一种三元素结构的高压穿墙套管的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种三元素结构的高压穿墙套管，在穿墙套管接地侧设置接地侧附件系统，电极侧设置电极侧附件系统。接地侧附件系统由绝缘部分和导电部分组成，绝缘部分与导电部分紧密接触；电极侧附件系统采用绝缘材料。接地侧附件系统的导电部分与接地侧接触，绝缘部分与导电部分接触。电极侧附件系统的绝缘材料与电极侧接触。接地侧附件系统减弱了法兰附近的电场强度，提高了电晕起始电压，加大了靠近法兰的伞裙的直径和厚度，相当于表面的电容减小了，提高了闪络电压；可引导放电电荷的运动轨迹，阻挡放电电荷的扩散，延长闪络的放电路径，提高干闪络电压；抑制了污秽闪络，提高湿闪络电压；本发明也适用于所有其他类型的穿墙套管。
【专利说明】
一种三元素结构的高压穿墙套管
技术领域
[0001]本发明涉及一种高压穿墙套管，具体为一种三元素结构的高压穿墙套管。
【背景技术】
[0002]套管是将载流导体引入电气设备的金属箱内或母线穿过墙壁时的引线绝缘。本发明涉及瓷套管，其绝缘本体为瓷件。
[0003]现有的1kV高压套管I结构见图5，有接地极4，导电极3。套管的表面电压分布很不均匀，在接地极法兰边缘处电场十分集中，很容易从此处开始电晕及闪络放电，因此干闪络电压不高。在过电压的情况下，特别是在雷电过电压情况下，其放电电压较低，影响它的防胃f生會K O
[0004]瓷属于无机材料，瓷质材料具有优良的机电性能，耐受气候的性能也好;但是瓷表面具有亲水性，使得绝缘子表面的污秽层易受潮，造成绝缘子在工作电压下有可能发生闪络，这就是目前电力系统经常发生的污秽闪络。
[0005]随着经济的发展，污秽问题已经成为伴随经济快速增长而产生的严重问题。运行经验证明，绝缘子的污秽闪络是正常运行条件下线路断电的主要原因之一。除了严重的工业污秽外，目前影响电力系统的主要污秽源还有海洋或沙漠的自然污秽。绝缘子的污闪事故所造成的危害已经严重威胁到电力系统的安全。目前，如何提高电力系统的防污闪能力已经成为国内外电力公司面临的一个大问题。
[0006]另一方面，穿墙套管一般水平安装，户外部分伞裙较小，所以其湿闪络电压和污秽闪络电压都不高。
[0007]目前硅橡胶涂料是一种防污秽闪络的解决方案，这种涂层的目的是将瓷绝缘子表面的亲水性改变为憎水性。但是防污闪涂料一般需要在现场施工，存在不易保证质量、材料及人工消耗大、价格高等问题，因此仅仅只能作为一种临时性、补救性的措施。
[0008]而提高出厂之后的穿墙套管的雷电冲击电压及湿闪络电压，对于传统结构的绝缘子是非常困难的。
[0009]本
【申请人】在CN101409120公开的《一种能提高外绝缘电气强度的绝缘子》专利中，在分析了所有绝缘材料、所有种类、所有电压等级以及所有交直流绝缘子的结构之后，总结出它们在结构上的共同点，即它们都是由绝缘本体和连接金具两大元素组成，故将上述所有的传统绝缘子统称为两元素结构绝缘子，连接金具为第一个元素，绝缘本体为第二个元素，并且指出这种绝缘子在结构上是不完整的。如图5所示的就是现有的两元素结构的穿墙套管。该专利根据电场分布理论、气体放电理论以及气体中的沿面放电理论，在传统绝缘子上增设附件系统，形成第三个元素，将传统绝缘子的不完整结构改变为三元素的完整结构。三元素结构适用于所有绝缘材料、所有种类、所有电压等级的绝缘子及交、直流输电用绝缘子。
