提高懸式絕緣子污閃性能的裝置及懸式絕緣子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種提高懸式絕緣子污閃性能的裝置及該裝置采用的改進(jìn)懸式 絕緣子。
【背景技術(shù)】
[0002] 污閃放電是一個(gè)涉及到電、熱和化學(xué)現(xiàn)象的錯(cuò)綜復(fù)雜的變化過程。宏觀上可將污 閃過程分為以下四個(gè)階段：絕緣子表面的積污、絕緣子表面的濕潤、局部放電的產(chǎn)生和局部 電弧發(fā)展完成閃絡(luò)。污閃損失之巨及其給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域帶來的后果是難以統(tǒng)計(jì)的，對 連續(xù)性生產(chǎn)的化工、冶金、礦山等部門可造成設(shè)備報(bào)廢損壞，產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至造成人身 傷亡等，還可能對政治、交通運(yùn)輸?shù)确矫娈a(chǎn)生嚴(yán)重影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，輸電線路絕緣子污閃事故 在所有事故中占第二位，僅次于雷害事故，但污閃造成的損失卻是雷害事故的10倍。在電 力系統(tǒng)中，造成電力設(shè)備發(fā)生污閃的原因是相當(dāng)復(fù)雜的。它涉及電力設(shè)備外絕緣本身的耐 污閃的能力、當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、環(huán)境的污染狀況、現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)管理水平，以及設(shè)備的制造 質(zhì)量、安裝水平等許多因素。因此，防治污閃是個(gè)需綜合治理的復(fù)雜問題。目前，國內(nèi)外提 高線路絕緣子污閃性能的主要手段包括：對線路絕緣子進(jìn)行定期清掃或水沖洗、涂憎水性 涂料(涂硅油、硅脂、涂地臘或涂室溫硫化硅橡膠一 RTV)、增加爬距或加裝輔助傘群、更換結(jié) 構(gòu)或材料改善的絕緣子(防污型絕緣子一雙傘型、鐘罩型、流線型、大爬距或打盤徑絕緣子、 半導(dǎo)體釉絕緣子或懸式絕緣子）等。
[0003] 以上技術(shù)措施中，定期清掃或水沖洗可以清除絕緣子表面的污穢，能恢復(fù)其原有 的絕緣水平，可以達(dá)到防止污閃的目的。但清掃或水沖洗過后，絕緣子仍將繼續(xù)積污。由于 清掃或水沖洗的工作量很大，現(xiàn)場不可能頻繁進(jìn)行，電力部門規(guī)定一般電力設(shè)備以每年清 掃或水沖洗一次為原則。
[0004] 噴涂憎水性涂料的防污閃原理為涂料涂敷在絕緣子上，能使瓷、玻璃絕緣子表面 從親水性變?yōu)樵魉?，主要采用硅油、硅脂、地臘、RTV等有機(jī)材料作防污閃涂料。硅油涂料 的特點(diǎn)是有效期穩(wěn)定、安全可靠、無不良后果、涂敷方法比較簡單、容易實(shí)施，缺點(diǎn)是有效期 較短，不到一年。硅脂的有效期比硅油長，缺點(diǎn)是清除困難，重新涂敷的工作量大。地蠟會 產(chǎn)生裂紋，長期使用的效果不好，重新涂敷的工作量大。RTV防污閃憎水長效涂料的耐污閃 能力強(qiáng)、使用壽命長，有效期可達(dá)數(shù)年，在我國該涂料的最長使用壽命已達(dá)18年，它已成為 上述三種涂料的更新?lián)Q代產(chǎn)品，但會出現(xiàn)憎水性突然喪失的情況。
[0005] 更換結(jié)構(gòu)或材料改善的絕緣子，主要包括采用防污型絕緣子和合成絕緣子。世界 各國多年來研制的防污型絕緣子品種甚多，世界上采用較多的幾種防污型絕緣子我國都能 制造，有以下一些型式：①雙傘型，②鐘罩型，③流線型，④大爬距或大盤徑絕緣子。對不 同耐污型絕緣子的耐污閃性能，目前尚缺乏系統(tǒng)的對比試驗(yàn)研宄。除需經(jīng)人工污穢試驗(yàn)比 較同等染污條件下的污閃電壓外，更重要的需經(jīng)同等條件下的自然積污及在該條件下的污 閃性能的試驗(yàn)對比，才能對各種形狀及結(jié)構(gòu)的絕緣子作出全面而可靠的評價(jià)。不同結(jié)構(gòu)的 耐污型絕緣子都有各自不同的適用條件和適用范圍，在我國積塵較嚴(yán)重的地區(qū)鐘罩型耐污 絕緣子的使用效果并不好，在國外積塵較少的地區(qū)鐘罩型耐污絕緣子得到了較好的使用效 果。合成絕緣子因耐老化性能極好，憎水性很強(qiáng)，在同樣等值鹽密條件下，閃絡(luò)電壓是瓷絕 緣子的兩倍以上。同時(shí)其傘型平滑、干徑較細(xì)、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在輸電線路上得 到廣泛應(yīng)用，極大提高了輸電線路的外絕緣水平。