高强度复合电容型箱变专用套管的制作方法

本实用新型涉及的是箱变套管技术领域，具体涉及高强度复合电容型箱变专用套管。

背景技术：

近几年由于风电、光伏等新能源项目发展迅速，箱变使用量明显增长，单个工程项目使用台数较多。为了适应新能源发电的特性，各个箱变生产厂家针对使用情况特意开发出新能源箱变，但是在箱变套管上还是使用传统的瓷套管及环氧浇注产品，而新能源发电基本处在偏远、高寒、高温、沿海高湿度、重污秽的各种环境中，这样经常发生由于传统套管耐污能力差、机械强度低、密封渗漏等问题出现故障，影响发电的安全可靠性。

传统的瓷套式箱变套管结构如图1所示，其是由端部锁紧装置1、导电杆2、内部干燥空气或氮气3、空气端瓷套4、卡装法兰5组合而成，此种结构产品自投入市场以来，根据现场运行情况，存在着以下问题：此类套管为非电容式结构，电场分布不均匀，为缓和电场集中，必须在法兰根部涂半导电秞层或防晕漆，产品的整体绝缘依靠瓷件自身的绝缘性能维持，如果瓷件有损伤、半导电秞层或防晕漆有脱离现象势必影响产品安全运行，造成事故。

传统的环氧树脂浇注式箱变套管结构如图2所示，其是由接线柱6、导电杆2及环氧绝缘层8、环氧外绝缘伞裙9、环氧法兰7整体浇注而成。此种结构产品自投入市场以来，根据现场运行情况，存在着以下问题：环氧树脂浇注式套管，其工艺是绝缘类环氧树脂通过压力凝胶设备注入到产品的模具中，预先将导电杆放入模腔内固定后，再进行整体浇注的方式，此类套管整体为环氧结构，也是非电容式套管，调整电场分布的措施是在靠近空气侧树脂材料的法兰内部预埋金属屏蔽环，用来缓和电场集中现象；此外，此类套管由于制造材料通常采用户内环氧材料制成，其抗老化性能不强，环氧材料和金属之间由于存在线性变化差异，导致出现过绝缘开裂现象。这是其材料自身特性决定的，不进行材料改进和替换无法根本解决上述问题。

为了解决上述问题，设计一种新型的高强度复合电容型箱变专用套管还是很有必要的。

技术实现要素：

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种高强度复合电容型箱变专用套管，结构简单，设计合理，耐污能力强，机械强度高，密封性能优异，安全可靠，使用寿命长，实用性强，易于推广使用。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：高强度复合电容型箱变专用套管，包括高压屏蔽层、导电杆、电容式芯体、复合外绝缘伞裙、整体胶装一体的金属法兰，导电杆的外围设有电容式芯体，电容式芯体的外围通过粘胶剂固定有复合外绝缘伞裙，导电杆、电容式芯体、复合外绝缘伞裙组成的本体一端固定有高压屏蔽层，另一端通过粘胶剂固定有金属法兰。

作为优选，所述的复合外绝缘伞裙由依次间隔胶体的大伞和小伞组成，复合外绝缘伞裙采用憎水性硅橡胶伞裙，复合外绝缘伞裙也可替换为瓷外绝缘伞裙。

作为优选，所述的复合外绝缘伞裙与金属法兰的线性膨胀系数一致，有效根治了运行时渗漏油的症状。

作为优选，所述的高压屏蔽层通过螺母及弹垫固定在电容式芯体上，连接方式更加稳固，同时也方便后期拆卸、维护。

本实用新型的有益效果：密封性能优异，不易渗漏油，且套管耐污能力强，机械强度高，安全可靠，使用寿命更长。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为背景技术中瓷套式箱变套管的结构示意图；

