免填充的电容式绝缘的套管的制作方法
【专利摘要】一种免填充的电容式绝缘的套管，包括电容式绝缘芯体，所述电容式绝缘芯体外套有瓷套，在瓷套与电容式绝缘芯体之间形成免填充的间隙，所述电容式绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的电容屏，其中最外侧的电容屏为接地用的接地末屏。在空心绝缘子与电容芯体之间的间隙内无需填充绝缘材料，也无需抽真空，保留普通的常压空气，结构简单、成本低且装配维护方便。
【专利说明】
免填充的电容式绝缘的套管
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及高压电气设备领域，涉及一种免填充的电容式绝缘的套管。
【背景技术】
[0002]众所周知，在电力系统中，为了保证高压线路与地电位之间的可靠绝缘，需采用一些高压电气设备，如电气设备用套管、穿墙套管、电缆终端、互感器等。本实用新型所述高压电气设备，就是对这些电气设备用套管、穿墙套管、电缆终端、互感器等产品的统称。
[0003]在上述的高压电气设备中，通常设有主绝缘和套在主绝缘外的绝缘外套，一直以来，本领域技术人员都认为在高压电器的主绝缘和外绝缘之间的间隙必须填充绝缘材料。以现有的干式套管为例，通常以电容芯体为套管主绝缘，由在真空下经环氧浸渍的特种绝缘纸卷制而成；电容芯体位于绝缘外套(空心绝缘子)内，所述绝缘外套通常为瓷套或复合空心绝缘子。套管经组装后，在绝缘外套内填充绝缘材料以消除电容芯体与绝缘外套之间的空气间隙，填充的绝缘材料一般为硅脂类膏状物或聚氨酯软泡沫塑料或尤吉尼尔膏状物，也可以是变压器油或SF6气体等。现有的套管需要在绝缘外套和电容芯体之间填充绝缘材料，成本较高。而且一旦涉及填充就会涉及相应的密封结构，密封监测设备和检测工序，使套管的结构复杂，这样又会进一步提高产品成本，并增加了产品装配维护的复杂性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、成本低、免填充的电容式绝缘的套管。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案:
[0006]—种免填充的电容式绝缘的套管，包括电容式绝缘芯体，所述电容式绝缘芯体外套有瓷套，在瓷套与电容式绝缘芯体之间形成免填充的间隙，所述电容式绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的电容屏，其中最外侧的电容屏为接地用的接地末屏。
[0007]优选的，所述电容式绝缘芯体内的多个电容屏的轴向尺寸由内到外逐层缩短，且两端均向中部呈阶梯式退缩。
[0008]优选的，所述瓷套的内表面设有防止潮气凝露的绝缘层。
[0009]优选的，所述的绝缘层为喷涂RTV硅橡胶形成的硅橡胶绝缘层。
[0010]优选的，所述的瓷套与电容式绝缘芯体之间设有防潮机构。
[0011 ]优选的，所述瓷套与电容式绝缘芯体之间设有单向自然排气装置。
[0012]优选的，在瓷套与电容式绝缘芯体的连接处设有3A分子筛干燥剂。
[0013]优选的，所述套管为变压器套管，还包括上法兰、下法兰、末屏端子、安装法兰和均压球;上法兰和下法兰与瓷套固定连接，将瓷套固定在变压器套管上端，变压器套管下端伸入到变压器壳体内与变压器电连接，安装法兰与电容式绝缘芯体以及下法兰固定连接用于变压器套管的安装，在变压器套管套的一端设有高压接线端子，另一端设有均压球;安装法兰上设有末屏端子，电容式绝缘芯体的接地末屏与末屏端子电连接。
[0014]优选的，所述套管为穿墙套管，在电容式绝缘芯体的两端套有两个瓷套，两个瓷套通过各自的上法兰和下法兰分别与电容式绝缘芯体固定连接，两个瓷套的下法兰之间加装安装法兰，在两个瓷套与电容式绝缘芯体之间形成两个免填充的间隙。
