本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及用于配電線路的出線保護(hù)設(shè)備，或用在配電線路中部和重要分支線入口作為線路分段保護(hù)設(shè)備，尤其涉及一種可靠的戶外高壓固封極柱或重合器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有戶外高壓真空斷路器或重合器通常采用固封極柱結(jié)構(gòu)，由于該產(chǎn)品通常使用于戶外，受周圍環(huán)境如空氣壓力、濕度、密度、灰塵等影響較大，因此通常需要較高的爬電距離要求，因此整體傘裙較多，整體較大。在某些環(huán)境惡劣的地區(qū)，紫外線或是酸堿特別強(qiáng)烈容易破壞環(huán)氧樹脂的分子鏈，從而使材料受到破壞，導(dǎo)致產(chǎn)品失效。

固體絕緣技術(shù)是指把主要高壓元器件通過APG（真空壓力自動凝膠）等工藝將其澆鑄在固體絕緣材料如環(huán)氧樹脂中，利用固體絕緣材料相比空氣具有較高的絕緣性能來保證產(chǎn)品的可靠性，隨著技術(shù)的發(fā)展，目前通過在絕緣體表層噴涂金屬等手段，使得表層能可靠接地，進(jìn)一步使固體絕緣材料發(fā)揮出較高的絕緣性能。另外由于其外表面接地，運(yùn)行中人體可觸及，安全可靠。

專利（申請?zhí)?01310751957，公開號103681095A，公開日期2014年3月26日）公開了一種戶外高壓固封極柱真空斷路器或重合器，該真空斷路器或重合器中的固封極柱內(nèi)上部封裝真空滅弧室，真空滅弧室的下開關(guān)觸點(diǎn)經(jīng)軟連接與下出線端子板導(dǎo)電聯(lián)接，該下開關(guān)觸點(diǎn)與絕緣拉桿之間的導(dǎo)電桿穿過導(dǎo)電環(huán)座中心孔，與導(dǎo)電環(huán)座中心孔經(jīng)導(dǎo)電表鏈導(dǎo)電連接。該產(chǎn)品整體較大，外部傘裙較多，所占用材料及使用空間較多，同時無法用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護(hù)線路中的貴重設(shè)備，另外該產(chǎn)品中軟連接等導(dǎo)電部位尖端較多，無法保證其整體的可靠性，同時由于其固體絕緣材料外部是由空氣來絕緣的，因此受外部環(huán)境的影響較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種戶外高壓固封極柱或重合器，該固封極柱或重合器可以測量線路中的電流電壓，保護(hù)設(shè)備，且受外部環(huán)境的影響較小，進(jìn)而可提高整體的可靠性、穩(wěn)定性和安全性等。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為：一種戶外高壓固封極柱或重合器，包括固體絕緣殼體、上進(jìn)線導(dǎo)體、電容器、真空滅弧室、下出線導(dǎo)體、過渡導(dǎo)電連接部和接地層，所述固體絕緣殼體內(nèi)設(shè)有上進(jìn)線導(dǎo)體、電容器、真空滅弧室、下出線導(dǎo)體、過渡導(dǎo)電連接部，所述上進(jìn)線導(dǎo)體和下出線導(dǎo)體的兩側(cè)均設(shè)有電容器；所述真空滅弧室的上端與上進(jìn)線導(dǎo)體相連接，其下端與過渡導(dǎo)電連接部相連接，所述下出線導(dǎo)體與過渡導(dǎo)電連接部相連接；所述接地層設(shè)置在所述固體絕緣殼體的外表面上。

進(jìn)一步的，還包括上屏蔽環(huán)和下屏蔽環(huán)，所述上屏蔽環(huán)設(shè)在真空滅弧室的上端，所述下屏蔽環(huán)設(shè)在真空滅弧室的下端。

進(jìn)一步的，還包括過渡導(dǎo)電連接部屏蔽環(huán)，所述過渡導(dǎo)電連接部屏蔽環(huán)設(shè)在過渡導(dǎo)電連接部的下端。

進(jìn)一步的，所述過渡導(dǎo)電連接部的一側(cè)設(shè)有出線電流互感器，下出線導(dǎo)體的一端從出線電流互感器中穿過后與過渡導(dǎo)電連接部連接。

進(jìn)一步的，所述上屏蔽環(huán)、下屏蔽環(huán)、過渡導(dǎo)電連接部屏蔽環(huán)采用導(dǎo)電材料制成，或采用熱塑性材料如PA、PBT、PC等添加一定比例的碳纖維制成或是在其表面進(jìn)行導(dǎo)電漆、金屬噴涂，所述導(dǎo)電材料為鋁或銅。

