超、特高压线路融冰地线用绝缘子的制作方法

1.本发明涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种超、特高压线路融冰地线用绝缘子。


背景技术：

2.架空地线在正常工况下无工作电流，比输电线路的导线更易发生严重覆冰，因此地线支架受损、地线滑移、地线断线等时有发生，比如特高压直流宾金线近几年已发生多次地线覆冰断线事故。近年来，随着我国社会经济和电力建设的迅速发展，高压、超高压、特高压输电线路更多地架设到一些雷电活动频繁、气候寒冷的山区。在这些地理环境特殊的地区，当遇有恶劣雨雪天气时，架空地线很容易发生地线覆冰引起的断线和线路停运事故，严重影响输电线路安全稳定运行，亟需开展地线融冰技术改造。
3.目前一些电力公司采用普通绝缘子悬挂地线方式，对地线进行绝缘化改造，当地线出现严重覆冰时，对绝缘化改造后的地线施加融冰电压和电流，通过电流产生的焦耳热对地线进行融冰，防治发生覆冰断线事故。但采用普通绝缘子进行绝缘化改造，对地线进行融冰只能在线路停电状态下进行。另一方面，绝缘化改造后的地线，在遭受雷击时，地线上将产生极高的雷电过电压并沿着地线传播，悬挂地线的普通绝缘子耐雷水平低，在雷电过电压的作用下，其外绝缘发生闪络，普通绝缘子雷击闪络后，外绝缘受损且绝缘性能大幅下降，甚至无法承受地线上的感应电压的作用，特别是冬季覆冰时，受损绝缘子覆冰耐受电压低，进行地线融冰时融冰电压可造成绝缘子表面闪络，造成融冰失败。


