一种带有高介电常数薄膜的绝缘子及气体绝缘开关的制作方法

本实用新型涉及电力设备绝缘部件技术领域，特别是涉及一种带有高介电常数薄膜的绝缘子及气体绝缘开关。

背景技术：

目前，气体绝缘开关(GIS，Gas Insulated Switchgear)的盆式绝缘子由于电力设备的运行环境严苛，导致其绝缘故障频发。因此，为了提高盆式绝缘子的绝缘性能，现有盆式绝缘子的材料一般采用环氧树脂基材中填充三氧化二铝的均质材料，其相对介电常数约为6。

但是，在实施本实用新型过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：由于现有盆式绝缘子在绝缘子本体与中央导体和绝缘气体的交界处的结构不规则，因此导致交界处的电场强度存在局部集中的现象，从而导致现有盆式绝缘子容易发生闪络击穿的绝缘故障。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种带有高介电常数薄膜的绝缘子及气体绝缘开关，以解决现有盆式绝缘子在绝缘子本体与中央导体和绝缘气体的交界处的电场强度存在局部集中的技术问题，以避免绝缘子发生闪络击穿的绝缘故障。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种带有高介电常数薄膜的绝缘子，包括绝缘子本体以及连接在绝缘子本体上的中央导体，所述绝缘子本体上具有用于填充绝缘气体的腔体，所述中央导体的一端穿过所述腔体；所述腔体的内表面、所述中央导体以及所述绝缘气体的交界处上涂覆有高介电常数薄膜。

作为优选方案，所述高介电常数薄膜的相对介电常数为8－30。

作为优选方案，所述带有高介电常数薄膜的绝缘子为盆式绝缘子，所述盆式绝缘子的中央凹入部为所述腔体。

作为优选方案，所述绝缘子本体上设有与所述腔体连通的第一通孔，所述中央导体的另一端穿过所述第一通孔并连接在所述第一通孔上。

作为优选方案，所述中央导体的另一端与所述第一通孔过盈配合。

为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供一种气体绝缘开关，包括外壳、绝缘气体以及上述的带有高介电常数薄膜的绝缘子；所述带有高介电常数薄膜的绝缘子设于所述外壳内，且所述带有高介电常数薄膜的绝缘子的外边缘连接在所述外壳的内壁上；所述绝缘气体填充在所述腔体内。

作为优选方案，所述绝缘气体为六氟化硫。

本实用新型提供一种带有高介电常数薄膜的绝缘子，包括绝缘子本体以及连接在绝缘子本体上的中央导体，绝缘子本体上具有用于填充绝缘气体的腔体，中央导体的一端穿过腔体；腔体的内表面、中央导体以及绝缘气体的交界处上涂覆有高介电常数薄膜。由于在交流电场中，腔体的内表面、中央导体以及绝缘气体的交界处的电场法向分量大小与交界处的介电常数呈反比，因此通过在腔体的内表面与中央导体和绝缘气体的交界处上涂覆高介电常数薄膜，有效地降低腔体的内表面与中央导体和绝缘气体的交界处上的电场法向分量，以优化带有高介电常数薄膜的绝缘子的周围电场，从而避免带有高介电常数薄膜的绝缘子在腔体的内表面与中央导体和绝缘气体的交界处的电场强度存在局部集中，进而避免带有高介电常数薄膜的绝缘子发生闪络击穿的绝缘故障。此外，由于该带有高介电常数薄膜的绝缘子优化了其周围电场，因此有利于缩小电力设备的占地面积，以实现电力设备的小型化与集成化。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的带有高介电常数薄膜的绝缘子的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的带有高介电常数薄膜的绝缘子的另一个角度的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的绝缘子本体的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的带有高介电常数薄膜的绝缘子、绝缘气体与气体绝缘开关的外壳的装配示意图。

其中，1、绝缘子本体；11、腔体；12、第一通孔；13、接地电极；2、中央导体；21、高压电极；3、高介电常数薄膜；

100、带有高介电常数薄膜的绝缘子；200、绝缘气体；300、外壳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的说明中，上、下、左、右、前和后等方位的描述都是针对图1进行限定的，当带有高介电常数薄膜的绝缘子的放置方式发生改变时，其相应的方位描述也将根据放置方式的改变而改变，本实用新型在此不做赘述。

结合图1至图4所示，本实用新型优选实施例的一种带有高介电常数薄膜的绝缘子100，包括绝缘子本体1以及连接在绝缘子本体1上的中央导体2，所述绝缘子本体1上具有用于填充绝缘气体200的腔体11，所述中央导体2的一端穿过所述腔体11；所述腔体11的内表面、所述中央导体2以及所述绝缘气体200的交界处上涂覆有高介电常数薄膜3。

