支柱复合绝缘子及支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法与流程

本发明涉及复合绝缘子，具体而言，涉及一种支柱复合绝缘子及支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法。

背景技术：

1、户外输电线路是电能传输的主要途径，对社会经济的运行和发展起着极其重要的作用，其中复合绝缘子是户外输电线路的关键设备。

2、然而，传统硅橡胶复合绝缘子采用硅橡胶作为伞套材料，环氧树脂浸渍玻璃纤维作为芯棒，由于伞套与芯棒材质不同，不可避免的带来了大面积界面区域。并且，传统硅橡胶复合绝缘子在运行中承受的电场并不均匀，复合绝缘子两端承受的电场强度往往是中间电场强度数倍，这样导致了复合绝缘子两端材料的加速老化，其中，复合绝缘子两端的硅橡胶伞套与芯棒材料的界面老化尤为突出，给输电线路长期安全稳定运行带来极大的威胁。为了缓解老化，通常在复合绝缘子两端加装均压环，但是效果有限，复合绝缘子仍承受界面老化失效的风险。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种支柱复合绝缘子，旨在解决现有技术中复合绝缘子两端的伞套与芯棒界面老化的问题。本发明还提出了一种支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法。

2、一个方面，本发明提出了一种支柱复合绝缘子，该支柱复合绝缘子包括：芯棒、第一伞套、两个第二伞套和两个法兰；其中，芯棒的两端分别与两个法兰一一对应地连接；第一伞套套设于芯棒的中间部位，两个第二伞套一一对应地套设于芯棒靠近两个端部的位置处，并且，两个第二伞套与第一伞套的两个端部一一对应地连接；第一伞套的材质为硅橡胶材质，至少一个第二伞套的材质为耐候性环氧树脂材质。

3、进一步地，上述支柱复合绝缘子中，两个第二伞套的材质均为耐候性环氧树脂材质；或者，其中一个第二伞套的材质为耐候性环氧树脂材质，另一个第二伞套的材质为硅橡胶材质。

4、进一步地，上述支柱复合绝缘子中，耐候性环氧树脂材质为脂环族环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、马来酸酐枝接过的氢化苯乙烯丁二烯共聚物和聚醚醚酮中的一种或多种。

5、进一步地，上述支柱复合绝缘子中，耐候性环氧树脂材质为脂环族环氧树脂和氢化双酚a环氧树脂中的一种或多种。

6、进一步地，上述支柱复合绝缘子中，每个法兰与芯棒对应的端部均为可拆卸连接。

7、本发明中，第一伞套和两个第二伞套均套设于芯棒的外部，第一伞套的材质为硅橡胶材质，至少一个第二伞套的材质为耐候性环氧树脂材质，该耐候性环氧树脂材质具有优异界面粘接性能及界面耐老化性能，并且，该耐候性环氧树脂材质作用于芯棒的高场强区，减少了支柱复合绝缘子在高场强区的界面问题，有效减缓了第二伞套与芯棒的界面老化，进而减缓了支柱复合绝缘子两端的老化，避免出现界面老化失效的风险，进而保证了输电线路安全稳定运行，减少了电网的运维负担，解决了现有技术中复合绝缘子两端的伞套与芯棒界面老化的问题。

8、另一方面，本发明还提出了一种上述任一种支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法，该方法包括如下步骤：参数确定步骤，根据运行电压等级确定支柱复合绝缘子的参数；建模步骤，根据支柱复合绝缘子的参数建立三维模型；分析步骤，对三维模型进行电场有限元分析，获取支柱复合绝缘子的轴向电场强度分布；设定步骤，设定高低电场强度区分的临界值，并根据临界值确定高场强区和低场强区；长度确定步骤，根据支柱复合绝缘子的轴向电场强度分布、高场强区和低场强区确定第一伞套的长度和第二伞套的长度。

9、进一步地，上述支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法中，参数确定步骤中，支柱复合绝缘子的参数包括：输电杆塔尺寸、绝缘子结构高度、绝缘距离、均压环配置和导线尺寸。

10、进一步地，上述支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法中，分析步骤中，支柱复合绝缘子的轴向电场强度分布为伞套轴向距离与电场强度的坐标图。

11、进一步地，上述支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法中，设定步骤中，将高于临界值的场强区域确定为高场强区，将低于临界值的场强区域确定为低场强区。

12、进一步地，上述支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法中，长度确定步骤，根据伞套轴向距离与电场强度的坐标图，将高场强区对应的长度确定为第二伞套的长度，将低场强区对应的长度确定为第一伞套的长度。

13、本发明中，根据运行电压等级确定支柱复合绝缘子的参数进而建立三维模型，再根据三维模型进行电场有限元分析获取轴向电场强度分布，再根据设定的高低电场强度区分的临界值和轴向电场强度分布确定第一伞套和第二伞套的长度，使得第一伞套和第二伞套的长度能够更适应于实际的支柱复合绝缘子，减缓支柱复合绝缘子的两端老化，确保输电线路的安全稳定运行。

技术特征：

1.一种支柱复合绝缘子，其特征在于，包括：芯棒、第一伞套(1)、两个第二伞套(2)和两个法兰(3)；其中，

2.根据权利要求1所述的支柱复合绝缘子，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的支柱复合绝缘子，其特征在于，所述耐候性环氧树脂材质为脂环族环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、马来酸酐枝接过的氢化苯乙烯丁二烯共聚物和聚醚醚酮中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的支柱复合绝缘子，其特征在于，所述耐候性环氧树脂材质为脂环族环氧树脂和氢化双酚a环氧树脂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的支柱复合绝缘子，其特征在于，每个所述法兰(3)与所述芯棒对应的端部均为可拆卸连接。

6.一种如上述权利要求1至5中任一项所述的支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法，其特征在于，所述参数确定步骤中，

8.根据权利要求6所述的支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法，其特征在于，所述分析步骤中，

9.根据权利要求6所述的支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法，其特征在于，所述设定步骤中，

10.根据权利要求8所述的支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法，其特征在于，所述长度确定步骤，

技术总结
本发明提供了一种支柱复合绝缘子及支柱复合绝缘子中伞套长度的确定方法，支柱复合绝缘子包括：芯棒、第一伞套、两个第二伞套和两个法兰；芯棒的两端分别与两个法兰一一对应地连接；第一伞套套设于芯棒的中间部位，两个第二伞套一一对应地套设于芯棒靠近两个端部的位置处，两个第二伞套与第一伞套的两个端部一一对应地连接；第一伞套的材质为硅橡胶，至少一个第二伞套的材质为耐候性环氧树脂。本发明中，耐候性环氧树脂材质作用于芯棒的高场强区，减少了在高场强区的界面问题，有效地减缓了第二伞套与芯棒的界面老化，进而减缓了支柱复合绝缘子两端的老化，避免出现界面老化失效的风险，保证了输电线路安全稳定运行，减少了电网运维负担。

技术研发人员：周军,王黎明,张进,刘育豪
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16