專利名稱：一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電線或電纜的架空安裝領(lǐng)域，具體講涉及一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球。
背景技術(shù)：
我國(guó)西部地區(qū)地處高原，針對(duì)西部地區(qū)地理特點(diǎn)及其能源發(fā)展規(guī)劃，對(duì)電力的需求日益增加。然而隨著海拔高度的增加，高海拔電暈問題十分突出，并且電暈放電造成的電暈損失等電暈效應(yīng)，會(huì)影響輸電線路的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，高海拔地區(qū)輸電線路的防電暈放電和電暈噪聲的問題十分必要。電暈的產(chǎn)生是因?yàn)椴黄交膶?dǎo)體產(chǎn)生不均勻的電場(chǎng)，在不均勻的電場(chǎng)周圍曲率半徑小的電極附近，當(dāng)電壓升高到一定值，電極表面電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣分子的擊穿強(qiáng)度就會(huì)發(fā)生放電，形成電暈。電暈要消耗能量，電暈放電產(chǎn)生的脈沖電磁波對(duì)無線電和高頻通信會(huì)產(chǎn)生干擾；還會(huì)使導(dǎo)體表面發(fā)生腐蝕，從而降低導(dǎo)體的使用壽命。目前，電磁環(huán)境問題已成為高海拔地區(qū)輸電線路設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行中必須考慮的重要因素。電暈噪聲是由導(dǎo)體局部放電或電暈而產(chǎn)生的，它與電壓等級(jí)的高低及輸電線路所處海拔高度密切相關(guān)，電壓等級(jí)高，電氣接線復(fù)雜，則帶電導(dǎo)體表面的局部場(chǎng)強(qiáng)越高，局部放電或電暈越易發(fā)生；海拔高度越高地區(qū)的金具，其表面越容易出現(xiàn)電暈放電。帶電金具的設(shè)計(jì)和適用條件與其表面工作場(chǎng)強(qiáng)有關(guān)，當(dāng)表面工作場(chǎng)強(qiáng)高于起暈場(chǎng)強(qiáng)，將會(huì)在金具表面產(chǎn)生電暈放電。金具工作場(chǎng)強(qiáng)的大小與金具結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，研究表明， 金具表面曲率半徑越小的部位，在相同電壓作用下，其表面工作場(chǎng)強(qiáng)越高，該處越容易出現(xiàn)電暈放電，從而產(chǎn)生電暈噪聲和電能損耗，不利于節(jié)能環(huán)保。輸電線路在額定運(yùn)行工況下，導(dǎo)線及金具的周邊會(huì)產(chǎn)生較大的電場(chǎng)強(qiáng)度。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)海拔高度超過1500米時(shí)，330kV輸電線路的常規(guī)三角型懸垂聯(lián)板和懸垂線夾的組合型式不利于防暈。原因是聯(lián)板和線夾是通過外置螺栓、銷子進(jìn)行連接和緊固，而螺栓和銷子的表面曲率半徑均較小，在工頻電場(chǎng)的作用下，該結(jié)合部往往會(huì)出現(xiàn)明顯尖端電暈放電和電暈噪聲。目前對(duì)于高海拔地區(qū)防治電暈的方法主要為通過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，例如授權(quán)公告號(hào)為CN2245288Y，發(fā)明名稱為“輸電線路懸掛線夾”的實(shí)用新型專利，其技術(shù)方案為 主體邊緣部及角部呈圓滑流線形，其主體兩端的下唇部的曲率半徑為8-20毫米，U形聯(lián)接件被包容在主體內(nèi)；解決的技術(shù)問題為此特殊設(shè)計(jì)的金具特別適用于重載、大擋距、高海拔、嚴(yán)重覆冰地區(qū)的500kV超高壓輸電線路。上述技術(shù)主要是金具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，其改進(jìn)效果有限。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于高海拔地區(qū)330kV 輸電線路懸垂絕緣子串三角型聯(lián)板端部的防暈球，通過安裝該防暈球，將聯(lián)板端部及與聯(lián)板相連的懸垂線夾頂部螺栓、銷子罩住，對(duì)聯(lián)板及線夾的結(jié)合部形成整體屏蔽作用，使其在外形上具有規(guī)則的圓形表面，有效的改善了金具表面場(chǎng)強(qiáng)分布，降低了表面最大場(chǎng)強(qiáng)，從而抑制了尖端電暈放電，降低了輸電線路電暈噪聲和電暈損耗。