[0015]优选的，在电容式绝缘芯体的内表面上设有高压等位屏，位于电容式绝缘芯体内的导体与高压等位屏电连接，在高压等位屏与导体之间形成无需填充绝缘介质的高压等位仓，在导体和电容式绝缘芯体之间设有应力套。
[0016]本实用新型的免填充的电容式绝缘的套管在空心绝缘子与电容芯体之间的间隙内无需填充绝缘材料，也无需抽真空，保留普通的常压空气，结构简单、成本低且装配维护方便。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的的第一实施例一种变压器套管的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型的的第二实施例一种电缆终端的结构示意图；
【具体实施方式】
[0019]—种免填充的电容式绝缘高压电气设备，包括电容式绝缘芯体，所述电容式绝缘芯体外套有空心绝缘子，在空心绝缘子与电容式绝缘芯体之间存在免填充的间隙，所述电容式绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的电容屏，其中最外侧的电容屏为接地用的接地末屏。
[0020]本实用新型的免填充的电容式绝缘高压电气设备在空心绝缘子与电容式绝缘芯体之间的间隙4内无需填充任何油、胶、气或固体绝缘材料，也无需抽真空，保留普通的常压空气;结构简单、重量轻、成本低、安装维护方便。可适用于电气设备用套管、穿墙套管、电缆终端、互感器等高压设备。以下结合本实用新型的变压器套管和电缆终端的实施例进一步详细说明，本实用新型的免填充的电容式绝缘高压电气设备不限于以下实施例的描述。[0021 ] 实施例一
[0022]本实用新型的免填充的电容式绝缘的变压器套管，包括高压接线端子1、上法兰2、空心绝缘子3、电容式绝缘芯体5、下法兰6、末屏端子7、安装法兰8和均压球9。电容式绝缘芯体5包覆在导电管外，在电容式绝缘芯体5外套有空心绝缘子3，在空心绝缘子3与电容式绝缘芯体5之间存在免填充的间隙4。所述电容式绝缘芯体5为干式电容芯体，在电容式绝缘芯体5内设有多个与绝缘层交替设置的电容屏51，其中最外侧的电容屏为接地末屏，该接地末屏与末屏端子7电连接;进一步，多个电容屏51的轴向尺寸由内到外逐层缩短，且两端均向中部呈阶梯式退缩。所述空心绝缘子3为瓷套，瓷套套在电容式绝缘芯体5的上端，上法兰2和下法兰6与空心绝缘子3固定连接，安装法兰8与电容式绝缘芯体5以及下法兰6固定连接用于变压器套管的安装，在变压器套管套的一端设有高压接线端子I，另一端设有均压球9;安装法兰8上设有末屏端子7，电容式绝缘芯体5的接地末屏与末屏端子7电连接。变压器套管套有空心绝缘子3的上端可与外部导电体连接，下端伸入到变压器壳体内与变压器电连接，并通过安装法兰8与变压器壳体固定连接。
[0023]本实用新型的免填充的电容式绝缘变压器套管在空心绝缘子3与电容式绝缘芯体5之间的间隙4内无需填充任何油、胶、气或固体绝缘材料，也无需抽真空，保留普通的常压空气。通过多个电容屏降低场强且电场分布均匀，瓷套内部仅需保持常压空气，可以免填充任何其他绝缘介质；由于无需填充其他绝缘材料，也就无需特殊的密封处理，更不需要后续相应的气密性检测设备和检测工序，使得变压器套管结构大大简化，成本大大降低，其装配维护也更加简单。例如由于无需填充绝缘油，在变压器套管上也就无需设置油枕结构和密封结构，结构大大简化。例如无需填充昂贵的的尤吉尼尔膏状物，成本可以大大降低。