進(jìn)一步的，所述接地層為產(chǎn)品表面導(dǎo)電層或半導(dǎo)電層，可以實(shí)現(xiàn)與地電位的可靠連接。該接地層可以在產(chǎn)品生產(chǎn)完后，通過表面噴砂處理后再采用金屬噴涂或刷鍍工藝來制成，也可以在產(chǎn)品制作時直接在模具表層刷凃。

進(jìn)一步的，所述電容器為金屬環(huán)電容器或陶瓷電容器。

進(jìn)一步的，所述下出線導(dǎo)體中嵌入一溫度傳感器，所述溫度傳感器為感溫光纖。

進(jìn)一步的，所述出線電流互感器被包覆在導(dǎo)電或半導(dǎo)電框架中。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）通過在固體絕緣殼體外表面上設(shè)置接地層，可實(shí)現(xiàn)與地電位的可靠連接，同時使整體電場只分布在固體絕緣殼體中，產(chǎn)品的絕緣不受外部影響，因此不需要外部傘裙，可提高整體的可靠性；

（2）通過在固體絕緣殼體內(nèi)設(shè)置上屏蔽環(huán)和下屏蔽環(huán)，兩者之間構(gòu)成內(nèi)嵌屏蔽結(jié)構(gòu)，形成距離較小屏蔽斷口，發(fā)揮了固體絕緣材料高的擊穿場強(qiáng)的優(yōu)勢，減少了戶外開關(guān)易受環(huán)境影響需要特殊材料且需要較高的爬電距離要求；特別是在真空滅弧室中引入的優(yōu)化屏蔽斷口，使得真空滅弧室內(nèi)的均壓環(huán)的感應(yīng)電壓始終保持到產(chǎn)品整體耐壓要求的40%到60%，真空滅弧室內(nèi)部斷口的場強(qiáng)分布更加均勻，解決了傳統(tǒng)固體絕緣殼體中真空滅弧室擊穿等耐壓水平較低的問題，合理的內(nèi)嵌屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得整個設(shè)備尺寸得以減小，設(shè)備更為緊湊，同時使設(shè)備具有更高的可靠性、穩(wěn)定性和安全性；

（3）在進(jìn)出線導(dǎo)體中設(shè)有電容器和電流互感器，可用于測量固封極柱中的電流、電壓、功率等，另還可以在其中加入了溫度傳感器，例如感溫光纖，可實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品溫度的實(shí)時監(jiān)控，避免溫度過高對產(chǎn)品造成破壞，有利于設(shè)備的保護(hù)，可提高整體的可靠性、穩(wěn)定性和安全性，是電器智能化的發(fā)展方向。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；

其中：1.固體絕緣殼體；2.上進(jìn)線導(dǎo)體；3.電容器；4.真空滅弧室；401.上屏蔽環(huán)；402.下屏蔽環(huán)；5.下出線導(dǎo)體；6.過渡導(dǎo)電連接部；601. 過渡導(dǎo)電連接部屏蔽環(huán)；7.接地層；8.出線電流互感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種戶外高壓固封極柱或重合器，包括固體絕緣殼體1、上進(jìn)線導(dǎo)體2、電容器3、真空滅弧室4、下出線導(dǎo)體5、過渡導(dǎo)電連接部6和接地層7，所述固體絕緣殼體內(nèi)設(shè)有上進(jìn)線導(dǎo)體2、電容器3、真空滅弧室4、下出線導(dǎo)體5、過渡導(dǎo)電連接部6，所述上進(jìn)線導(dǎo)體2和下出線導(dǎo)體5的兩側(cè)均設(shè)有電容器3；所述真空滅弧室4的上端與上進(jìn)線導(dǎo)體2相連接，其下端與過渡導(dǎo)電連接部6相連接，所述下出線導(dǎo)體5與過渡導(dǎo)電連接部6相連接；所述接地層7設(shè)置在所述固體絕緣殼體1的外表面上。