[0010]由于该专利的适用范围非常广泛，因此为了进一步将该专利完善化和精细化，为了使三元素结构绝缘子在实际应用能得到更大地推广，特针对高压穿墙套管，提出一种三元素结构的高压穿墙套管。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种可以提高这种绝缘子的防污闪、湿闪和防雷能力，为变电站的绝缘配置提供更多的、更合理选择的三元素结构的高压穿墙套管。
[0012]本发明目的的实现方式为，一种三元素结构的高压穿墙套管，在穿墙套管接地侧设置接地侧附件系统，电极侧设置电极侧附件系统；
[0013]接地侧附件系统由接地绝缘部分和接地导电部分组成，接地绝缘部分与接地导电部分紧密接触;电极侧附件系统采用绝缘材料。
[0014]本发明有以下优点:
[0015]1、接地侧附件系统的接地导电部分将接地法兰边缘处极不均匀电场延伸到接地侧附件系统的绝缘部分，减弱了法兰附近的电场强度，提高了电晕起始电压，相应地提高了闪络电压；
[0016]2、接地侧附件系统的接地绝缘部分加大了靠近法兰的伞裙的直径和厚度，相当于表面的电容减小了，提高了闪络电压；
[0017]3、接地侧产生放电时，接地侧附件系统的接地绝缘部分可以引导放电电荷的运动轨迹，有效提高穿墙套管的干闪络电压；
[0018]4、电极侧产生电晕放电时，电极侧附件系统的绝缘材料，可以阻挡电晕电荷的扩散，延长闪络的放电路径，有效提高穿墙套管的干闪络电压；
[0019]5、接地侧附件系统的绝缘部分和电极侧附件系统采用的绝缘材料有憎水性，使得绝缘子表面污层的泄漏电流大为减少，又由于增加了爬电距离，使得泄漏电流进一步减少，有效抑制了污秽闪络；
[0020]6、接地侧附件系统的绝缘部分和电极侧附件系统采用的绝缘材料可以减少被雨水打湿的表面，有效提高穿墙套管的湿闪络电压。
[0021 ]本发明也适用于所有其他类型的穿墙套管。
【附图说明】
[0022]图1为1kV三元素结构高压穿墙套管(之一)的结构示意图，
[0023]图2为1kV三元素结构高压穿墙套管接地侧附件系统的结构示意图，
[0024]图3为1kV三元素结构高压穿墙套管(之二)的结构示意图
[0025]图4为1kV三元素高压穿墙套管接地侧附件系统的结构示意图，
[0026]图5为1kV两元素结构高压穿墙套管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]本发明在穿墙套管接地侧设置接地侧附件系统，电极侧设置电极侧附件系统。
[0028]接地侧附件系统由接地绝缘部分和接地导电部分组成，接地绝缘部分与接地导电部分紧密接触;电极侧附件系统采用绝缘材料。
[0029]所述接地侧附件系统的接地导电部分与接地侧接触，接地绝缘部分与接地导电部分接触。
[0030]电极侧附件系统的绝缘材料与电极侧接触。
[0031]所述接地侧、电极侧附件系统的绝缘部分的绝缘材料为憎水性的绝缘高分子材料，接地侧导电部分的接地导电材料为金属材料或导电复合材料;所述导电复合材料为导电橡胶或导电塑料。
[0032]下面参照附图详述本发明。
[0033]参照图1，在1kV高压穿墙套管I的接地侧4设置接地附件系统一2-1，电极侧3设置电极附件系统一 3-1。
[0034]参照图2，接地侧附件系统一 2-1由接地绝缘部分一 5-1和接地导电部分一 6-1组成。接地导电部分一 6-1将法兰边缘处极不均匀电场延伸到接地侧附件系统的接地绝缘部分一 5-1，减弱了法兰附近的电场强度，提高了电晕起始电压，相应地提高了闪络电压。接地绝缘部分一5-1加大了靠近法兰的伞裙的直径和厚度，相当于表面的电容减小了，提高了闪络电压。高压穿墙套管接地侧产生放电时，接地绝缘部分一 5-1可以引导放电电荷的运动轨迹，有效提高穿墙套管的干闪络电压。接地绝缘部分一 5-1是有机绝缘材料，既增大了绝缘子的爬电距离，又增强绝缘子的憎水能力，提高了污闪电压。接地绝缘部分一5-1还可以减少被雨水打湿的表面，有效提高穿墙套管的湿闪络电压。
