一種提高絕緣子污閃電壓的金具制造技術

本實用新型專利技術公開了一種可提高絕緣子污閃電壓的金具，由一個金屬環片通過粘結劑粘連在鐵帽上組成，鐵帽安裝于絕緣子傘裙頂端，金屬環片安裝在鐵帽上，其安裝位置、結構參數由設計參數確定。金屬環片按照設計參數加工而成，其材料為防銹蝕能力較好的金屬材料或采用防銹蝕技術處理的金屬。金屬環片與絕緣子鐵帽之間通過粘結劑粘結。本實用新型專利技術的優點:金具可有效降低絕緣子傘裙上表面的切向電場，提升絕緣子污閃電壓。金屬環片為防銹蝕能力較好的金屬材料或采用防銹蝕技術處理的金屬。

Hardware for increasing pollution flashover voltage of insulator

The utility model discloses a flashover voltage can improve the fitting by a metal ring binder by adhesion in gossan on composition, gossan installed on the insulator top metal ring installed in the gossan, the installation location, structure parameters determined by the design parameter. The metal ring is processed according to the design parameters, and the material is a metal material with good corrosion resistance, or a metal treated by the rust prevention technique. Between the metal ring and insulator cap by adhesive. The utility model has the advantages that the hardware can effectively reduce the tangential electric field on the surface of the insulator umbrella skirt, and improve the flashover voltage of the insulator. The metal ring is a metal material with good corrosion resistance, or a metal treated with rust preventive technology.