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球，所述防暈球包括球殼、掛板和擋板，其改進(jìn)之處在于所述球殼的上部為半球體，下部為圓柱體，所述球殼設(shè)置有安裝孔，所述掛板固定于所述球殼的內(nèi)部且所述掛板設(shè)置有掛孔，所述擋板安裝于所述球殼的圓柱體的端面處。本實(shí)用新型的另一優(yōu)選技術(shù)方案為所述球殼的一側(cè)設(shè)置有安裝孔。本實(shí)用新型的又一優(yōu)選技術(shù)方案為所述防暈球的球殼開有豁口。本實(shí)用新型的又一優(yōu)選技術(shù)方案為所述掛板的數(shù)量為兩個(gè)且平行放置，兩平行掛板之間的距離不小于所述豁口沿半球體緯線方向的寬度。本實(shí)用新型的又一優(yōu)選技術(shù)方案為所述安裝孔的直徑大于所述掛孔的直徑。本實(shí)用新型的又一優(yōu)選技術(shù)方案為所述擋板安裝于所述半球體的開有所述豁口的端面處，所述擋板的寬度不小于所述豁口沿半球體緯線方向的寬度。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果包括1、有效抑制電暈放電現(xiàn)象，起到節(jié)能降噪的作用半球形球殼的上部半球體和下半部圓柱體外表面半徑均不小于50mm，內(nèi)部尺寸與相配合的絕緣子串的三角型聯(lián)板尺寸有關(guān)，防暈球的設(shè)計(jì)使得聯(lián)板端部及與聯(lián)板相連的懸垂線夾頂部螺栓、銷子罩住，對(duì)聯(lián)板及線夾的結(jié)合部形成整體屏蔽作用，防暈球間接的增大線夾表面曲率半徑，使其表面電場(chǎng)分布均勻，可以有效抑制高海拔地區(qū)330kV輸電線路懸垂絕緣子串三角型聯(lián)板端部的電暈放電；防治了由于電暈產(chǎn)生的噪聲和電能損耗；2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、安裝方便本實(shí)用新型所述防暈球由球殼、掛板和擋板組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防暈球用鋁合金材料鑄造而成，材質(zhì)輕；且防暈球加工過程優(yōu)化，生產(chǎn)成本低。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。[0023]

圖1是防暈球整體上部球形示意圖；圖2是防暈球安裝在懸垂絕緣子串三角型聯(lián)板上的剖面圖；圖3是防暈球與聯(lián)板、線夾安裝后的側(cè)視圖；附圖標(biāo)記1-球殼，2-掛板，3-安裝孔，4-掛孔，5-擋板，6_聯(lián)板，7_線夾掛板，8_加長(zhǎng)螺栓，
9-豁口。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型通過三維有限元法，建立懸垂絕緣子串仿真計(jì)算模型，分析其金具表面電場(chǎng)分布，采取適當(dāng)?shù)膬?yōu)化措施，設(shè)計(jì)出一種與三角型聯(lián)板配合使用的防暈球，從而降低輸電線路的電暈噪聲和電暈損耗。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室電暈試驗(yàn)和在試點(diǎn)線路上掛網(wǎng)運(yùn)行驗(yàn)證，該防暈球具有良好的防暈性能，能有效降低線路電暈噪聲和電暈損耗；適用于高海拔地區(qū) 330kV輸電線路，對(duì)改善高海拔地區(qū)輸電線路的電磁環(huán)境起到顯著的成效。下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型所述防暈球進(jìn)行進(jìn)一步的說明實(shí)施例1 該防暈球整體外觀為上部半球形下部圓柱形的結(jié)合體，內(nèi)部中空，由鋁合金材料鑄造而成，主要包括球殼1、掛板2和擋板5，其中球殼1上部為半球形，下部為圓柱形，且球殼1的一側(cè)設(shè)置有安裝孔3，掛板2設(shè)置有掛孔4，如附圖1所示為防暈球上半部球形示意圖。附圖2為防暈球安裝在懸垂絕緣子串三角型聯(lián)板上的剖面圖，其中涉及到絕緣子金具串部分的元件有聯(lián)板6、線夾掛板7與加長(zhǎng)螺栓8。球殼1的上部半球體和下半部圓柱體的外表面半徑均不小于50mm，外壁厚5mm，下部圓柱形的高度要保證安裝完后其下平面略低于聯(lián)板下平面。