专利名称：±1120kV直流棒形瓷绝缘子的制作方法
技术领域：
本发明属于瓷绝缘子技术领域，具体涉及的是能适用于士 1120kV特高压直流输电工程、抗弯强度达到8kN及以上的直流棒形瓷绝缘子，主要用于国家电网公司士 1120kV特高压直流输电工程换流站中支持隔离开关用，对隔离开关设备起绝缘和机械支撑作用。背景技术：
我国特高压直流输电工程规模日趋庞大，其设备的安全可靠性是十分重要的。在特高压直流输电系统中绝缘子的使用量非常大，在很大程度上决定输电系统的绝缘水平，决定输电系统的安全可靠性。所以有必要大力研究绝缘子的材料结构、电气性能、机械性能、长期运行的可靠性，以及各种绝缘子生产厂家的生产制作能力。我国直流输电中现有电压等级最高为士SOOkV直流输电工程。随着我国输电工程电压等级不断提高，以及我国电力发展的需要，为了满足远距离输电的需要，国家电网公司筹备开发士 1120kv特高压直流输电工程。为满足士 1120kV特高压直流输电工程技术条件，士 1120kV特高压直流棒形绝缘子的材料和结构有几种方案一种是瓷绝缘子，一种是环氧芯棒复合棒形绝缘子，第三种是瓷芯棒复合外套棒形绝缘子，第四种是空心复合绝缘子内充SF6气体或填充泡沫。后三种绝缘子的优点是外绝缘用硅橡胶材料，污秽性能好，绝缘子整体高度可降下来。瓷绝缘子若按 54 mm/kV设计，其总高达20m以上，影响其机械强度，生产制作工艺也无法完成。复合绝缘子与瓷绝缘子相比；一、复合绝缘子老化劣化严重，其老化速度十分快；二、复合绝缘子产品强度低、刚性差、易产生弯曲变形，特别是抗压强度非常低，不适用于支械高度很高、重量很重的物体；三、复合绝缘子抗扭强度低，且易产生扭转变形；四、复合绝缘子易存在绝缘主体内部介面问题，其内部绝缘强度低，担心陡波冲击损坏和界面老化，也担心长期承载所产生的蠕变，更担心密封漏气影响绝缘性能；五、使用复合绝缘子产品，其支持结构复杂，安装更换麻烦；六、复合绝缘子在老化劣化后需要进行到大规模更换。因此，适用于该工程的瓷绝缘子的制造研究成为本领域科技人员攻关的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于士 1120kV特高压直流输电工程的直流棒形瓷绝缘子，使其即保持了瓷绝缘子强度高、绝缘性能好、不易老化的特性，又可在瓷表面通过喷涂 PRTV涂层使其具有良好的耐污性，且总高度可降至14700mm，抗弯强度可达SkN及以上，解决了背景技术中的诸多不足。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为该绝缘子由7节等高的瓷元件组成， 每个瓷元件均由瓷件和上、下法兰通过胶合剂胶装而成，各瓷元件之间通过法兰紧固连接。上述瓷元件的伞形均采用一大伞一中伞一小伞、伞下无棱的耐污型光伞结构。 上述瓷元件外表面喷涂有PRTV涂层。上述绝缘子的总长度为14700mm。上述大伞伸出值为IOl-IlOmm ；中伞的伸出值为81-91mm ；小伞的伸出值为 66-76mm ；伞间距为 100— 109mm。本发明直流棒形瓷绝缘子产品设计结构好，工艺性能独特，耐受防污能力优异，生产制作周期短，产品性能好，外形美观，绝缘子总高度为降至14700mm，抗弯强度可达SkN及以上。与其它绝缘子比较，具很多优势一是我国制瓷有两千多年的历史，积累了大量的经验，我们抚瓷也有70多年的电瓷生产历史，实践证明瓷材料有巨大的生命力；二是瓷是无机材料，老化速度十分缓慢，高强度瓷可以认为其老化速度接近零，不担心老化劣化问题； 三是有十分成熟的工艺技术和装备，特别是等静压干法成形的绝缘子产品具有强度高、分散性小、产品尺寸精度高、生产周期短、合格率高的优点，是十分成熟的技术，目前我国已完全掌握了生产高大棒形瓷绝缘子的技术；四是产品强度高、刚性强、不易产生弯曲变形，特别是瓷抗压强度非常高，适用于支持高度 