一种环保气体用套管的制作方法

本实用新型属于中高压电力系统应用领域，具体涉及一种环保气体用套管。

背景技术：

目前应用在40.5kv(36kv)及以下c-gis开关柜中，开关柜内部的套管主要依托于sf6气体的优异绝缘性，且电气性能稳定可靠。但随着c-gis开关柜中环保气体替代sf6气体的不断探索，目前主要的环保气体为干燥空气、氮气等，由于这类环保型气体与sf6气体相比，其绝缘性能弱，因此，原sf6气体中使用的套管不能直接应用在空间有限的环保型气体c-gis开关柜中，否则会有闪络、爬电等风险。因此，亟需设计一种绝缘强度较高的套管，以适应行业需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有套管绝缘强度较低，无法应用在空间有限的环保型气体c-gis开关柜中的问题，而提供了一种环保气体用套管。

本实用新型的发明思路是：

要达到提升套管绝缘强度的目的，可以通过增加其本身的绝缘厚度来实现，相应的其占用的空间也会增大，但是环保型气体c-gis开关柜的空间有限，在有限的空间内，要通过增加绝缘厚度去提升各个套管的绝缘强度，效果甚微，实现的可能性也不大。因此，本实用新型设计了一种新的套管，通过在套管绝缘套包裹导电金具的其中一端设置伞状增爬裙，并形成增爬凹槽，以增加沿面爬电距离，进而提升套管的绝缘强度，同时尽可能的降低套管外形尺寸，使其满足性能以及安装环境要求。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术解决方案是：

一种环保气体用套管，包括导电金具(即高压带电体)以及包裹在导电金具外侧的绝缘套；其特殊之处在于,所述绝缘套包裹导电金具的其中一端沿径向由内向外设置有至少一层用于增加沿面爬电距离的伞状增爬裙；其中，最内侧的伞状增爬裙与导电金具之间形成增爬凹槽。

当然，当伞状增爬裙有两层或两层以上时，相邻伞状增爬裙之间也均形成增爬凹槽。

优选地，以导电金具裸露端的端面为基准面，定义所述端面指向绝缘套另一端的方向为正向；沿径向由内向外，伞状增爬裙端部与所述端面的正向距离逐渐增大，即最内侧伞状增爬裙端部与导电金具裸露端端面之间的距离最小，最外侧伞状增爬裙端部与导电金具裸露端端面之间的距离最大。

进一步地，所述绝缘套的外侧还设置有增爬伞；

所述增爬伞套接在绝缘套上，或者与绝缘套浇注硫化为一体。

进一步地，导电金具包裹于绝缘套内的外表面涂覆有半导电涂层；但导电金具裸露面不允许有任何半导电涂层；且绝缘套的材质为环氧树脂，环氧浇注表面应光滑、无任何杂质、气孔、气泡、磕碰等现象。所述增爬伞的材质为橡胶或环氧树脂。

优选地，为了在提升绝缘强度、减小内部套管尺寸的同时降低加工难度，所述伞状增爬裙有两层，形成两层增爬凹槽。

优选地，所述套管为内锥套管或侧扩套管，如1#、2#、3#、4#内锥套管等，或者自行设计的符合en50181标准或其他标准的套管。

优选地，所述绝缘套的另一端(即套管接地固定端的绝缘套)上开设有多个安装固定孔，套管通过安装固定孔安装在开关柜电气箱的金属接地板上，所述套管上还设置有高压均压环和屏蔽环，所述屏蔽环与安装固定孔内的金属镶件电连接。

或者，优选地，所述套管为外锥套管，如a、b、c、d、e、f型外锥套管等，或者自行设计的符合en50181标准或其他标准的套管。

优选地，所述外锥套管接地端的绝缘套上开设有多个安装固定孔；外锥套管通过安装固定孔安装在开关柜电气箱的金属接地板上；所述外锥套管上还设置有屏蔽环，其与安装固定孔内的金属镶件电连接。

本实用新型的优点是：

1.本实用新型套管通过在绝缘套包裹导电金具的其中一端增加伞状增爬裙，使其沿面爬电距离增大，以便提升其绝缘强度，降低表面电场，并且同时降低了套管的外形尺寸，更加适用于空间有限的环保型气体c-gis开关柜中，且该套管与其他类型电气绝缘件连接时，满足标准en50181要求，电气绝缘性能满足标准gb/t11022和gb/t4109要求。

2.本实用新型套管上还设置有增爬伞，进一步增大了沿面距离，提升了整体的绝缘强度。

3.采用本实用新型套管，更有利于环保型气体c-gis开关柜的推广，相应行业号召，进行环保作业。

附图说明

图1为本实用新型套管实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型套管实施例一的安装示意图；

图3为本实用新型套管实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型套管实施例二的安装示意图；

图5为本实用新型套管实施例三的结构示意图；

图6为本实用新型套管实施例三的安装示意图；

图7为本实用新型套管实施例四的结构示意图；

图8为本实用新型套管实施例四的安装示意图；

图9为本实用新型套管实施例五的结构示意图。

图10为本实用新型套管实施例五的安装示意图。

附图标记如下：

1-导电金具，2-绝缘套，3-伞状增爬裙，4-增爬凹槽，5-高压均压环，6-屏蔽环，7-增爬面，8-安装固定孔；9-金属接地板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步的详细描述：

