一种耐雷击复合绝缘子的制作方法

1.本实用新型属于高电压外绝缘技术领域，尤其涉及一种耐雷击复合绝缘子。


背景技术：

2.目前多雷区输电线路使用的110kv复合绝缘子普遍存在耐雷水平不够的问题，导致线路雷击跳闸事故频发。不仅不达标的复合绝缘子容易发生闪络，符合标准要求的绝缘子也出现了雷击闪络跳闸事故，根本原因在于标准规定的110kv复合绝缘子干弧距离不能满足多雷区绝缘的要求。此外，为保护绝缘子免遭雷电电弧烧蚀，多雷区用110kv绝缘子两端均加装了均压环。由于均压环屏蔽深度具有缩短绝缘子干弧距离的作用，根据运行经验和厂家试验结果，加装两个均压环后，110kv复合绝缘子耐雷水平相比未加装均压环前又降低了8％，更加加重了多雷区复合绝缘子雷击跳闸事故的发生概率，进一步加重了对输电线路的威胁。
3.针对该类问题，目前学者提出了几种解决方法。其中，提到最多的方法是增加绝缘子长度，在原有长度的基础上，将110kv绝缘子加长10％～15％或在复合绝缘子末端串联1-2片电瓷或玻璃绝缘子，通过此方法增加绝缘子干弧距离以提高其耐雷水平。然而，对运行中的输电线路，在不改变线路杆塔结构的条件下，增加绝缘子长度会直接缩短其与大地之间的绝缘距离，可能引起一系列的对地绝缘问题。另有学者在论文中尝试通过为两端均压环涂敷半导体涂料来提高其耐雷水平，然而，该方法目前尚未达到期望的效果，对提升复合绝缘子耐雷水平的作用很小。


