專利名稱：復(fù)合外套支柱絕緣子和復(fù)合外套瓷套管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合外套支柱絕緣子和復(fù)合外套套管，其采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)，可以揚(yáng)長避短，避免現(xiàn)有技術(shù)中使用的絕緣子和瓷套管中存在的問題。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中需要采用大量的支柱絕緣子，以對母線、設(shè)備進(jìn)行支撐；也需要大量的套管，內(nèi)含導(dǎo)電元件或者是操作傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此支柱絕緣子和套管除了應(yīng)該具有優(yōu)越的電氣性能(耐受電壓)，還需要具有優(yōu)越的機(jī)械性能(耐受壓力、拉力和剪切力)。瓷支柱絕緣子和瓷套管具有這兩個(gè)方面的優(yōu)越性能，但是隨著電力系統(tǒng)電壓的升高和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，瓷絕緣子和瓷套管由于其耐污性能較差，其產(chǎn)品尺寸已經(jīng)達(dá)到了生產(chǎn)能力的極限。而且隨著絕緣子和套管高度的增加，對其抗剪切能力提出了更高的要求，使其制造難度進(jìn)一步提高。
因此，在特高壓條件下如果仍然采用瓷支柱絕緣子和瓷套管，一般需要把設(shè)備布置在戶內(nèi)，這樣按照清潔區(qū)來設(shè)計(jì)可以降低瓷支柱絕緣子和瓷套管的長度和造價(jià)，但是需要額外增加房屋設(shè)施和穿墻套管，代價(jià)巨大，也給運(yùn)行維護(hù)帶來諸多不利因素。為解決這個(gè)問題，國內(nèi)和國際上目前正在開展合成絕緣子和合成套管的研究。合成絕緣子主要有如下幾種型式
1、瓷復(fù)合支柱絕緣子采用瓷芯，外表面敷復(fù)合材料并形成復(fù)合傘群，其特點(diǎn)是利用瓷的強(qiáng)度和復(fù)合材料的耐污性能，形成良好的力學(xué)和電氣特性。但是由于復(fù)合材料和瓷之間需要進(jìn)行粘結(jié)，存在兩個(gè)問題A.粘結(jié)層容易形成空氣泡，空氣泡的電場不均勻會形成放電，并逐漸破壞整個(gè)絕緣；B.兩種材料之間粘結(jié)材料的抗老化問題，影響整個(gè)支柱絕緣子的使用壽命。
2、瓷支柱絕緣子表面直接涂敷PRTV、RTV材料，但是涂敷的材料壽命有限，一般是4-6年，增加現(xiàn)場維護(hù)的難度，另外在現(xiàn)場進(jìn)行反復(fù)涂敷的質(zhì)量也難以保證。
3、復(fù)合支柱絕緣子內(nèi)芯采用復(fù)合材料柱、復(fù)合材料桶(內(nèi)充泡沫或者氣體)、外表敷復(fù)合材料形成復(fù)合傘群。這種絕緣子主要問題是復(fù)合材料和金屬接頭件的牢固粘結(jié)問題，而且復(fù)合材料長期工作在拉、壓和剪力下的效用耐久性沒有驗(yàn)證。
合成套管的研究主要是解決內(nèi)部含有導(dǎo)電元件的套管問題，如避雷器、電壓分壓器等。如果套管內(nèi)含有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者套管同時(shí)起到支撐作用，如斷路器，則套管仍然需要采用瓷質(zhì)，也存在強(qiáng)度和耐污穢的問題。

發(fā)明內(nèi)容
在這樣的背景下，本發(fā)明的復(fù)合外套支柱絕緣子和復(fù)合外套套管采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)，可以揚(yáng)長避短，避免所有上述絕緣子和瓷套管的問題。復(fù)合外套絕緣子和復(fù)合外套套管的設(shè)計(jì)原則如下1、采用內(nèi)部普通支柱瓷絕緣子或瓷套管，外部用復(fù)合材料組成一個(gè)圓筒型密封空間。利用瓷支柱和瓷套管解決力學(xué)問題；利用復(fù)合外套解決環(huán)境影響問題。
2、瓷支柱絕緣子和瓷套管按照最清潔區(qū)設(shè)計(jì)，其傘群僅用來增加爬距，不需要考慮雨閃，污染等環(huán)境影響，便于增加承力部分的直徑并減少總直徑。
3、外套采用環(huán)氧樹脂作為骨架，形狀為水平波紋，內(nèi)表面涂敷RTV或者PRTV，外表面采用合成材料注塑為傘群。
4、瓷柱或瓷套和外套之間保留一定的距離，保證在外套不均勻污染情況下兩者之間不放電。
5、圓筒的上下蓋采用金屬材料，邊緣采用園環(huán)，以保證局部場強(qiáng)均勻和組裝后的每個(gè)產(chǎn)品均勻承受電壓。
6、復(fù)合外套內(nèi)需要保證微正壓，可以充清潔空氣、氮?dú)?、氦氣等沒有污染的絕緣氣體。配置壓力監(jiān)視儀表和補(bǔ)氣口。
7、如果采用兩個(gè)以上串聯(lián)，則在兩個(gè)之間用密封的通氣管連接。在低電位端統(tǒng)一裝設(shè)壓力監(jiān)視儀和補(bǔ)氣口。復(fù)合外套絕緣子和復(fù)合外套套管的優(yōu)點(diǎn)1、比瓷支柱絕緣子或者瓷套管長度可以減少20％，在特高壓環(huán)境下可以利用現(xiàn)有的設(shè)備生產(chǎn)組合絕緣子中的瓷支柱絕緣子和瓷套管內(nèi)芯。
2、外套加工簡單，沒有特別工藝要求。
3、不存在粘合劑老化問題和氣泡放電問題。
4、施工方便，可以現(xiàn)場組裝。
5、運(yùn)行維護(hù)方便，外套壽命可以超過15年以上。
6、不存在任何技術(shù)疑問。
7、造價(jià)低廉。
