一種新型結構特高壓或超高壓直流絕緣子制造技術

本實用新型專利技術公開了一種新型結構特高壓或超高壓直流絕緣子，包括絕緣筒、設置在絕緣筒上端的上法蘭和設置在絕緣筒下端的下法蘭，在絕緣筒內側由上而下設有一組電阻單元；單個電阻單元包括玻璃鋼圓筒，在玻璃鋼圓筒的兩端分別設有法蘭上端和法蘭下端，在玻璃鋼圓筒上繞制有漆包電阻絲，且漆包電阻絲多層平鋪繞制成平行四邊形或梯形的線包；相鄰電阻單元層間設有絕緣薄膜；在絕緣筒與玻璃鋼圓筒之間填充有絕緣氣體。本實用新型專利技術使絕緣子表面電壓分布均勻，可以有效的釋放電荷，避免了有害的放電及有害的離子遷移，提高了產品的電氣性能和使用壽命。

【技術實現步驟摘要】

本技術專利涉及一種直流絕緣子，具體的說是一種新型結構特高壓或超高壓直流絕緣子。
技術介紹
現在的直流超高壓及特高壓空心絕緣筒，當內部穿越載流導體時，例如：變壓器套管(圖1)、GIS用出線套管(圖2)、穿墻套管，除了沿軸向的表面場強外(Ea)，還有更大的徑向場強(Er)，使得中間接地部位的場強很大，極易發生閃絡。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種新型結構特高壓或超高壓直流絕緣子，該直流絕緣子使得空心絕緣筒沿著表面的場強均勻分布，避免了有害的放電及有害的離子遷移，提高了產品的可靠性及使用壽命。本技術專利的目的是通過以下技術方案來實現的：一種新型結構特高壓或超高壓直流絕緣子，包括絕緣筒、設置在絕緣筒上端的上法蘭和設置在絕緣筒下端的下法蘭，其特征在于：在絕緣筒內側由上而下設有一組電阻單元；單個電阻單元包括玻璃鋼圓筒，在玻璃鋼圓筒的兩端分別設有法蘭上端和法蘭下端，在玻璃鋼圓筒上繞制有漆包電阻絲，且漆包電阻絲多層平鋪繞制成平行四邊形或梯形的線包；相鄰電阻單元層間設有絕緣薄膜；在絕緣筒與玻璃鋼圓筒之間填充有絕緣氣體。進一步，絕緣筒的內徑與玻璃鋼圓筒的外徑相適配，且漆包電阻絲位于絕緣筒的內徑與玻璃鋼圓筒的外徑之間。所述絕緣筒是復合絕緣空心絕緣筒或空心瓷套。漆包電阻絲是康銅、鎳鉻絲，起頭電阻絲和法蘭上端短接，然后用繞制電壓互感器的方法平鋪繞制，末端電阻絲和法蘭下端短接。絕緣薄膜是點膠薄膜。絕緣氣體是SF6氣體。本技術將每個電阻單元一次裝入空心復合筒的內側，形成一個電阻符合設計要求的電阻線包。每個電阻單元都是浸在SF6氣體中的，所以所有的間隙都充填了SF6絕緣氣體。繞包的端絕緣也正是用SF6氣體絕緣，所以整個線包都有可靠的電氣性能。由此形成一個貫通的沿著絕緣筒內側電阻均勻分布的電阻分壓器。在直流電壓下，內表面的直流電壓也就分布均勻。由于流過電阻分壓器的電流Ir值明顯大于外表面的泄露電流Io，因此也鉗制了外表面的電壓分布。與傳統直流絕緣子相比，本技術結構絕緣子沿著絕緣筒內表面布置螺旋狀的電阻絲，內表面的電壓完全由電阻分配，通過內表面的電壓鉗制外表面的電壓；為了滿足電阻大小，將電阻分成若干個電阻單元組成。由于有了這個電流通道，可以使絕緣子表面電壓分布均勻，當高壓端有靜電電荷集聚時，可以有效的釋放電荷，避免了有害的放電及有害的離子遷移，提高了產品的可靠性及使用壽命。本技術可以用來制造直流套管，包括變壓器套管、GIS出線套管、GIL管道母線套管、穿墻套管；也可以用來作為隔離開關的支柱等。這種套管既可以是復合的空心絕緣筒，也可以用直筒形的電瓷瓷套。附圖說明圖1是現有技術中變壓器套管的軸向場強和徑向場強示意圖。圖2是現有技術中GIS用出線套管的軸向場強和徑向場強示意圖。圖3是本技術的結構及軸向場強示意圖。圖4-1是本技術電阻單元中漆包電阻絲為平行四邊形結構的示意圖。圖4-2是本技術電阻單元中漆包電阻絲為梯形結構的示意圖。具體實施方式一種新型結構特高壓或超高壓直流絕緣子，包括絕緣筒2、設置在絕緣筒上端的上法蘭1和設置在絕緣筒下端的下法蘭4，在絕緣筒內側由上而下設有一組電阻單元3。單個電阻單元包括玻璃鋼圓筒31，在玻璃鋼圓筒的兩端分別設有法蘭上端32和法蘭下端33，在玻璃鋼圓筒上繞制有漆包電阻絲5，且漆包電阻絲多層平鋪繞制成平行四邊形或梯形的線包；相鄰電阻單元層間設有絕緣薄膜6；在絕緣筒與玻璃鋼圓筒之間填充有絕緣氣體7。絕緣筒的內徑與玻璃鋼圓筒的外徑相適配，且漆包電阻絲位于絕緣筒的內徑與玻璃鋼圓筒的外徑之間。絕緣筒是復合絕緣空心絕緣筒或空心瓷套。