实施例一

如图1所示，2#内锥套管包括导电金具1、包裹在导电金具1外侧的绝缘套2、以及用于改善电场分布的高压均压环5和屏蔽环6。其中，绝缘套2包裹导电金具1的一端沿径向由内向外设置有两层用于增加沿面爬电距离的伞状增爬裙3，沿径向由内向外，分别为第一伞状增爬裙3和第二伞状增爬裙3；另一端开设有多个安装固定孔8，套管通过安装固定孔8可安装在开关柜电气箱的金属接地板9上，参见图2。第一伞状增爬裙3与导电金具1之间、以及两个伞状增爬裙3之间均形成增爬凹槽4；且第一伞状增爬裙3与导电金具1裸露端端面之间的距离小，第二伞状增爬裙3与导电金具1裸露端端面之间的距离大；整个绝缘套2的周面与伞状增爬裙3、增爬凹槽4共同形成增爬面7。高压均压环5和屏蔽环6均采用导电或半导电材料制作；高压均压环5呈碗状，与导电金具1连接；屏蔽环6的截面呈l型，靠近安装固定孔8设置，与安装固定孔8的镶件电连接，屏蔽环也可以通过与验电丝孔固定连接用于验电。

实施例二

3#内锥套管的结构如图3和图4所示，与实施例一不同之处是，3#内锥套管的导电金具1与2#内锥导电金具1的结构略有不同，且3#内锥套管的导电金具1的屏蔽环6为圆环形。

实施例三

如图5所示，外锥c型套管包括导电金具1、包裹在导电金具1外侧的绝缘套2，以及用于改善电场分布的屏蔽环6。其中，绝缘套2包裹导电金具1的其中一端沿径向由内向外设置有两层用于增加沿面爬电距离的伞状增爬裙3，沿径向由内向外，分别为第一伞状增爬裙3和第二伞状增爬裙3；另一端尺寸符合en50181要求，未设置伞状增爬裙3；中部为套管的接地固定端，接地端的绝缘套2上开设有多个安装固定孔8，套管通过安装固定孔8安装在开关柜电气箱的金属接地板9上，参见图6，此时，未设置伞状增爬裙3的一端位于电气箱外侧。第一伞状增爬裙3与导电金具1之间、以及两个伞状增爬裙3之间均形成增爬凹槽4；且第一伞状增爬裙3与导电金具1裸露端端面之间的距离小，第二伞状增爬裙3与导电金具1裸露端端面之间的距离大。屏蔽环6采用导电或半导电材料制作，靠近安装固定孔8设置，与安装固定孔8的镶件电连接，屏蔽环也可以通过与验电丝孔固定连接用于验电。

实施例四

外锥f型套管的结构如图7和图8所示，与实施例三不同之处是，外锥f型套管的导电金具1结构略有不同。

实施例五

如图9所示，侧扩套管包括导电金具1、包裹在导电金具1外侧的绝缘套2、以及用于改善电场分布的高压均压环5和屏蔽环6。其中，绝缘套2包裹导电金具1的一端沿径向由内向外设置有两层用于增加沿面爬电距离的伞状增爬裙3，沿径向由内向外，分别为第一伞状增爬裙3和第二伞状增爬裙3；另一端开设有多个安装固定孔8，套管通过安装固定孔8安装在开关柜电气箱的金属接地板9上，参见图10。第一伞状增爬裙3与导电金具1之间、以及两个伞状增爬裙3之间均形成增爬凹槽4；且第一伞状增爬裙3与导电金具1裸露端端面之间的距离小，第二伞状增爬裙3与导电金具1裸露端端面之间的距离大；整个绝缘套2的周面与伞状增爬裙3、增爬凹槽4共同形成增爬面7。高压均压环5和屏蔽环6均采用导电或半导电材料制作；高压均压环5呈碗状，与导电金具1连接；屏蔽环6靠近安装固定孔8设置，与安装固定孔8的镶件电连接，屏蔽环也可以通过与验电丝孔固定连接用于验电。

上述各实施例中伞状增爬裙3为凸环状，对于伞状增爬裙3设置几层，与安装空间、加工难度等因素有关，可适时调整。

为了进一步增加沿面距离，提高绝缘强度，套管绝缘套2的外侧还可增设增爬伞，增爬伞可以套接在绝缘套2上，也可以与绝缘套2浇注硫化为一体，图中未示出。绝缘套2的材质为环氧树脂，环氧浇注表面应光滑、无任何杂质、气孔、气泡、磕碰等现象；增爬伞的材质为橡胶或环氧树脂。导电金具1包裹于绝缘套2内的外表面涂覆有半导电涂层；但导电金具1裸露面不允许有任何半导电涂层。

本实用新型按照40.5kv开关柜的性能要求，在干燥空气及氮气中还进行了性能试验，试验项目及要求如下：

1.电气性能试验：

a、工频耐受电压：95kv/2min；

b、雷电冲击耐受试验：200kv，±10次；

c、局部放电量试验：工频电压45kv下，≤5pc。

2.抗弯机械强度试验：

承受8kn,不得有剥落、分离或破坏现象，电气绝缘性能不受影响。

3.密封试验：

对密封面和金属件浇注处进行定性检漏。

4.高低温冷热冲击循环试验：

a、20℃冷却到-50℃(耗时6小时)；

b、-50℃升温到20℃(耗时6小时)；

c、20℃升温到120℃(耗时6小时)；

d、到120℃冷却到20℃(耗时6小时)a～d循环10次后，再按照第1条进行电气性能试验。

5.试验结果：符合性能要求。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。