技术实现要素：

4.针对现有提高110kv复合绝缘子耐雷水平方法的不足，本实用新型应用存在悬浮导体空气间隙的放电理论，提出一种耐雷击复合绝缘子。即通过在复合绝缘子中部安装悬浮导体，提高了其雷电耐受水平。
5.以下对本实用新型方法做进一步的说明，具体内容如下：
6.本实用新型提出了一种基于空气间隙带悬浮导体放电理论来提高110kv复合绝缘子雷击耐受水平的装置。旨在利用球形悬浮导体提升空气间隙雷电冲击电压的作用，设计提高多雷区用110kv绝缘子耐雷水平，保障电力系统的安全稳定运行。
7.本实用新型具体采用以下技术方案：
8.一种耐雷击复合绝缘子，包括金具、芯棒、伞裙、两端均压环以及中间均压环，两端均压环分别设在复合绝缘子两端的金具处；中间均压环设在复合绝缘子的中间部分，固定在芯棒上。
9.优选地，所述两端均压环的屏蔽深度为70mm。
10.优选地，所述两端均压环的外径大于最大伞裙的直径。
11.优选地，中间均压环包括外环和中间连接导杆。
12.优选地，所述中间均压环的屏蔽深度为0。
13.优选地，所述中间连接导杆为一端弯曲的金属杆，未弯曲的一端固定在外环的内圆侧壁，弯曲的一端朝向内圆的圆心。
14.优选地，两个连接导杆分别设在外环的内圆侧壁的两侧，且两个金属连接导杆之间通过螺栓固定连接。
15.优选地，两个所述中间连接导杆结合时，其弯曲部分结合形成圆孔。
16.优选地，所述圆孔的内径与芯棒的外径一致，且环绕在芯棒上。
17.优选地，中间均压环的外环管径大于两端均压环管径。
18.优选地，中间均压环的内径大于两端均压环外径。
19.本实用新型的有益效果：
20.(1)本实用新型应用悬浮导体放电理论，在原装有两端均压环的110kv复合绝缘子的基础上，于绝缘子中部位置安装了处于悬浮电位的中间均压环，利用球形悬浮导体提升空气间隙雷电冲击击穿电压的作用，提高110kv复合绝缘子在雷电冲击下的击穿电压。
21.(2)本实用新型的耐雷击复合绝缘子不需增加绝缘子长度，避免了绝缘子长度增加带来的对地绝缘问题的困扰。同时，由于悬浮导体材质为金属，机械性能优于绝缘材料，在多次频繁雷击下也不会因电弧电流过大而烧蚀其金属结构，免去了频繁更换绝缘子的烦扰。
附图说明
22.图1是本实用新型的设置两端均压环的复合绝缘子的结构示意图。
23.图2是本实用新型使用的中间均压环结构示意图。
24.图3是本实用新型的耐雷击复合绝缘子的结构示意图。
25.图中：
26.1-复合绝缘子；
27.101-金具；
28.102-伞裙；
29.2-两端均压环；
30.3-中间均压环；
31.301-外环；
32.302-中间连接导杆。
具体实施方式
33.本实用新型提出的方法基于空气间隙带悬浮导体放电理论，将该理论应用于提高110kv复合绝缘子耐雷水平。下面结合实施例及附图对本实用新型进行详细说明。
34.由空气间隙带悬浮导体放电理论可知，球形悬浮导体在靠近正极性电极的部分区域可有效提高间隙的正极性雷电冲击耐受水平。由于金属导体耐电弧烧蚀能力和机械性能均优于传统的绝缘材料，应用于绝缘装置设计有一定的优势。复合绝缘子1在安装两端均压环后，其雷击闪络亦是在空气中进行。提高空气间隙耐雷水平的方法可以应用于设计提高复合绝缘子1的耐雷水平。因此，本实用新型基于悬浮导体可以提高间隙雷电冲击电压的这一特性，在110kv复合绝缘子上安装处于悬浮电位的中间均压环、辅助金属伞裙等大直径的
悬浮导体，改善绝缘子在正极性雷电冲击下的放电特性，提高其绝缘水平。
35.如图1、图3所示，本实用新型提供一种耐雷击复合绝缘子，其包括金具101、芯棒、伞裙102、两端均压环2以及中间均压环3。
36.两端均压环2分别设在复合绝缘子1两端的金具101处。并且两端均压环2的外径应大于复合绝缘子1的最大伞裙直径，以实现屏蔽金具电场、引弧和保护绝缘子伞裙的作用。在本实用新型的一个实施例中，该两端均压环2为110kv绝缘子通用均压环，屏蔽深度为70mm。
37.中间均压环3设在复合绝缘子1的中间部分，如图2所示，其包括外环301和中间连接导杆302。中间均压环3屏蔽深度需为0，以保证中间均压环3的中间连接导杆302处于外环301的包裹之中。
38.其中，该中间连接导杆302为一端弯曲的金属杆，未弯曲的一端固定在外环301的内圆侧壁，弯曲的一端朝向内圆的圆心。两个这种中间连接导杆302分别设在外环301的内圆侧壁的两侧，且两个中间连接导杆301之间通过螺栓固定。两个中间连接导杆302结合时，其弯曲部分结合呈圆孔状，其圆孔内径与芯棒的外径一致。即，中间均压环3通过中间连接导杆302固定在复合绝缘子1的芯棒上。
39.并且，中间均压环外环301管径大于两端均压环2管径，中间均压环3内径大于两端均压环2外径，且中间均压环3内径大于两端均压环2的外径至少2cm，使得中间均压环3处于由两端均压环2之间连线形成的电场区域内，以保证中间均压环3能对放电过程产生足够强的影响。
40.优选地，在本实用新型的一个实施例中，采用外径400mm，管径90mm的中间均压环3。
41.优选地，在本实用新型的一个实施例中，在复合绝缘子1的靠近高压端的一侧第4个伞裙的上方设置中间均压环3。
42.本实用新型应用悬浮导体放电理论，在原装有两端均压环的110kv复合绝缘子的基础上，于绝缘子中部位置安装了处于悬浮电位的中间均压环，利用球形悬浮导体提升空气间隙雷电冲击击穿电压的作用，提高110kv复合绝缘子在雷电冲击下的击穿电压。
43.本实用新型的耐雷击提高方法和耐雷击复合绝缘子不需增加绝缘子长度，避免了绝缘子长度增加带来的对地绝缘问题的困扰。同时，由于悬浮导体材质为金属，机械性能优于绝缘材料，在多次频繁雷击下也不会因电弧电流过大而烧蚀其金属结构，免去了频繁更换绝缘子的烦扰。
44.与现有方法相比，本实用新型在不增加绝缘子长度的条件下，即可实现对110kv复合绝缘子耐雷水平的改善；且提出的改进装置由于使用的是可拆卸结构，只需在生产完成的标准110kv复合绝缘子上加装一个定制的中间均压环，加工安装较为简便，不会给原本复合绝缘子生产过程增加任何负担。
45.申请人结合说明书附图对本实用新型的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本实用新型的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本实用新型精神，而并非对本实用新型保护范围的限制，相反，任何基于本实用新型的实用新型精神所作的任何改进或修饰都应当落在本实用新型的保护范围之内。