技术实现要素：

4.本发明目的在于公开一种超、特高压线路融冰地线用绝缘子，用于对地线进行绝缘化改造，以克服地线出现严重覆冰时，无法对地线实施融冰的技术难题。
5.为达上述目的，本发明公开的绝缘子包括：环形电阻片、穿心杆、绝缘筒、弹簧、伞裙、环形铝块、上端连接金具、下端连接金具、上密封圈、下密封圈；所述上端连接金具用于挂在铁塔的地线支架上，所述下端金具用于连接地线线夹；所述穿心杆部署于绝缘筒内，所述穿心杆两端伸出到绝缘筒两端的上、下密封圈外侧，将上端连接金具、下端连接金具压接在穿心杆两端；各所述环形电阻片与各所述弹簧交错套装于所述穿心杆上，且各所述环形电阻片的上下两端各设有一个所述环形铝块；所述伞裙通过挤压成型方式覆盖在绝缘筒外部；所述绝缘筒两端分别经所述上密封圈和下密封圈形成密封；
6.其中，一个“l”型不锈钢棒的一端与防感应电压型绝缘子的上端垂直相联，另一段向下悬空；另一个“l”型不锈钢棒的一端与防感应电压型绝缘子的下端垂直相联，另一段向上悬空；二个悬空的端头呈半球状，并构成放电间隙。
7.优选地，上端的“l”型不锈钢棒长度和下端的“l”型不锈钢棒长度均大于伞裙最大伞径的1.1倍，且两个“l”型不锈钢棒呈15至45度角交错分布，不位于同一截面。藉此，通过控制两个“l”形不锈钢棒的长度，以及两个“l”型不锈钢棒悬空的端头之间的距离可以调控放电间隙击穿放电时候的雷电流幅值。
8.藉此，当地线出现严重覆冰时，如采用普通绝缘子悬挂地线方式对地线进行绝缘化改造，当雷击地线时地线上的雷电过电压将造成绝缘子表面闪络损伤外绝缘性能，大幅降低了绝缘子覆冰闪络电压，对覆冰地线实施融冰时，融冰电压可引起地线对杆塔放电，造成融冰失败，仍然无法消除地线上的覆冰。相比之下，本发明具有以下有益效果：
9.消除了地线上的感应电压对地线融冰的影响，不仅可以进行停电工况下的地线融冰，也可进行不停电工况下的地线融冰；且在地线遭受雷击时，防感应电压型绝缘子本体与高幅值雷电流放电间隙并联，当幅值大于30至60ka雷电流击中地线时，高幅值雷电流放电间隙将击穿放电，通过铁塔将雷电流导入大地，释放雷电流，防止雷击破坏超、特高压线路融冰地线用绝缘子外绝缘，提升地线融冰的可靠性和安全性。
10.下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
11.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
12.图1是本发明实施例的超、特高压线路融冰地线用绝缘子整体示意图；
13.图2是本发明实施例的超、特高压线路融冰地线用绝缘子内部芯体示意图；
14.图3是本发明实施例的直流作用下超、特高压线路融冰地线用绝缘子的等效电路模型；
15.图4是本发明实施例中线路遭受雷击时超、特高压线路融冰地线用绝缘子的等效电路模型。
具体实施方式
16.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
17.实施例1
18.本实施例公开一种超、特高压线路融冰地线用绝缘子。其整体示意图如图1所示，其内部芯体示意图如图2所示。
19.参照图1和图2，本实施例超、特高压线路融冰地线用绝缘子由防感应电压型绝缘子和高幅值雷电流放电间隙组成。超、特高压线路融冰地线用绝缘子用于悬挂地线，其上端挂在铁塔地线支架上，下端连接地线线夹上，从而将地线进行绝缘化改造，来满足对地线进行融冰的要求。
20.如图1和图2所示，本实施例防感应电压型绝缘子由环形电阻片6、穿心杆7、绝缘筒3、弹簧4、伞裙、环形铝块5、上端连接金具1、下端连接金具9、上密封圈2、下密封圈8、等组成，形成了一个可变电阻、电容、电感组成的防感应电压型绝缘子。该绝缘子上连接金具挂在铁塔的地线支架上，下端金具连接地线线夹，从而将地线和铁塔分离，实现地线绝缘化改造，满足地线融冰的要求。
21.基于图1和图2所示结构，在防感应电压型绝缘子组装时，将环形氧化性电阻片、环形铝块、弹簧叠在一起，并套装在穿心杆上，然后装入绝缘筒内，绝缘筒两端分别用上密封圈、下密封圈封装，穿心杆两端伸出到绝缘筒两端的上、下密封圈外侧，将上端连接金具、下
端连接金具压接在穿心杆两端，伞裙通过挤压成型方式覆盖在绝缘筒外部。优选地，穿心杆可采用玻璃纤维芯棒，上密封圈和下密封圈可采用橡胶材质、上端连接金具、下端连接金具的材质均为不锈钢，伞裙材质为高温硫化的硅橡胶。
22.图3为直流作用下的超、特高压线路融冰地线用绝缘子内部芯体等效电路图。在线路未遭受雷击时，也即直流作用下，该绝缘子相比普通绝缘子，内部的紧压弹簧部分可直接等效为一导线；电阻片部分则等效为一个线性电阻，二者串联形成等效电路模型，使得绝缘子承受的感应电压有效下降，可以有效防静电感应。而当线路遭受雷击时，如图4所示，超、特高压线路融冰地线用绝缘子内部的紧压弹簧部分可以等效为一个电感；电阻片部分也可以等效为一个非线性电阻，二者串联形成等效电路模型，由于紧压弹簧的存在，其电感增加了雷电冲击下绝缘子的阻抗，和电阻片的非线性电阻，共同抬高绝缘子的击穿电压，确保与绝缘子并联的放电间隙在高幅值雷电流下才发生击穿放电。
23.如图1所示，本实施例高幅值雷电流放电间隙由二个“l”型的不锈钢棒组成；一个“l”型不锈钢棒的一端与防感应电压型绝缘子的上端垂直相联，另一段向下悬空；另一个“l”型不锈钢棒的一端与防感应电压型绝缘子的下端垂直相联，另一段向上悬空；二个悬空的端头呈半球状，并构成放电间隙；上端的“l”型不锈钢棒长度为伞裙的1.2倍，下端的“l”型不锈钢棒长度为伞裙的1.4倍，且两个“l”型不锈钢棒呈15至45度角交错分布，不位于同一截面上，防止伞裙间隙放电烧伤伞裙，同时可防止恶劣气候下运行时雨水、覆冰将间隙桥接。由二个“l”型的不锈钢棒组成放电间隙，在50ka高幅值雷电流雷击地线时击穿放电，可释放地线上的雷电流，提升绝缘化改造后地线的防雷性能。
24.综上，本实施例公开的绝缘子，消除了地线上的感应电压对地线融冰的影响，不仅可以进行停电工况下的地线融冰，也可进行不停电工况下的地线融冰；且在地线遭受雷击时，防感应电压型绝缘子本体与高幅值雷电流放电间隙并联，当幅值大于30至60ka雷电流击中地线时，高幅值雷电流放电间隙将击穿放电，通过铁塔将雷电流导入大地，释放雷电流，防止雷击破坏超、特高压线路融冰地线用绝缘子外绝缘，提升地线融冰的可靠性和安全性。
25.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。