图2为背景技术中环氧树脂浇注式箱变套管的结构示意图；

图3为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图3，本具体实施方式采用以下技术方案：高强度复合电容型箱变专用套管，包括高压屏蔽层10、导电杆2、电容式芯体11、复合外绝缘伞裙12、整体胶装一体的金属法兰13，导电杆2的外围设有电容式芯体11，电容式芯体11的外围通过粘胶剂固定有复合外绝缘伞裙12，复合外绝缘伞裙12由依次间隔胶体的大伞和小伞组成，可以满足各种污秽和绝缘等级的要求，导电杆2、电容式芯体11、复合外绝缘伞裙12组成的本体一端固定有高压屏蔽层10，另一端通过粘胶剂固定有金属法兰13。

值得注意的是，所述的复合外绝缘伞裙12采用憎水性硅橡胶伞裙，复合外绝缘伞裙12也可替换为瓷外绝缘伞裙，外绝缘既可以是复合外绝缘也可以是瓷外绝缘。

值得注意的是，所述的复合外绝缘伞裙12与金属法兰13的线性膨胀系数一致，有效根治了运行时渗漏油的症状。

此外，所述的高压屏蔽层10通过螺母14及弹垫15固定在电容式芯体11上，连接方式更加稳固，同时也方便后期拆卸、维护。

本具体实施方式采用特殊工艺避免绝缘和导体分离，从而根治了环氧浇筑式运行时渗漏油的症状，整体干式结构密封性能优异，解决了传统瓷套管密封部件多容易渗漏的情况；采用电容式分压结构取代传统套管无电容分压结构，有效保证套管在严酷环境使用时较强的抗污闪能力和较高的电气绝缘裕度；而特殊工艺胶装一体的高强度金属法兰使得套管的机械强度更强。

本具体实施方式与传统瓷套式箱变套管、环氧树脂浇注式箱变套管的具体技术对比如下：(1)电场结构：瓷套式箱变套管依靠瓷件本体绝缘，电场均匀性差；环氧树脂浇注式箱变套管依靠均压电极调整电场，电场均匀性弱于电容式结构；复合电容型箱变专用套管为串联式电容极板，强迫电场分布均匀。

(2)密封性能：瓷套式箱变套管中瓷件、导体、法兰均依靠橡胶件密封，密封部处多，运行两三年内就可能有渗漏出现；环氧树脂浇注式箱变套管中的环氧绝缘体和导体之间由于膨胀系数不同会出现漏油情况，法兰为环氧材料，有缺陷和老化时导致漏油；复合电容型箱变专用套管中绝缘材料和导体材料线性膨胀系数一致，以及采用特殊工艺方式杜绝渗漏。

(3)机械强度：瓷套式箱变套管瓷件自身机械能力较强，但承受内压较差，整体组装后的性能一般；环氧树脂浇注式箱变套管依靠环氧固化体自身的强度承受械力，性能一般；复合电容型箱变专用套管采用特殊工艺方式保证整体机械强度极高，抗弯、抗剪、抗震能力出色。

(4)维护水平：瓷套式箱变套管需定期检查是否有积污现象，需要及时停电清理绝缘表面；环氧树脂浇注式箱变套管需定期检查是否有积污现象，绝缘受损和电蚀情况；复合电容型箱变专用套管免维护。

(5)局防水平：瓷套式箱变套管运行中局放增大；环氧树脂浇注式箱变套管运行中局放增大；复合电容型箱变专用套管运行中无局放。

(6)抗污闪能力：瓷套式箱变套管沿面电压分布均匀性不好，抗污能力较差；环氧树脂浇注式箱变套管沿面电压分布均匀性一般，抗污能力不强；复合电容型箱变专用套管电容均压方式决定了产品的径向和轴向电场分布都十分均匀，外绝缘采用憎水性硅橡胶伞裙，所以抗污闪能力突出。

(7)抗老化能力：瓷套式箱变套管瓷件本体为无机材料，抗老化性好，但是整体组装后偏散性大；环氧树脂浇注式箱变套管户内环氧绝缘材料使用寿命短，需要定期更换；复合电容型箱变专用套管与变压器同寿命。

可以看出，复合电容型箱变专用套管是传统纯瓷套管和环氧树脂浇注式箱变套管理想的更新换代产品，有效适应了新能源发电的地域和特性，具有广阔的市场应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。