8、如果應(yīng)用在換流站直流場，則可以省去戶內(nèi)場建筑。而且內(nèi)部瓷絕緣子的工作環(huán)境要明顯好于戶內(nèi)直流場支持絕緣子的工作環(huán)境，因?yàn)殪o電吸塵不會對內(nèi)部瓷絕緣產(chǎn)生任何影響。而且可以利用環(huán)境自潔功能，對外部污穢進(jìn)行自潔。節(jié)省空氣處理和空調(diào)系統(tǒng)，運(yùn)行費(fèi)用低。設(shè)備呈敞開式布置，運(yùn)行維護(hù)方便。不會引起開關(guān)等接頭發(fā)熱。


附圖1是復(fù)合外套絕緣子和復(fù)合外套套管的結(jié)構(gòu)，對圖中各個(gè)部分作用和功能解釋如下①瓷套內(nèi)腔體；②瓷套本體或者是支柱絕緣子本體；③瓷傘裙；④合成套內(nèi)所充的清潔空氣、氮?dú)饣蛘咂渌^緣氣體；⑤合成外套；⑥合成外套內(nèi)里絕緣涂層；⑦絕緣子或者套管之間的氣體連接管；⑧氣體壓力監(jiān)視表；⑨氣體補(bǔ)充接口；⑩絕緣子或者套管之間的連接螺栓。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合外套支柱絕緣子，其特征在于，采用內(nèi)部普通瓷支柱絕緣子作為瓷柱，外部用復(fù)合材料組成一個(gè)圓筒型的密封空間作為外套，瓷柱和外套之間保留一定的距離，所述距離保證在外套不均勻污染情況下兩者之間不放電。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合外套支柱絕緣子，其特征在于，所述瓷支柱絕緣子按照最清潔區(qū)設(shè)計(jì)，其傘群僅用來增加爬距。
3.如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合外套支柱絕緣子，其特征在于，外套采用環(huán)氧樹脂作為骨架，形狀為水平波紋，內(nèi)表面涂覆RTV或者PRTV，外表面采用合成材料注塑為傘群。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合外套支柱絕緣子，其特征在于，所述圓筒型的密閉空間的上下蓋采用金屬材料，邊緣采用圓環(huán)，以保證局部場強(qiáng)均勻和組裝后的每個(gè)產(chǎn)品均勻承受電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合外套支柱絕緣子，其特征在于，在復(fù)合材料組成的外套內(nèi)充入沒有污染的絕緣氣體，以保證微正壓。
6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合外套支柱絕緣子，其特征在于，上述絕緣氣體是清潔的空氣、氮?dú)?、氦氣等?br> 7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合外套支柱絕緣子，其特征在于，采用兩個(gè)以上的復(fù)合外套支柱絕緣子串聯(lián)，兩兩之間用密封的通氣管連接，在低電位端統(tǒng)一裝設(shè)壓力監(jiān)視儀和補(bǔ)氣口。
8.一種復(fù)合外套瓷套管，其特征在于，內(nèi)部采用普通瓷套管，外部用復(fù)合材料組成一個(gè)圓筒型的密封空間作為外套，瓷套和外套之間保留一定的距離，所述距離保證在外套不均勻污染情況下兩者之間不放電。
9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合外套瓷套管，其特征在于，瓷套管按照最清潔區(qū)設(shè)計(jì)，其傘群僅用來增加爬距。
10.如權(quán)利要求8或9所述的復(fù)合外套瓷套管，其特征在于，外套采用環(huán)氧樹脂作為骨架，形狀為水平波紋，內(nèi)表面涂覆RTV或者PRTV，外表面采用合成材料注塑為傘群。
11.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合外套瓷套管，其特征在于，所述圓筒型的密封空間的上下蓋采用金屬材料，邊緣采用圓環(huán)，以保證局部場強(qiáng)均勻和組裝后的每個(gè)產(chǎn)品均勻承受電壓。
12.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合外套瓷套管，其特征在于，在復(fù)合材料組成的外套內(nèi)充沒有污染的絕緣氣體，以保證微正壓。
13.如權(quán)利要求12所述的復(fù)合外套瓷套管，其特征在于，上述絕緣氣體是清潔的空氣、氮?dú)?、氦氣等?br> 14.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合外套瓷套管，其特征在于，采用兩個(gè)以上的復(fù)合外套瓷套管串聯(lián)，兩兩之間用密封的通氣管連接，在低電位端統(tǒng)一裝設(shè)壓力監(jiān)視儀和補(bǔ)氣口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合外套支柱絕緣子和復(fù)合外套瓷套管，采用內(nèi)部普通瓷支柱絕緣子或瓷套管，外部用復(fù)合材料組成一個(gè)圓筒型的密封空間作為外套，瓷柱和外套之間保留一定的距離，所述距離保證在外套不均勻污染情況下兩者之間不放電。本發(fā)明的復(fù)合外套支柱絕緣子和復(fù)合外套套管采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)，可以揚(yáng)長避短，避免現(xiàn)有的絕緣子和瓷套管中存在的問題。
文檔編號H01B17/00GK1851835SQ20061006527
公開日2006年10月25日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者劉澤洪, 袁清云, 高理迎, 盧理成 申請人:國家電網(wǎng)公司