本发明涉及输配电设备技术领域，特别是一种高爬电间距电荷自适应消散高压直流盆式绝缘子。
背景技术：
气体绝缘金属封闭输电线路(gil)具有传输容量大、损耗小、安全性高以及环境友好等诸多特点，是用于大容量、长距离的电能传输的有效手段。在输电走廊密集、险要地貌、江河湖海等特殊环境下，气体绝缘金属封闭线路则成为电能输送的最好选择。目前，气体绝缘金属封闭输电线路在世界范围内虽然已经逐步得到广泛应用，然而，其主要应用于交流电网中，而在直流输电系统中gil的应用鲜见报道。近几年，国际上已经有许多制造单位，如日本三菱、东芝、德国siemens以及瑞士abb等电力知名企业，都围绕直流gil相继开展了研发工作，但均未见正式的商业运营报道，其主要原因在于长期工作于高压直流环境下，gil设备中的盆式绝缘子表面会有电荷的积聚，这将畸变原有电场，导致绝缘件闪络电压显著降低。目前，随着我国高压直流输电工程的快速发展，对直流gil设备的需求日益迫切，其内部绝缘件在高压直流下的表面电荷积聚特性及控制措施的研究已成为各国电力科研人员研究的热点问题之一。
近年来，针对直流gil中盆式绝缘子表面电荷积聚问题的研究，主要集中在气固绝缘介质表面电荷的测量理论和精确测量技术、直流绝缘件表面电荷积聚特性和消散特性、表面电荷控制措施等方面。然而，目前为止，大部分相关研究仍停留在仿真分析，以及小试品小样块的改性研究，具有工业应用潜能的新型高压直流gil盆式绝缘子的相关研究仍然鲜见报道。
此外，现有设计的绝缘子，顶端爬电间距太低，使用效果不佳。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种高爬电间距高爬电间距电荷自适应消散高压直流盆式绝缘子。具体设计方案为：
一种高爬电间距高爬电间距电荷自适应消散高压直流盆式绝缘子，包括绝缘区、自适应区、爬电区，所述自适应区位于所述绝缘区的下端，所述爬电区位于所述绝缘区的顶端，所述自适应区的周围设有连接法兰，所述绝缘区的中部设有中心嵌块。
所述绝缘区、自适应区均为盆式环状结构，所述爬电区为环状结构，所述绝缘区、自适应区、爬电区均通过浇注成型，所述绝缘区、自适应区整体形成“ω”形结构，所述绝缘区、爬电区整体形成“u”形结构。
所述中央嵌件包括嵌块，所述嵌块的左右两端套有固定环，所述固定环与所述嵌块过盈连接，所述固定环的下侧设有固定钩，所述固定钩与所述固定环螺栓连接，用于连接所述固定钩与所述固定环的螺栓由下向上依次贯穿所述固定钩、固定环下壁、嵌块、固定环上壁，所述固定钩为横置的钩形结构。
所述绝缘区为环氧树脂基氧化铝材料浇注形成，所述环氧树脂基氧化铝浇注前需加入固化剂并搅拌。
所述自适应区为环氧树脂基氧化锌、碳化硅混合材料浇注形成，所述碳化硅为微米级颗粒、纳米级颗粒中的至少一种。
所述爬电区为碳化硅填料或者碳化硅氧化锌混合料中的一种。
所述嵌块中部为预留螺栓固定孔，所述预留螺栓固定孔的数量为多个，所述嵌块的左右两侧有多个凹陷、凸起，多个所述凹陷、凸起的径深、内径的数量为多个，所述绝缘区与所述凹陷、凸起相契合。
通过本发明的上述技术方案得到的高爬电间距高爬电间距电荷自适应消散高压直流盆式绝缘子，其有益效果是：
可通过给出的外形设计进行等比调整后，作为盆式绝缘子应用于直流gil系统。而且可以应用于涉及到需要盆式绝缘子进行支撑的交、直流电力设备中，包括隔绝气压类及导体支撑类等领域。
同时，通过在顶端增加了凸起，以增加沿面间距，达到电荷自适应消散的效果。
附图说明
图1是本发明所述高爬电间距高爬电间距电荷自适应消散高压直流盆式绝缘子的结构示意图；
图2是本发明所述中心嵌块的结构示意图；
图中，1、绝缘区；2、自适应区；3、爬电区；4、法兰环；5、中心嵌块；51、嵌块；52、固定环；53、固定钩；54、预留螺栓固定孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述。