本技術在空心絕緣筒的內表面布置螺旋狀的電阻絲，內表面的電壓完全由電阻分配，通過內表面的電壓鉗制外表面的電壓。為了實現這個專利技術，要克服以下幾個難題。1、流經電阻的電流Ir(圖3)必須明顯大于流經外表面的泄露電流，這樣才能鉗制外表面的電壓分布。而這個電流也不能過大，由此電流產生的損耗所引起的溫升要合適。例如：對于±1100kV的直流套管，設總的損耗P為5kW左右，這樣套管的溫升不會超過20K，此時的電流由可得電阻R＝242MΩ電流I＝4.6mA一般來說，1100kV的直流空心復合筒的高度為12m左右，內徑大概為1m左右，即使用很細的電阻絲，直徑φ0.12mm-φ0.2mm電阻絲每米的電阻值也僅為30Ω左右。則如果沿內側均勻密布，其最大電阻為其中：12000mm為空心復合筒總高1000mm為復合絕緣筒間的法蘭總高30Ω為每米電阻絲是電阻值1m為復合空心筒的直徑0.2mm為電阻絲的直徑1.05為系數顯然，任何平繞的方式是遠遠達不到阻值的要求的。因此；與本技術配套的技術是一種電阻的繞制方法，將12m長的內側電阻分成若干單元，例每單元長30cm，則每單元分擔電壓為：每單元由一個玻璃鋼圓筒和相應的屏蔽電極組成，用漆包電阻絲(康銅、鎳鉻絲等電阻絲)，起頭電阻絲51和法蘭上端32短接，然后用繞制電壓互感器的方法平鋪繞制線包，層間采用GIS用電壓互感器用的點膠薄膜，末端電阻絲52和法蘭下端33短接。由于法蘭上、下兩端有27.5kV的電位差，所以最上層和最下層電阻絲留有15mm左右的絕緣距離，呈現均勻的平行四邊形或梯形布置。將每個電阻單元一次裝入空心復合筒的內側，形成一個電阻符合設計要求的電阻線包。每個電阻單元都是浸在SF6氣體中的，所以所有的間隙都充填了SF6絕緣氣體。繞包的端絕緣也正是用SF6氣體絕緣，所以整個線包都有可靠的電氣性能。由此形成一個貫通的沿著絕緣筒內側電阻均勻分布的電阻分壓器。在直流電壓下，內表面的直流電壓也就分布均勻。由于流過電阻分壓器的電流Ir值明顯大于外表面的泄露電流Io，因此也鉗制了外表面的電壓分布。由于有了這個電流通道，當高壓端有靜電電荷集聚時，可以有效的釋放電荷，避免了有害的放電及有害的離子遷移，提高了產品的可靠性及使用壽命。利用本技術，可以用來制造直流套管，包括變壓器套管、GIS出線套管、GIL管道母線套管、穿墻套管；也可以用來作為隔離開關的支柱等。這種套管既可以是復合的空心絕緣筒，也可以用直筒形的電瓷瓷套。如果在最后的一個單元做一個抽頭，可以直接作為電阻分壓器，作為直流電壓互感器使用。分壓器低壓側電阻R2可以按照變化的要求設計，可獲得任何需要的變比。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型結構特高壓或超高壓直流絕緣子，包括絕緣筒（2）、設置在絕緣筒（2）上端的上法蘭（1）和設置在絕緣筒（2）下端的下法蘭（4），其特征在于：在絕緣筒（2）內側由上而下設有一組電阻單元（3）；單個電阻單元（3）包括玻璃鋼圓筒（31），在玻璃鋼圓筒（31）的兩端分別設有法蘭上端（32）和法蘭下端（33），在玻璃鋼圓筒（31）上繞制有漆包電阻絲（5），且漆包電阻絲（5）多層平鋪繞制成平行四邊形或梯形的線包；相鄰電阻單元（3）層間設有絕緣薄膜（6）；在絕緣筒（2）與玻璃鋼圓筒（31）之間填充有絕緣氣體（7）。

【技術特征摘要】
1.一種新型結構特高壓或超高壓直流絕緣子，包括絕緣筒（2）、設置在絕緣筒（2）上端的上法蘭（1）和設置在絕緣筒（2）下端的下法蘭（4），其特征在于：在絕緣筒（2）內側由上而下設有一組電阻單元（3）；單個電阻單元（3）包括玻璃鋼圓筒（31），在玻璃鋼圓筒（31）的兩端分別設有法蘭上端（32）和法蘭下端（33），在玻璃鋼圓筒（31）上繞制有漆包電阻絲（5），且漆包電阻絲（5）多層平鋪繞制成平行四邊形或梯形的線包；相鄰電阻單元（3）層間設有絕緣薄膜（6）；在絕緣筒（2）與玻璃鋼圓筒（31）之間填充有絕緣氣體（7）。2.根據權利要求1所述的新型結構特高壓或超高壓直流絕緣子，其特征在于：絕緣筒（2）的內徑與玻璃鋼圓筒（31...

【專利技術屬性】
技術研發人員：虞育號，
申請(專利權)人：江蘇智達高壓電氣有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32