【技術實現步驟摘要】

本技術設計輸變線路絕緣子，尤其涉及一種提高絕緣子污閃電壓的金具。
技術介紹
在霧、露、細雨等不利氣象條件下，污穢絕緣子在較低的電壓下就會發生閃絡。一旦一處絕緣子污閃跳閘，則表明同一片污穢區大量絕緣子個體均處于臨界污閃跳閘的風險中。污閃事故產生的原因不僅與污穢的種類、污染的程度及大氣條件等因素有關外，還與絕緣子串上的電位分布和絕緣子串局部放電有關。傳統的解決辦法有增串即增加爬距、定期清掃以及RTV噴涂等方式。但是，這些方式存在各種各樣的問題。絕緣閃絡一般由局部開始逐步發展并最終形成放電，對于增加絕緣子串的長度等增加爬距的方式，一方面受到到輸電走廓寬度、桿塔載荷、風力等因素的制約，更重要的是絕緣閃絡電壓并不與距離成正比，增加爬距效果有限，工程改造成本較高；對于定期清掃的方式，污區內絕緣子的清掃周期一般為1年，不僅大大增加了運行成本，且難以從根本上解決問題；對于RTV噴涂模式，其主要效果是提升了絕緣子表面的憎水性，而不能解決絕緣子金具與絕緣子之間的局部放電，RTV在其壽命時間內有效果，但其壽命時間與絕緣子相比較短(一般有效期為5年，部分新型PRTV使用壽命可達到10年)，且其壽命完結后，后續處理非常麻煩，可能對絕緣子表面有損傷，影響絕緣子的本來性能?，F今合成絕緣子已經得到廣泛應用，但是合成絕緣材料也存在易于受到電暈，電弧和紫外線等的侵蝕，壽命一般10年左右的特點，使用仍然存在局限性?；谝陨媳尘埃少|材料在輸電系統中仍然應用廣泛，有必要在現有絕緣子基礎上以低成本、長壽命方法進行改造，提升絕緣子的耐污閃性能。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種能提絕緣子污閃電壓的新型金具。通過在絕緣子上安裝金具結構件，有效提升絕緣子污閃電壓。較好解決污穢地區絕緣子污閃問題，同時不對成本造成大幅增加。本技術提供一種可提高絕緣子污閃電壓的金具，由一個金屬環片通過粘結劑粘連在鐵帽上組成，鐵帽安裝于絕緣子傘裙頂端，金屬環片安裝在鐵帽上，其安裝位置、結構參數由設計參數確定。金屬環片按照設計參數加工而成，其材料為防銹蝕能力較好的金屬材料或采用防銹蝕技術處理的金屬。金屬環片與絕緣子鐵帽之間通過粘結劑粘結。本技術一種提高絕緣子污閃電壓的金具的設計方法如下：1.對已知型號參數的絕緣子建立電場仿真模型。2.在已經建立的絕緣子電場仿真模型的基礎上，建立增加金具后的絕緣子電場仿真模型。3.分別求得增加金具前后的絕緣子表面電場，確定可提高絕緣子污閃電壓的金具的形狀、安裝位置等參數的范圍。4.在金具的形狀、安裝位置等參數的范圍內，求得沿絕緣子表面電場強度與金具形狀參數、安裝位置等參數的函數關系。5.分別在金具形狀、安裝位置的兩個參數固定一個時，求得絕緣子沿面切向平均電場強度與另一個參數的關系曲線簇；同時分別在金具形狀、安裝位置的兩個參數固定一個時，求得沿面切向電場不均勻系數與另一個參數的關系曲線簇。6.根據金具設計判據求得最優的金具形狀參數與金具安裝位置。根據已求得的參數設計加工金具，用于提升絕緣子耐污閃水平。本技術的優點:金具可有效降低絕緣子傘裙上表面的切向電場，提升絕緣子污閃電壓。金屬環片為防銹蝕能力較好的金屬材料或采用防銹蝕技術處理的金屬。附圖說明圖1為本專利技術的金具安裝結構圖。附圖標記所對應的名稱為：1.絕緣子傘裙，2.金屬環片，3.粘合劑，4.鐵帽。具體實施方式本技術提供一種可提高絕緣子污閃電壓的金具，由一個金屬環片2通過粘結劑粘3連在鐵帽4上組成，鐵帽4安裝于絕緣子傘裙1頂端，金屬環片2安裝在鐵帽4上，其安裝位置、結構參數均由設計參數加工而成。金具可有效降低絕緣子傘裙1上表面的切向電場，提升絕緣子污閃電壓。金屬環片2為防銹蝕能力較好的金屬材料或采用防銹蝕技術處理的金屬。一種提高絕緣子污閃電壓的金具設計方法，基本原理是通過電場仿真，計算加裝金具后絕緣子表面切向場強，通過金具設計判據求得最優的金具形狀參數與金具安裝位置。其步驟為：1.對已知型號參數的絕緣子建立電場仿真模型。仿真軟件可選用基于有限元法的軟件，并按照1:1比例建立全尺寸模型。仿真模型建立時在保證精度的前提下，對邊界、材料特性參數均取相關數值。人工設定邊界，規定該邊界與絕緣子的距離遠大于絕緣子本身的尺寸。2.在已經建立的絕緣子電場仿真模型的基礎上，建立增加金具后的絕緣子電場仿真模型。在絕緣子全尺寸模型的基礎上，在絕緣子鐵帽處增加金具，并在設定的邊界、材料特性參數下進行電場仿真。例如，采用軟件ANSYSmaxwell14.0，以7片型號X-70/u70BL絕緣子串為例，考慮桿塔、金具和導線對絕緣子傘裙表面電場分布影響，桿塔距離絕緣子串水平距離為6m，桿塔高40m，導線上激勵電壓為110KV，桿塔與地等電位為0V，邊界通過軟件Cereteregion生成，并在邊界上加載零電位。金具可采用鋁、不銹鋼等材料，仿真中空氣、鋁、陶瓷等相關材料的介電常數分別設為1、1、6。3.分別求得增加金具前后的絕緣子表面電場，確定可提高絕緣子污閃電壓的金具的形狀、安裝位置等參數的范圍。利用有限元法，對于絕緣子的二維軸對稱場域，求解電位即為求解以下方程組：在(1-1)中，為電位，ρ為介質電導率，L1為邊界，L2為對稱軸，l0為高壓端或低壓端的邊界，Ω表示場域，p為場域中任意一點，Γ為沿著邊界上的點，表示圓柱坐標下電場關系式其中r、z均為圓柱坐標系的坐標。通過求解電位求得未加裝金具的絕緣子表面電場Eun。同理，對于加裝金具的絕緣子，假設金具的結構參數為a、安裝的位置參數為d，則通過仿真計算可以得到加裝金具的絕緣子表面電場Eo，同時在a、d處于特定的取值區間，即a1≤a≤a2、d1≤d≤d2時，滿足：Eo≤Eun(1-2)此處，可確定金具的形狀、安裝位置等參數的范圍，即a1≤a≤a2、d1≤d≤d2。4.在金具的形狀、安裝位置等參數的范圍內，求得沿絕緣子表面電場強度與金具形狀參數、安裝位置等參數的函數關系。在a1≤a≤a2、d1≤d≤d2的范圍內，求解獲得沿絕緣子表面電場強度與金具形狀參數、安裝位置等參數的函數關系，即：Eo＝f(a,d)(1-3)5.分別在金具形狀、安裝位置的兩個參數固定一個時，求得絕緣子沿面切向平均電場強度與另一個參數的關系曲線簇；同時分別在金具形狀、安裝位置的兩個參數固定一個時，求得沿面切向電場不均勻系數與另一個參數的關系曲線簇。絕緣子沿面切向平均電場強度Eav，為電場沿爬電距離污穢表面的路徑lc積分后的電場平均值，即為：沿面切向電場不均勻系數k，為最大沿面切向電場強度值Emax與絕緣子沿面切向平均電場強度Eav的比值，即：k＝Emax/Eav(1-5)實際上Eav與k均可以表示為隨金具形狀a、安裝位置d兩個參數的函數，當固定其中一個參數不變的情況下，可以得出Eav與k隨另一個參數變化的曲線簇。6.根據金具設計判據求得最優的金具形狀參數與金具安裝位置。根據已求得的參數設計加工金具，用于提升絕緣子耐污閃水平。金具設計判據步驟如下：(1)當金具形狀參數a不變的情況下，在a1≤a≤a2范圍內，求Eav隨d變化曲線簇的每條曲線全部極小值點的連線，記為曲線(2)當金具形狀參數d不變的情況下，在d1≤d≤d2范圍內，求Eav隨a變化曲線簇的每條曲線全部極小值點的連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可提高絕緣子污閃電壓的金具，其特征在于，包括絕緣子傘裙、金屬環片、鐵帽，一個金屬環片通過粘結劑粘連在鐵帽上組成，鐵帽安裝于絕緣子傘裙頂端，金屬環片安裝在鐵帽上。

【技術特征摘要】
1.一種可提高絕緣子污閃電壓的金具，其特征在于，包括絕緣子傘裙、金屬環片、鐵帽，一個金屬環片通過粘結劑粘連在鐵帽上組成，鐵帽安裝于絕緣子傘裙頂端，金屬...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡禮，王洛，譚學峰，鄒志堅，胡裕峰，曾慶匯，揭偉，朱玉蓮，汪潔，劉悠，歐陽敏，祝志爐，劉少華，萬俊俊，黃承志，鐘麗梅，王宇寧，唐慶國，周煜，汪涓華，王凱睿，歐陽瑾，曹建軍，林桂平，廖文，劉凱杰，張祥羅，王強鋒，姜力強，王云，謝金泉，
申請(專利權)人：國網江西省電力公司南昌供電分公司，國家電網公司，
類型：新型
國別省市：江西;36