固體絕緣殼體1通常由固體絕緣材料如環(huán)氧樹脂加填料澆鑄而成，也可以是其它新型的絕緣材料制成，固體絕緣殼體1外表皮接地。

進(jìn)一步的，還包括上屏蔽環(huán)401和下屏蔽環(huán)402，所述上屏蔽環(huán)401設(shè)在真空滅弧室4的上端，所述下屏蔽環(huán)402設(shè)在真空滅弧室4的下端。由于接地層7的設(shè)置，整體電場分布只在固體絕緣殼體1中，產(chǎn)品的絕緣不受外部環(huán)境影響，因此不需要外部傘裙，但是絕緣殼體1內(nèi)的電場發(fā)生急劇的變化，在目前產(chǎn)品的使用中經(jīng)常會出現(xiàn)真空滅弧室4耐壓及雷電沖擊發(fā)生擊穿，絕緣水平下降等問題。為提高整體的可靠性、穩(wěn)定性和安全性，本發(fā)明通過細(xì)致的分析與設(shè)計(jì)，在真空滅弧室4上下端引入上屏蔽環(huán)401和下屏蔽環(huán)402，不僅屏蔽真空滅弧室4的尖端及三交點(diǎn)等，同時將斷口引入到固體絕緣殼體1中，通過合理的布置保證真空滅弧室4中的屏蔽環(huán)電壓始終保持在整體電壓的40%到60%之間，使得真空滅弧室4的性能不受接地層7引入的影響，保證產(chǎn)品的電氣性能。

進(jìn)一步的，還包括過渡導(dǎo)電連接部屏蔽環(huán)601，所述過渡導(dǎo)電連接部屏蔽環(huán)601設(shè)在過渡導(dǎo)電連接部6的下端。在過渡導(dǎo)電連接部6中，同樣由于接地層7的引入使得內(nèi)部電場發(fā)生激變，導(dǎo)體尖端和內(nèi)部氣體間隙較小導(dǎo)致產(chǎn)品使用放電現(xiàn)象較為嚴(yán)重。在過渡導(dǎo)電連接部6的下端設(shè)一屏蔽環(huán)601，其可將過渡導(dǎo)電連接部6下端的高壓引入到固體絕緣殼體1中，將其下端對地的斷口引入到固體絕緣殼體1內(nèi)部，使得產(chǎn)品內(nèi)部不需要設(shè)置多余的傘裙，減少了外部環(huán)境對其的影響，可使得設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和安全性得到提高，同時生產(chǎn)脫模簡單。

接地層7為產(chǎn)品表面導(dǎo)電或半導(dǎo)電層，其可以實(shí)現(xiàn)與地電位的可靠連接。該接地層7可在產(chǎn)品生產(chǎn)完后，通過在固體絕緣殼體1的表面噴砂處理后再采用金屬噴涂或刷鍍工藝來制成，也可以在產(chǎn)品制作時直接在模具表層刷凃來制成。

為了使高電位導(dǎo)體與上述屏蔽環(huán)能形成可靠的導(dǎo)電連接，進(jìn)而提高整體的可靠性、穩(wěn)定性和安全性，上述屏蔽環(huán)可由導(dǎo)電材料制成，導(dǎo)電材料通常采用鋁或銅，也可采用其它金屬，本發(fā)明不以此為限。為了避免變形和特殊形狀的設(shè)計(jì)要求，也可以通過采用熱塑性材料添加一定比例的碳纖維來制成，或在其表面進(jìn)行導(dǎo)電漆、金屬噴涂，以保證其性能和特殊形狀要求，所述熱塑性材料可為PA、PBT、PC等，也可為其它熱塑性材料，本發(fā)明不以此為限。

為了測量固封極柱中的電流、電壓、功率等性能，過渡導(dǎo)電連接部6的一側(cè)設(shè)有出線電流互感器8，下出線導(dǎo)體5的一端從出線電流互感器8中穿過后與過渡導(dǎo)電連接部6連接。該出線電流互感器8在產(chǎn)品生產(chǎn)中為保證其位置和生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性，可以采用導(dǎo)電或半導(dǎo)電的框架將電流互感器包覆其中，從而對其屏蔽，消除其與絕緣殼體結(jié)合后粘接不良的問題。

上述電容器3可采用金屬環(huán)電容器，也可以采用陶瓷電容器，但不以此為限，通過該電容器3可用來測量固封極柱中的電壓。

為了監(jiān)控產(chǎn)品的溫度，可以在下出線導(dǎo)體中嵌入一溫度傳感器，例如感溫光纖，從而實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品溫度的實(shí)時監(jiān)控，避免溫升過高對產(chǎn)品造成破壞，可提高設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。

本發(fā)明通過引入接地層、屏蔽環(huán)、溫度傳感器等設(shè)計(jì)，使所制得的戶外高壓固封極柱或重合器可以測量線路中的電流電壓，保護(hù)設(shè)備，且受外部環(huán)境的影響較小，進(jìn)而可提高整體的可靠性、穩(wěn)定性和安全性等。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。