本发明涉及输配电设备技术领域,特别是一种基于电荷调控及主动消散的新型盆式绝缘子。
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,设计了一种基于电荷调控及主动消散的新型盆式绝缘子。具体设计方案为:
一种基于电荷调控及主动消散的新型盆式绝缘子,包括绝缘子基体1和电荷消散区2,所述绝缘子基体1的作用为隔绝高压导体和接地电极,起到绝缘的作用,所述电荷消散区2,其表面涂覆有防静电涂料,、所述绝缘子基体1包括环氧树脂、氧化铝,其表面为固化后的环氧树脂材料;
所述防静电涂料为环氧树脂脂溶性防静电剂;
所述防静电涂料的涂覆方式为将该涂料按照质量比1:30~1:50的配比与酒精互融,然后均匀涂抹到浇注好的绝缘子电荷消散区,晾干。
所述绝缘子基体1为真空混合浇注成型的整体结构。
所述绝缘子基体1的垂直截面呈碗状结构,所述电荷消散区2表面涂覆有防静电涂料。
所述电荷消散区2表面防静电涂料的稀释度为30倍时,电阻率下降3个数量级。
所述电荷消散区2防静电涂料的稀释度为50倍时,电阻率下降2个数量级。
所述电荷消散区2防静电涂料的稀释度为100倍时,电阻率下降1个数量级。
通过本发明的上述技术方案得到的基于电荷调控及主动消散的新型盆式绝缘子,其有益效果是:
通过改变形状使得电荷积聚在侧壁,侧壁电阻率低,这样能够使吸附在侧壁表面的电荷更容易消散,从而起到电荷主动消散的目的。
附图说明
图1是本发明所述基于电荷调控及主动消散的新型盆式绝缘子的结构示意图;
图2是本发明所述从高压导体到接地法兰径向分布的表面电势图,图中,1、绝缘子基体;2、电荷消散区。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述。
一种基于电荷调控及主动消散的新型盆式绝缘子,包括绝缘子基体1和电荷消散区2,所述绝缘子基体1的作用为隔绝高压导体和接地电极,起到绝缘的作用,所述电荷消散区2,其表面涂覆有防静电涂料,、所述绝缘子基体1包括环氧树脂、氧化铝,其表面为固化后的环氧树脂材料;
所述防静电涂料为环氧树脂脂溶性防静电剂;
所述防静电涂料的涂覆方式为将该涂料按照质量比1:30~1:50的配比与酒精互融,然后均匀涂抹到浇注好的绝缘子电荷消散区,晾干。
所述绝缘子基体1为真空混合浇注成型的整体结构。
所述绝缘子基体1的垂直截面呈碗状结构,所述电荷消散区2表面涂覆有防静电涂料。
所述电荷消散区2表面防静电涂料的稀释度为30倍时,电阻率下降3个数量级。
所述电荷消散区2防静电涂料的稀释度为50倍时,电阻率下降2个数量级。
所述电荷消散区2防静电涂料的稀释度为100倍时,电阻率下降1个数量级。
实施例1
涂有稀释30倍和50倍浓度防静电剂的绝缘子,在空气中耐压10kV1小时断电后,对表面电势进行测量。
可见,通过静电涂料涂覆的绝缘子,表面电势显著降低,这说明了在电荷消散区涂覆防静电剂能够起到疏导消散积聚在电荷消散区的电荷的目的。
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。