但合成絕緣子會出現(xiàn)憎水性突然喪失的 情況，而且端部場強(qiáng)畸變嚴(yán)重，容易發(fā)生電暈放電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于改善線路絕緣子污閃性能的現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型提供一種 提高懸式絕緣子污閃性能的裝置及該裝置采用的改進(jìn)懸式絕緣子；其在懸式絕緣子高壓端 輸電導(dǎo)線加裝絕緣護(hù)套來改善懸式絕緣子污閃性能，通過絕緣護(hù)套長度和厚度、懸式絕緣 子參數(shù)相互配合能獲得最優(yōu)污閃性能。
[0007] 本實(shí)用新型的提高懸式絕緣子污閃性能的裝置，包括：懸式絕緣子；絕緣護(hù)套，該 絕緣護(hù)套套設(shè)于該懸式絕緣子高壓端的輸電導(dǎo)線上；設(shè)置于該絕緣護(hù)套兩端部的兩個(gè)護(hù)套 均壓環(huán)；以及，設(shè)置于導(dǎo)線夾處的導(dǎo)線夾用均壓環(huán)。
[0008] 該裝置中，所述懸式絕緣子可以是瓷絕緣子串、瓷合成絕緣子串、玻璃絕緣子串、 玻璃合成絕緣子串、棒瓷絕緣子或合成絕緣子等等。所述絕緣護(hù)套是硅橡膠絕緣護(hù)套等等。
[0009] 具體實(shí)施例中所述懸式絕緣子是200kV合成絕緣子；所述絕緣護(hù)套是娃橡膠絕緣 護(hù)套，該硅橡膠絕緣護(hù)套的長度為1. 5-2. 5m，厚度為6-10mm ;優(yōu)選長度為1. 8-2. 2m，厚度 為 6_8mm。
[0010] 上述裝置采用了一種配備絕緣護(hù)套的懸式絕緣子，它包括懸式絕緣子和絕緣護(hù) 套，該絕緣護(hù)套套設(shè)于該懸式絕緣子高壓端的輸電導(dǎo)線上。
[0011] 其中，所述絕緣護(hù)套是硅橡膠絕緣護(hù)套等。所述懸式絕緣子可以是瓷絕緣子串、瓷 合成絕緣子串、玻璃絕緣子串、玻璃合成絕緣子串、棒瓷絕緣子或合成絕緣子等。
[0012] 當(dāng)選擇200kV合成絕緣子時(shí)，配備硅橡膠絕緣護(hù)套，該硅橡膠絕緣護(hù)套的長度為 1. 5-2. 5m，厚度為 6-10mm。
[0013] 本實(shí)用新型在懸式絕緣子高壓端輸電導(dǎo)線加裝絕緣護(hù)套能夠增大它的有效泄漏 距離，進(jìn)而改善其污閃特性。通過優(yōu)選的絕緣護(hù)套長度和厚度、懸式絕緣子參數(shù)相互配合獲 得了絕緣子最優(yōu)污閃性能，并能確保整個(gè)污閃過程中絕緣護(hù)套承受的電壓都要小于其擊穿 電壓。經(jīng)過試驗(yàn)，對于220kV合成絕緣子安裝絕緣護(hù)套后其污閃電壓提高幅度大于10%，合 成絕緣子污閃電壓與鹽密的關(guān)系曲線與沒有安裝絕緣護(hù)套情況下的相一致，仍滿足負(fù)冪指 數(shù)的函數(shù)關(guān)系。
[0014] 相對于現(xiàn)有防污閃技術(shù)措施，本實(shí)用新型在改善輸電線路風(fēng)偏跳閘、絕緣子鳥糞 閃絡(luò)、絕緣子高壓端電暈放電特性等方面也有良好的表現(xiàn)。
[0015] 本裝置2009年安裝于輸電網(wǎng)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行，經(jīng)多次巡線發(fā)現(xiàn)運(yùn)行效果良好。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型提高懸式絕緣子污閃性能的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為圖1裝置中絕緣護(hù)套的等效模型；
[0018] 圖3a、圖3b為合成絕緣子污閃電壓隨絕緣護(hù)套長度的變化曲線；
[0019] 圖4a、圖4b為合成絕緣子污閃電壓與鹽密的對應(yīng)關(guān)系曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下結(jié)合附圖以及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021] 本實(shí)用新型通過在懸式絕緣子高壓端的輸電線路導(dǎo)線上安裝絕緣護(hù)套來改善懸 式絕緣子的污閃性能，其改善效果與護(hù)套的長度、厚度等參數(shù)有關(guān)?？紤]到懸式絕緣子高 壓端的輸電導(dǎo)線安裝絕緣護(hù)套后，導(dǎo)線夾處和絕緣護(hù)套兩端有一定的電場畸變，需要在這 些位置加裝防暈設(shè)施。