[0035]高压穿墙套管电极侧产生电晕放电时，电极侧附件系统一3-1可以阻挡电晕电荷的扩散，延长闪络的放电路径，有效提高穿墙套管的干闪络电压。电极侧附件系统一 3-1采用有机绝缘材料，既增大了绝缘子的爬电距离，又增强绝缘子的憎水能力，提高了污闪电压。电极侧附件系统一 3-1可以减少被雨水打湿的表面，有效提高穿墙套管的湿闪络电压。
[0036]参照图3，在1kV高压穿墙套管I的接地侧4设置接地侧附件系统二2-2，接地侧附件系统二 2-2与图1的接地侧附件系统一 2-1的区别在于:接地侧附件系统二 2-2往高压穿墙套管的径向伸延了一段长度。电极侧3设置电极侧附件系统二3-2，电极侧附件系统二3-2与图1的电极侧附件系统一3-1的区别在于:电极侧附件系统二3-2在高压穿墙套管的轴向缩短了一段长度，往高压穿墙套管的径向伸延了一段长度，减少了模具费用，简化了脱模工
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[0037]参照图4，接地侧附件系统二 2-2由绝缘部分二 5-2和导电部分二 6-2组成。导电部分二 6-2将法兰边缘处极不均匀电场延伸到接地侧附件系统的绝缘部分二 5-2，减弱了法兰附近的电场强度，提高了电晕起始电压，相应地提高了闪络电压。绝缘部分二 5-2加大了靠近法兰的伞裙的直径和厚度，相当于表面的电容减小了，提高了闪络电压。
[0038]高压穿墙套管电极侧产生放电时，电极侧附件系统3-2可以更有效地阻挡放电电荷的扩散，延长闪络的放电路径，有效提高穿墙套管的干闪络电压。电极侧附件系统二 3-2采用有机绝缘材料，既增大了绝缘子的爬电距离，又增强绝缘子的憎水能力，提高了污闪电压。电极侧附件系统二 3-2可以减少被雨水打湿的表面，有效提高穿墙套管的湿闪络电压。
【主权项】
1.一种三元素结构的高压穿墙套管，其特征在于:在穿墙套管接地侧设置接地侧附件系统，电极侧设置电极侧附件系统； 接地侧附件系统由接地绝缘部分和接地导电部分组成，接地绝缘部分与接地导电部分紧密接触;电极侧附件系统采用绝缘材料。2.根据权利要求1所述的一种三元素结构的高压穿墙套管，其特征在于:接地侧附件系统的接地导电部分与接地侧接触，接地绝缘部分与接地导电部分接触。3.根据权利要求1所述的一种三元素结构的高压穿墙套管，其特征在于:电极侧附件系统的绝缘材料与电极侧接触。4.根据权利要求1所述的一种三元素结构的高压穿墙套管，其特征在于:接地侧、电极侧附件系统的绝缘部分的绝缘材料为憎水性的绝缘高分子材料，接地侧导电部分的接地导电材料为金属材料或导电复合材料;所述导电复合材料为导电橡胶或导电塑料。
【文档编号】H02G3/22GK105870857SQ201610365763
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】李永东, 郭良松, 刘新宇, 张德赛, 李国 , 李国一, 魏国强, 袁幼林, 艾比布勒·塞塔尔, 宋占党, 原春亮, 陈兴, 苏宁, 刘彪, 黄新民, 郑斌, 陈疆, 张艳辉, 周凡, 巴克热木·艾克拜尔, 刘占钧, 吕昌满
【申请人】国网新疆电力公司乌鲁木齐供电公司, 湖北鑫德赛绝缘技术有限公司