[0024]本实施例为连接外部导体与变压器的变压器套管，当然本实用新型也可以用于穿墙套管、GIS套管等各类高压套管。本实施例中空心绝缘子3为瓷套，当然也可以是复合材料的外绝缘，如电容式绝缘芯体5外也可套装娃橡胶复合空心绝缘子，在娃橡胶复合空心绝缘子和电容式绝缘芯体5之间存在免填充的间隙4。在安装法兰8下方的电容式绝缘芯体5外也可加装空心绝缘子3，安装结构与安装法兰8上方的结构相同。如为穿墙套管时，在电容式绝缘芯体5的两端套有两个瓷套，两个瓷套通过各自的上法兰2和下法兰6分别与电容式绝缘芯体5固定连接，两个瓷套的下法兰6之间加装安装法兰，在两个瓷套与电容式绝缘芯体5之间存在两个免填充的间隙。此外，电容式绝缘芯体5的导电管也可以是载流的导电杆，设有均压球9的一端也可以设为接线端子;高压接线端子I在某些情况下可能不需要(如该设备本体不合高压导体时)。这均属于本实用新型的保护范围。
[0025]进一步，空心绝缘子3与电容式绝缘芯体5之间设有防潮机构，由于在空心绝缘子3与电容式绝缘芯体5之间存在间隙4，且正常的空气可以流通，应做好在间隙4的防潮工作，避免潮湿气体在瓷套和绝缘芯体表面凝露引起的沿面闪络，以提高产品的可靠性。在间隙4两侧的瓷套的内表面和/或电容式绝缘芯体的外表面通过喷涂憎水性材料的方式设有绝缘层，如RTV硅橡胶，可以有效防止水气的凝结。还可以在空心绝缘子3与电容式绝缘芯体5之间加装单向自然排气装置，使其可随时排除潮湿气体又能防爆;一种优选的自然排气装置可以是在空心绝缘子3与电容式绝缘芯体5的连接处放置一些3A分子筛干燥剂，3A分子筛具有单向排气的特性，可以起到干燥的作用并将潮湿气体排出。采用3A分子筛排气可以无需其它复杂的电路或结构设置，维护简单，当然也不排除采用其它排气装置。
[0026]实施例二
[0027]如图2所示，本实用新型的一种免填充的电容式绝缘电缆终端，包括上法兰12、空心绝缘子13、电容式绝缘芯体15、接地法兰18。电缆终端包括电容式绝缘芯体15，电容式绝缘芯体15外套有空心绝缘子13，在空心绝缘子13与电容式绝缘芯体15之间存在免填充的外绝缘间隙14。上法兰12和接地法兰18将空心绝缘子13与电容式绝缘芯体15固定连接。在电容式绝缘芯体15内设有多个与绝缘层交替设置的电容屏151，其中最外侧的电容屏151为接地用的接地末屏，该接地末屏与接地法兰18电连接。安装时将高压电缆的电缆导电芯17安装到电缆终端内进行绝缘保护。本实用新型的电容型电缆终端在空心绝缘子13与电容式绝缘芯体15形成的外绝缘间隙14内无需填充任何油、胶、气或固体绝缘材料，也无需抽真空，结构简单、重量小、成本低。
[0028]进一步，本实用新型的电容型电缆终端还包括设置在电缆导电芯17和电容式绝缘芯体15之间的应力套16，在电容式绝缘芯体15的内表面上设有高压等位屏10(电容屏)，电缆导电芯17与高压等位屏10电连接，在高压等位屏10与电缆导电芯17之间存在无需填充其他绝缘介质的高压等位仓19。具体的，应力套16位于电容型电缆终端一端，套在电缆导电芯17上，电容式绝缘芯体15与应力套16紧密压接，电缆导电芯17通过导电杆11和上法兰12与高压等位屏10电连接，高压等位屏10由上法兰12处延伸至应力套16顶面，由高压等位屏10、电缆导电芯17、应力套16顶面和上法兰12围成一高压等位仓19，仓内电场强度为零。电容式绝缘芯体15内设有多个与绝缘层交替设置的电容屏151，最外侧的接地末屏与接地法兰18连接。电容式绝缘芯体15内的多个电容屏151的轴向尺寸由内到外逐层缩短，且沿轴向自上法兰向接地侧呈阶梯式退缩。
[0029]本实施例的电缆终端制作时，将具有上法兰和接地法兰的电容式绝缘芯体(例如，由环氧玻璃丝包绕)、应力套(例如，硅橡胶制作)和空心绝缘子(例如瓷套)组装一起，电容式绝缘芯体内表面的高压等位屏(例如，用金属箔或半导电带敷设在绝缘层中，或喷涂在电容式绝缘芯体内表面)与电缆导电芯构成一高压等位仓(实质是一空气腔)，电容式绝缘芯体和空心绝缘子之间存在间隙。到现场后，应将一段电缆(与电容型电缆终端头长度配合)剥掉电缆外皮，去掉电缆的半导电层，且端部压接导电杆，然后将此不填充绝缘介质的电容型电缆终端套装在剥掉外皮的电缆上，再将法兰固定在构架上。