圖1為提高懸式絕緣子污閃性能的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中各部分 為：鐵塔1，懸式絕緣子串2,導(dǎo)線夾3,絕緣護(hù)套4,絕緣護(hù)套端部的護(hù)套均壓環(huán)5,輸電導(dǎo)線 6,絕緣子串自身均壓環(huán)7,導(dǎo)線夾用均壓環(huán)8。絕緣護(hù)套4套設(shè)于懸式絕緣子2高壓端的輸 電導(dǎo)線6上，兩個(gè)護(hù)套均壓環(huán)5分別設(shè)置于絕緣護(hù)套4的兩端部，導(dǎo)線夾用均壓環(huán)8設(shè)置 于導(dǎo)線夾處，絕緣子串自身均壓環(huán)7的設(shè)置、懸式絕緣子2低壓端與鐵塔1結(jié)合等同傳統(tǒng)技 術(shù)。
[0022]絕緣護(hù)套4的等效示意圖如圖2所示，圖2中Z為導(dǎo)線夾有效長度，a絕緣護(hù)套厚 度，6為輸電導(dǎo)線半徑，4、4為左右絕緣護(hù)套的有效長度。
[0023] 安裝絕緣護(hù)套后，增加了懸式絕緣子的有效泄漏距離。根據(jù)形狀系數(shù)的定義，懸式 絕緣子可以等效為形狀系數(shù)相同、高度與懸式絕緣子泄漏距離相同、直徑固定的圓柱體，該 圓柱體的直徑稱為懸式絕緣子的等效直徑，如下式（1)所示：
[0024]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高懸式絕緣子污閃性能的裝置，其特征在于包括：懸式絕緣子；絕緣護(hù)套，該 絕緣護(hù)套套設(shè)于該懸式絕緣子高壓端的輸電導(dǎo)線上；設(shè)置于該絕緣護(hù)套兩端部的兩個(gè)護(hù)套 均壓環(huán)；以及，設(shè)置于導(dǎo)線夾處的導(dǎo)線夾用均壓環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述絕緣護(hù)套是硅橡膠絕緣護(hù)套。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述懸式絕緣子是瓷絕緣子串、瓷合 成絕緣子串、玻璃絕緣子串、玻璃合成絕緣子串、棒瓷絕緣子或合成絕緣子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述懸式絕緣子是200kV合成絕緣子；所 述絕緣護(hù)套是硅橡膠絕緣護(hù)套，該硅橡膠絕緣護(hù)套的長度為I. 5-2. 5m，厚度為6-10mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于：所述硅橡膠絕緣護(hù)套的長度為I. 8-2. 2m， 厚度為6_8mm。
6. 配備絕緣護(hù)套的懸式絕緣子，其特征在于包括：懸式絕緣子和絕緣護(hù)套，該絕緣護(hù) 套套設(shè)于該懸式絕緣子高壓端的輸電導(dǎo)線上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸式絕緣子，其特征在于：所述絕緣護(hù)套是硅橡膠絕緣護(hù)套； 所述懸式絕緣子是瓷絕緣子串、瓷合成絕緣子串、玻璃絕緣子串、玻璃合成絕緣子串、棒瓷 絕緣子或合成絕緣子。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸式絕緣子，其特征在于：所述懸式絕緣子是200kV合成絕 緣子；所述絕緣護(hù)套是硅橡膠絕緣護(hù)套，該硅橡膠絕緣護(hù)套的長度為I. 5-2. 5m，厚度為 6-10mm〇
【專利摘要】一種提高懸式絕緣子污閃性能的裝置及懸式絕緣子，包括：懸式絕緣子；絕緣護(hù)套，該絕緣護(hù)套套設(shè)于該懸式絕緣子高壓端的輸電導(dǎo)線上；設(shè)置于該絕緣護(hù)套兩端部的兩個(gè)護(hù)套均壓環(huán)；以及，設(shè)置于導(dǎo)線夾處的導(dǎo)線夾用均壓環(huán)。所述懸式絕緣子可以是瓷絕緣子串、瓷合成絕緣子串、玻璃絕緣子串、玻璃合成絕緣子串、棒瓷絕緣子或合成絕緣子等。本裝置在懸式絕緣子高壓端輸電導(dǎo)線加裝絕緣護(hù)套后能夠增大它的有效泄漏距離，進(jìn)而改善其污閃特性。本裝置2009年安裝于輸電線路現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行，經(jīng)多次巡線發(fā)現(xiàn)運(yùn)行效果良好。
【IPC分類】H01B17-42, H01B17-50
【公開號】CN204596554
【申請?zhí)枴緾N201520106533
【發(fā)明人】梅紅偉, 王黎明, 趙晨龍, 劉平原, 關(guān)志成
【申請人】清華大學(xué)深圳研究生院
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年2月14日