图1是本发明所述高爬电间距高爬电间距电荷自适应消散高压直流盆式绝缘子的结构示意图；图2是本发明所述中心嵌块的结构示意图，如图1、图2所示，一种高爬电间距高爬电间距电荷自适应消散高压直流盆式绝缘子，包括绝缘区1、自适应区2、爬电区3，所述自适应区2位于所述绝缘区1的下端，所述爬电区3位于所述绝缘区1的顶端，所述自适应区2的周围设有连接法兰4，所述绝缘区1的中部设有中心嵌块5。
所述绝缘区1、自适应区2均为盆式环状结构，所述爬电区3为环状结构，所述绝缘区1、自适应区2、爬电区3均通过浇注成型，浇注顺序为先浇注所述爬电区3，再浇注所述绝缘区1及自适应区2，不同区域之间间隔4小时，所述绝缘区1、自适应区2整体形成“ω”形结构，所述绝缘区1、爬电区3整体形成“u”形结构。
所述中央嵌件5包括嵌块51，所述嵌块51的左右两端套有固定环52，所述固定环52与所述嵌块51过盈连接，所述固定环52的下侧设有固定钩53，所述固定钩53与所述固定环52螺栓连接，用于连接所述固定钩53与所述固定环52的螺栓由下向上依次贯穿所述固定钩53、固定环52下壁、嵌块51、固定环52上壁，所述固定钩53为横置的钩形结构。
所述绝缘区1为环氧树脂基氧化铝材料浇注形成，所述环氧树脂基氧化铝浇注前需加入固化剂并搅拌。
所述自适应区2为环氧树脂基氧化锌、碳化硅混合材料浇注形成，所述碳化硅为微米级颗粒、纳米级颗粒中的至少一种。
所述爬电区3为碳化硅填料或者碳化硅氧化锌混合料中的一种。
所述嵌块51中部为预留螺栓固定孔54，所述预留螺栓固定孔54的数量为多个，所述嵌块51的左右两侧有多个凹陷、凸起，多个所述凹陷、凸起的径深、内径的数量为多个，所述绝缘区1与所述凹陷、凸起相契合
实施例1
固化后的盆式绝缘子在运行过程中可以限制吸附的空间电荷，使电荷吸附于自适应区2，通过自适应区2的非线性特种填料对绝缘区1电阻率进行控制，使该区域在表面电荷将要达到设定电荷阈值之前导通，自适应调控自适应区2局部电阻率，使表面积聚电荷在超过一定值之后，通过接地外壳进行泄放，从而自适应调节表面电荷水平，限制直流下表面电荷量始终在安全范围内；当自适应区电阻率下降时，绝缘区2域电阻率保持不变，这将保持盆式绝缘子仍具有较高的绝缘性。
实施例2
在直流环境下运行过程中可以对吸附的空间电荷进行收集，并将电荷钳制于靠近接地外壳的绝缘表面区域，通过该区域的非线性特种填料对绝缘区1电阻率进行自适应控制，当表面吸附的电荷将要达到设定的电场畸变值时，自适应调节自适应区电阻率，使自适应区2电阻率下降，这相当于改变了该区域表面电荷的接地电阻，使其能够通过低电阻连接接地外壳进行泄放，从而自适应调节表面电荷水平，限制直流下表面电荷量始终在安全范围内。与此同时，靠近高压导体处的绝缘区1电阻率不会发生改变，仍然保持原有绝缘性。盆式绝缘子的浇注过程可完全基于现有工业浇注工艺，仅需在真空混料罐旁边增加特种填料真空混料罐即可实现，后续的二次固化及脱模可应用现有工艺手段来完成。
实施例3
可通过给出的外形设计进行等比调整后，作为盆式绝缘子应用于直流gil系统。但是，其应用范围并不局限于此，在电力传输及供配电设备中，涉及到需要盆式绝缘子进行支撑的交、直流电力设备中，包括隔绝气压类及导体支撑类的应用案例，同样能够应用该类盆式绝缘子1，用于限制表面电荷积聚，提高设备安全运行稳定性的效果。
实施例4
当运行过程中，在直流电场作用下，该爬电区3两端会吸附异极性的电荷，当电荷产生的畸变电场超过一定值后，爬电区3导通，电阻率下降，所述爬电区3两端电荷通过绝缘体内进行中和，达到电荷自适应消散的效果。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。