在本实用新型实施例中，由于在交流电场中，所述腔体11的内表面、所述中央导体2以及所述绝缘气体200的交界处的电场法向分量大小与交界处的介电常数呈反比，因此通过在所述腔体11的内表面与所述中央导体2和所述绝缘气体200的交界处上涂覆所述高介电常数薄膜3，有效地降低所述腔体11的内表面与所述中央导体2和所述绝缘气体200的交界处上的电场法向分量，以优化所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100的周围电场，从而避免所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100在所述腔体11的内表面与所述中央导体2和所述绝缘气体200的交界处的电场强度存在局部集中，进而避免所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100发生闪络击穿的绝缘故障。此外，由于该带有高介电常数薄膜的绝缘子100优化了其周围电场，因此有利于缩小电力设备的占地面积，以实现电力设备的小型化与集成化。

在本实用新型实施例中，为了进一步优化所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100的周围电场，以进一步避免所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100在所述腔体11的内表面与所述中央导体2和所述绝缘气体200的交界处的电场强度存在局部集中，优选地，本实施例中的所述高介电常数薄膜100的相对介电常数为8－30。

具体地，本实施中的所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100为盆式绝缘子，所述盆式绝缘子的中央凹入部为所述腔体11。

结合图1至图4所示，为了使结构合理化，以使所述中央导体2牢靠地连接在所述绝缘子本体1上，优选地，本实施例中的所述绝缘子本体1上设有与所述腔体11连通的第一通孔12，所述中央导体2的另一端穿过所述第一通孔12并连接在所述第一通孔12上。

在本实用新型实施例中，为了便于实现所述中央导体2与所述第一通孔12之间的连接，优选地，本实施例中的所述中央导体2的另一端与所述第一通孔12过盈配合。当然，在本实用新型实施例中，所述中央导体2与所述第一通孔12也可以采用其它方式进行连接，如焊接、粘接和螺纹连接等，只需满足有利于提高所述中央导体2与所述第一通孔连接的牢靠性以及便利性即可，在此不做更多的赘述。

结合图1至图4所示，在确保所述绝缘子本体1能够支撑所述中央导体2的前提下，为了使所述绝缘子本体1能够隔开所述中央导体2与接地电极13，以满足所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100的接地要求，本实施例中的所述中央导体2上设有高压电极21，所述绝缘子本体1的外边缘上延伸有用于与气体绝缘开关的外壳300连接的接地电极13。通过所述绝缘子本体1隔开所述高压电极21与所述接地电极13，以满足所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100的接地要求。

如图4所示，为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供一种气体绝缘开关，包括外壳300、绝缘气体200以及上述的带有高介电常数薄膜的绝缘子100；所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100设于所述外壳内，且所述带有高介电常数薄膜的绝缘子100的外边缘连接在所述外壳300的内壁上；所述绝缘气体200填充在所述腔体11内。

具体地，本实施例中的所述接地电极13连接在所述外壳300上。

在本实用新型实施例中，所述绝缘气体200的类型可以根据实际使用要求设置，如六氟化硫、七氟异丁腈和四氟甲烷等。优选地，为了提高所述气体绝缘开关的绝缘性能，所述绝缘气体200为六氟化硫。

综上，本实用新型提供一种带有高介电常数薄膜的绝缘子及气体绝缘开关，带有高介电常数薄膜的绝缘子100包括绝缘子本体1以及连接在绝缘子本体1上的中央导体2，绝缘子本体上1具有用于填充绝缘气体200的腔体11，中央导体2的一端穿过腔体11；腔体11的内表面、中央导体2以及绝缘气体200的交界处上涂覆有高介电常数薄膜3。由于在交流电场中，腔体11的内表面、中央导体2以及绝缘气体200的交界处的电场法向分量大小与交界处的介电常数呈反比，因此通过在腔体11的内表面与中央导体2和绝缘气体200的交界处上涂覆高介电常数薄膜3，有效地降低腔体11的内表面与中央导体2和绝缘气体200的交界处上的电场法向分量，优化了带有高介电常数薄膜的绝缘子100的周围电场，从而避免带有高介电常数薄膜的绝缘子100在腔体11的内表面与中央导体2和绝缘气体200的交界处的电场强度存在局部集中，进而避免带有高介电常数薄膜的绝缘子100发生闪络击穿的绝缘故障。此外，由于该带有高介电常数薄膜的绝缘子100优化了其周围电场，因此有利于缩小电力设备的占地面积，以实现电力设备的小型化与集成化。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。