其功能是間接的增大了聯(lián)板與線夾連接部的曲率半徑，降低表面最大場(chǎng)強(qiáng)，從而抑制電暈的產(chǎn)生。掛板2壁厚5mm，分為左右兩部分，平行設(shè)置于防暈球上部的半球體內(nèi)部。兩側(cè)掛板間距離不小于線夾掛板7的開口距離。兩側(cè)掛板與球殼1正面交匯處有一個(gè)豁口 9，兩平行的掛板2之間的距離不小于豁口 9沿半球體緯線方向的寬度。聯(lián)板6端部將從豁口 9 插入防暈球內(nèi)進(jìn)行安裝固定，豁口 9的寬度需大于固定安裝后聯(lián)板與球殼外表面接觸位置的高度。安裝孔3位于防暈球的側(cè)面，孔徑需大于加長(zhǎng)螺栓8的端部外徑。加長(zhǎng)螺栓8將通過安裝孔3插入到防暈球內(nèi)部進(jìn)行安裝固定。掛孔4位于掛板2的中央，其孔徑大于加長(zhǎng)螺栓8的螺桿外徑。掛板2與掛孔4 的共同作用是將防暈球安裝并固定在聯(lián)板上。擋板5厚5mm，其作用是防止防暈球在聯(lián)板端部沿垂直線路方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即防止防暈球在沿平行于掛板2的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。附圖3為防暈球與聯(lián)板、線夾安裝后的側(cè)視圖。此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不脫離本實(shí)用新型的范圍下進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實(shí)施例僅僅是例證性的，而不是對(duì)本實(shí)用新型的范圍的限制，本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求1.一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球，所述防暈球包括球殼(1)、掛板(2)和擋板 (5)，其特征在于，所述球殼(1)的上部為半球體，下部為圓柱體，所述球殼(1)設(shè)置有安裝孔(3)，所述掛板O)固定于所述球殼(1)的內(nèi)部且所述掛板( 設(shè)置有掛孔G)，所述擋板(5)安裝于所述球殼(1)的圓柱體的端面處。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球，其特征在于，所述球殼(1) 一側(cè)設(shè)置有安裝孔(3)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球，其特征在于，所述防暈球的球殼(1)開有豁口(9)。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球，其特征在于，所述掛板O)的數(shù)量為兩個(gè)且平行放置，兩平行掛板( 之間的距離不小于所述豁口(9)沿半球體緯線方向的寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球，其特征在于，所述安裝孔(3)的直徑大于所述掛孔的直徑。
6.如權(quán)利要求1或3所述的一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球，其特征在于，所述擋板(5)安裝于所述半球體的開有所述豁口(9)的端面處，所述擋板(5)的寬度不小于所述豁口(9)沿半球體緯線方向的寬度。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于高海拔地區(qū)輸電線路的防暈球，屬于電線或電纜的架空安裝領(lǐng)域。本實(shí)用新型所述防暈球適用安裝于高海拔地區(qū)330kV輸電線路懸垂絕緣子串聯(lián)板上，防暈球?qū)⒙?lián)板端部及與聯(lián)板相連的懸垂線夾頂部螺栓、銷子罩住，對(duì)聯(lián)板及線夾的結(jié)合部形成整體屏蔽作用，間接地增大聯(lián)板和懸垂線夾連接部的曲率半徑，使其在外形上具有規(guī)則的圓形表面，有效的改善了表面場(chǎng)強(qiáng)分布，降低了表面最大場(chǎng)強(qiáng)，從而抑制了尖端電暈放電，降低了輸電線路電暈噪聲和電暈損耗。所述防暈球包括球殼、掛板、安裝孔、掛孔及擋板五部分。本實(shí)用新型所述防暈球體積小、重量輕、安裝方便。
文檔編號(hào)H02G7/00GK202094573SQ20112017100
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者段舒寧, 莫娟, 黃廷政, 黃彭 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院