[0030]由于在电容式绝缘芯体和空心绝缘子之间无需填充绝缘材料，结构简单且重量减轻，安装方便。在现场装配时，由于电容式绝缘芯体内各点电位不同，而且电容式绝缘芯体与电缆装配时不可避免有空气间隙，现有产品必须充填绝缘介质用以提高绝缘强度和降低局部放电量，本实用新型则通过在电容式绝缘芯体内表面设置高压等位仓，使空腔内各点电位相同，电场强度为零，因此不需填充绝缘介质。不仅解决了电容式绝缘芯体与导体间无需填充绝缘介质的问题，而且减轻了产品重量、降低了制造成本。
[0031]此外本实施例的高压等位仓的技术方案也可以用于电气设备用套管、穿墙套管和母线等高压电气设备。如变压器套管为穿缆式时，高压等位仓设在电容式绝缘芯体和导电管之间，当为载流式时，高压等位仓设在电容式绝缘芯体和导电杆之间，在此将导电管、导电杆和电缆导电芯统称为导体。
[0032]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种免填充的电容式绝缘的套管，包括电容式绝缘芯体，其特征在于:所述电容式绝缘芯体外套有瓷套，在瓷套与电容式绝缘芯体之间形成免填充的间隙，所述电容式绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的电容屏，其中最外侧的电容屏为接地用的接地末屏。2.根据权利要求1所述的免填充的电容式绝缘的套管，其特征在于:所述电容式绝缘芯体内的多个电容屏的轴向尺寸由内到外逐层缩短，且两端均向中部呈阶梯式退缩。3.根据权利要求1所述的免填充的电容式绝缘的套管，其特征在于:所述瓷套的内表面设有防止潮气凝露的绝缘层。4.根据权利要求3所述的免填充的电容式绝缘的套管，其特征在于:所述的绝缘层为喷涂RTV硅橡胶形成的硅橡胶绝缘层。5.根据权利要求1所述的免填充的电容式绝缘的套管，其特征在于:所述的瓷套与电容式绝缘芯体之间设有防潮机构。6.根据权利要求1所述的免填充的电容式绝缘的套管，其特征在于:所述瓷套与电容式绝缘芯体之间设有单向自然排气装置。7.根据权利要求6所述的免填充的电容式绝缘的套管，其特征在于:在瓷套与电容式绝缘芯体的连接处设有3A分子筛干燥剂。8.根据权利要求1所述的免填充的电容式绝缘的套管，其特征在于:所述套管为变压器套管，还包括上法兰、下法兰、末屏端子、安装法兰和均压球;上法兰和下法兰与瓷套固定连接，将瓷套固定在变压器套管上端，变压器套管下端伸入到变压器壳体内与变压器电连接，安装法兰与电容式绝缘芯体以及下法兰固定连接用于变压器套管的安装，在变压器套管套的一端设有高压接线端子，另一端设有均压球;安装法兰上设有末屏端子，电容式绝缘芯体的接地末屏与末屏端子电连接。9.根据权利要求1-7任一所述的免填充的电容式绝缘的套管，其特征在于:所述套管为穿墙套管，在电容式绝缘芯体的两端套有两个瓷套，两个瓷套通过各自的上法兰和下法兰分别与电容式绝缘芯体固定连接，两个瓷套的下法兰之间加装安装法兰，在两个瓷套与电容式绝缘芯体之间形成两个免填充的间隙。10.根据权利要求1所述的免填充的电容式绝缘的套管，其特征在于:在电容式绝缘芯体的内表面上设有高压等位屏，位于电容式绝缘芯体内的导体与高压等位屏电连接，在高压等位屏与导体之间形成无需填充绝缘介质的高压等位仓，在导体和电容式绝缘芯体之间设有应力套。
【文档编号】H01B17/28GK205542212SQ201620076817
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】刘朝辉
【申请人】北京天威瑞恒高压套管有限公司