决隔离开关复合支柱绝缘子的扰度问题:750kV、330kV隔离开关采用三柱水平旋转形式，隔离开关开合闸时对绝缘子偏移量要求为:750kV隔离开关支柱:3kN下小于50mm ;330kV隔离开关支柱:3kN下小于32mm。为解决隔离开关操作产生的偏移和形变，对隔离开关的复合支柱绝缘子的结构进行了优化，并选用高弹模原材料，改进玻璃钢管铺层结构提高弹性模量，加强复合支柱绝缘子的强度。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种全复合化变电站用复合绝缘子，其特征在于:包括玻璃钢的绝缘管，以及套于所述绝缘管外壁的硅橡胶的伞裙。
2.如权利要求1所述的全复合化变电站用复合绝缘子，其特征在于:所述绝缘管内充满聚氨脂泡沫的填充物。
3.如权利要求1所述的全复合化变电站用复合绝缘子，其特征在于:所述绝缘管内充满绝缘油，绝缘油与所述绝缘管内壁间还设有一层玻璃纤维或聚酯的内衬层。
4.如权利要求1所述的全复合化变电站用复合绝缘子，其特征在于:所述绝缘管为空管，其内壁还设有一层聚四氟乙烯的衬套。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的全复合化变电站用复合绝缘子，其特征在于:该变电站复合绝缘子由至少2段组成，各段之间通过法兰连接绝缘管，且法兰与绝缘管之间设有密封圈和环氧胶的胶黏层。
专利摘要本实用新型公开了一种750kV全复合化变电站用的复合绝缘子，涉及一种绝缘子及其典型结构,包括玻璃钢的绝缘管，以及套于所述绝缘管外壁的硅橡胶的伞裙。本实用新型是一种耐风沙、耐紫外线辐射，防污闪能力更强的变电站绝缘子。复合绝缘材料与常规瓷绝缘材料相比，主要具有重量轻、防爆性能好、憎水性好、耐污性能优、抗震性能好、抗风沙能力强、运输安装方便、交货周期短、价格便宜等诸多方面的优势，符合国家电网公司环境友好及资源节约的要求。
文档编号H01B17/32GK203055570SQ20132001020
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者孙强, 王中阳, 周庆庆, 喻新强, 刘光辉, 余波, 葛明, 王代荣, 李龙才, 伍晓伦, 吴怡敏, 蔡德江, 周德才, 邹家勇, 冯千秀 申请人:陕西省电力公司规划评审中心, 西北电网有限公司, 中国电力工程顾问集团西南电力设计院