很大、很重的物体；五是抗扭强度高，且不易产生扭转变形；六是电瓷产品不存在绝缘主体内部介面问题，其内部绝缘强度高，不担心陡波冲击损坏和界面老化，也不担心长期承载所产生的蠕变，更不担心密封漏气；七是用电瓷绝缘子产品，支持结构简单；八是国内有士SOOkV电压等级的瓷绝缘子使用经验，是成熟的产品和技术，没有风险；九是绝缘子表面上喷一层PRTV涂层不仅完全与硅橡胶套耐污性能一样，更主要的是可以重复喷涂，不需要进行到大规模更换；十是瓷绝缘子喷涂PRTV可以在工厂内进行，喷涂条件和环境好，喷涂质量相当高，外观非常美观。因此，本发明是士 1120kV 特高压直流输电工程中最好的绝缘和机械支撑材料。四
图1为本发明的实施例一的结构示意图2为图1的伞形结构示意图3为本发明的实施例二的结构示意图4为图3的伞形结构示意图。五具体实施例方式
实施例一本实施例为支柱直流棒形瓷绝缘子。如图1、所示，该直流棒形瓷绝缘子由等高的7节瓷元件组成，各瓷元件之间通过法兰紧固连接。每节瓷元件的长度B为2100mm，绝缘子的总长度A为14700mm。其中从左至右，第1节瓷元件由瓷件2和上、下法兰1、3通过水泥胶合剂胶装而成，瓷件2的主体径Cl 为Φ 165-Φ 195mm，均选择Φ 185mm，最大伞径为Φ 385mm ；第2节瓷元件由瓷件5和上、下法兰4、6通过水泥胶合剂胶装而成，瓷件5的主体径C2为Φ 185-Φ 215mm，均选择Φ 190mm，最大伞径为Φ 390mm ；第3节瓷元件由瓷件8和上、下法兰7、9通过水泥胶合剂胶装而成，瓷件 8的主体径C3为Φ 215-Φ 245mm，均选择Φ 220mm，最大伞径为Φ 420mm ；第4节瓷元件由瓷件11和上、下法兰10、12通过水泥胶合剂胶装而成，瓷件11的主体径C4为Φ 240- Φ 260mm, 均选择Φ245πιπι，最大伞径为Φ445πιπι;第5节瓷元件由瓷14和上、下法兰13、15通过水泥胶合剂胶装而成，瓷件14的主体径C5为Φ 255- Φ 275mm,均选择Φ 265mm,最大伞径为 Φ 465mm ；第6节瓷元件由瓷件17和上、下法兰16、18通过水泥胶合剂胶装而成，瓷件17的主体径C6为Φ 270-Φ 290mm，均选择Φ 280mm，最大伞径为Φ 480mm ；第7节瓷元件由瓷件 20和上、下法兰19、21通过水泥胶合剂胶装而成，瓷件20的主体径C7为Φ 285-Φ 305mm， 均选择Φ295πιπι，最大伞径为Φ495πιπι。上述所有法兰均选用QT450-10材质。上述法兰安装孔中心距一孔数一孔径分别为第1节瓷元件上部为Φ300—8— Φ 18mm ；第1节和第2 节连接处为Φ 300—8— Φ 18mm ；第2节和第3节连接处为Φ 325—8— Φ 18mm ；第3节和第4节连接处为Φ 356—8— Φ 18mm ；第4节和第5节连接处为Φ 375—12— Φ 22mm ；第5节和第6节连接处为Φ 400—12— Φ 22mm;第6节和第7节连接处为Φ 400—12— Φ 22mm ； 第7节瓷元件下部为Φ 425—12— Φ 22mm。上述各节瓷元件的伞形均采用一大伞一中伞一小伞、伞下无棱的耐污型光伞结构，外表面喷涂PRTV涂层。图2中给出了大伞伸出值El为 101 — 110mm，均选择为IOlmm ；中伞伸出值E2为81—91mm，均选择为84mm ；小伞伸出值E3 为66—76mm，均选择为66mm。伞间距D为100— 109mm，均选择为109mm。本发明新型产品性能如下 直流系统条件
⑴额定电压士 IlOOkV ； ⑵最高直流电压士 1120kV; ⑶安装环境户外直流场 ⑷产品代号=229879 ；
(5)弯曲破坏负荷不小于6 10kN，扭转破坏负荷不小于10 -20kN · m ；
(6)爬电距离53760 56000mm，爬电比距48 50mm/kV；
(7)雷电冲击耐受电压2700kV ； ⑶操作冲击耐受电压2100 kV ；
(9)60min直流耐受电压1680 kV ；
(10)瓷质外表面涂棕红色PRTV。士 1120kV直流棒形支柱瓷绝缘子在输电系统中提高了绝缘水平，保证了输电系统的安全可靠性以及绝缘子长期运行的可靠性。是士 1120kV特高压直流输电工程中隔离开关设备最好的绝缘和机械支持材料。实施例二 本实施例为操作直流棒形瓷绝缘子。如图3所示，该直流棒形瓷绝缘子由等高的7节瓷元件组成，各瓷元件之间通过法兰紧固连接。每节瓷元件的长度B为2100mm，绝缘子的总长度A为14700mm。每节瓷元件由瓷件22和上、下法兰23通过水泥胶合剂胶装而成，瓷件22的主体径C为Φ 180-Φ 200mm， 均选择Φ 190mm，最大伞径为Φ390πιπι。上述所有法兰均选用QT450-10材质。上述法兰安装孔中心距一孔数一孔径为Φ 300-8-Φ 18。上述各节瓷元件的伞形均采用一大伞一中伞一小伞、伞下无棱的耐污型光伞结构，外表面喷涂PRTV涂层。图4中给出了大伞伸出值El 为101— 110mm，均选择为IOlmm ；中伞伸出值E2为81— 91mm，均选择为84mm;小伞伸出值 E3为66—76mm，均选择为66mm。伞间距D为100— 109mm，均选择为109mm。本发明新型产品性能如下 直流系统条件
⑴额定电压士 IlOOkV ； ⑵最高直流电压士 1120kV; ⑶安装环境户外直流场 ⑷产品代号=229880 ；
(5)扭转破坏负荷不小于10 20kN· m ；
(6)爬电距离53760 56000mm，爬电比距48 50mm/kV；
(7)雷电冲击耐受电压2700kV ；⑶操作冲击耐受电压2100 kV ；
(9) 60min直流耐受电压1680 kV ；
(10)瓷质外表面涂棕红色PRTV。 士 IlOOkV直流棒形操作瓷绝缘子在输电系统中提高了绝缘水平，保证了输电系统的安全可靠性以及绝缘子长期运行的可靠性。是士 1120kV特高压直流输电工程中隔离开关设备最好的绝缘和机械支持材料。
权利要求
1.一种士 1120kV直流棒形瓷绝缘子，其特征是该绝缘子由7节等高的瓷元件组成， 每个瓷元件均由瓷件和上、下法兰通过胶合剂胶装而成，各瓷元件之间通过法兰紧固连接。
2.根据权利1所述的士1120kV直流棒形瓷绝缘子，其特征是所述的瓷元件的伞形均采用一大伞一中伞一小伞、伞下无棱的耐污型光伞结构。
3.根据权利1或2所述的士1120kV直流棒形瓷绝缘子，其特征是所述的瓷元件外表面喷涂有PRTV涂层。
4.根据权利1所述的士1120kV直流棒形瓷绝缘子，其特征是该绝缘子的总长度A为 14700mm。
5.根据权利2所述的士1120kV直流棒形瓷绝缘子，其特征是所述的大伞伸出值El为 IOl-IlOmm ；中伞的伸出值E2为81_91mm ；小伞的伸出值E3为66-76mm ；伞间距D为100— 109mmo
全文摘要
本发明公开了一种±1120kV直流棒形瓷绝缘子，由7节等高的瓷元件组成，每个瓷元件均由瓷件和上、下法兰通过胶合剂胶装而成，各瓷元件之间通过法兰紧固连接。主要用于国家电网公司±1120kV特高压直流输电工程换流站中支持隔离开关用，对隔离开关设备起绝缘和机械支撑作用。本发明直流棒形瓷绝缘子产品设计结构好，工艺性能独特，耐受防污能力优异，生产制作周期短，产品性能好，外形美观，绝缘子总高度为降至14700mm，抗弯强度可达8kN及以上。
文档编号H01B17/00GK102290160SQ20111025714
公开日2011年12月21日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者侯冰, 周军, 张海滨, 汤晓中, 王玲, 胡旭东, 蒋建华 申请人:抚顺电瓷制造有限公司