本实用新型属于输变电设备领域，具体涉及一种支柱绝缘子。
背景技术：
支柱绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间支柱绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高电压等级电线连接塔中，它是为了增加爬电距离的，通常由硅胶或陶瓷制成。支柱绝缘子能够在户外电站、变电装置和电气设备中起绝缘、支撑等重要作用。现有的支柱绝缘子由玻璃纤维缠绕管或玻璃纤维拉挤缠绕管、管内绝缘填充物、硅橡胶伞裙及上下法兰组成。该结构未考虑缠绕管、填充物的膨胀系数，外部环境发生变化时，由于内部填充物的膨胀系数不同，当内部填充物的体积变化率大于缠绕管的变化率时，易造成缠绕管破裂、法兰变形等问题，从而破坏了产品的密封结构，导致潮气进入沿面放电，给输电设备的正常运行带来了很大的安全隐患。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种支柱绝缘子，能够解决现有支柱绝缘子在实际应用时，由于外部环境变化，使得产品密封结构被破坏，潮气进入导致沿面放电的问题。
本实用新型的具体技术解决方案如下：
该支柱绝缘子，包括缠绕管、上法兰、下法兰及复合外套，其特征在于：所述缠绕管管内设置有填充层和间隙层，间隙层设置于填充层上表面之上，填充层上表面之下为填充层；所述间隙层的高度为缠绕管管内总高度的2％～10％，填充层与间隙层高度之和等于缠绕管管内总高，2％～10％的间隙层高度设置满足了特殊工况条件下，支柱绝缘子能够满足工作温度变化条件，同时不至于缠绕管中的间隙层预留的过大，导致支柱绝缘子的绝缘距离不够，出现沿面放电的问题。
优选的，缠绕管间隙层高度为缠绕管管内总高度的7％左右，该设置所能满足温度变化范围为零下70℃至100℃，当外部温度过高时，缠绕管及硫化在其外部的复合外套稳定性会受到影响，此时该支柱绝缘子继续工作的安全性能降低，容易出现绝缘水平和机械强度不够等问题，将膨胀间隙层高度设置为缠绕管管内高度的7％左右，既可以保证支柱绝缘子的正常工作，同时可以起到预警的作用，避免严重事故的发生。
优选的，缠绕管由玻璃纤维制成，玻璃纤维制成的缠绕管具有重量轻，绝缘性能好，机械强度高，抗老化，耐高温，耐风沙，耐腐蚀等优点。
优选的，复合外套为硅橡胶材质，硫化成型在缠绕管外表面上，硅橡胶硫化成型的复合外套具有良好的耐腐蚀、抗老化等优点，能够很好的起到保护支柱绝缘子缠绕管，遮挡雨雪，增大爬电距离和支柱绝缘子外绝缘的作用。
优选的，缠绕管的填充层的填充物为半干式绝缘材料，所述半干式绝缘材料在压力下具有流动性、去除压力后在很宽的温度范围内不具有流动性，此半干式绝缘材料具有密度小，质量轻，阻燃性好的特点，能够提高支柱绝缘子的工作稳定性和使用寿命。
优选的，半干式绝缘材料的热膨胀系数为0.0007，此类材料的热膨胀系数很低，体积受温度影响相对较小，热稳定性好。
本实用新型的优点如下：
该支柱绝缘子密封性好，电性能稳定，且重量轻，有效的解决了在实际应用时，由于外部环境变化使得支柱绝缘子密封结构被破坏，潮气进入导致沿面放电的问题，增强了支柱绝缘子的稳定性，延长了使用寿命。
附图说明
图1为支柱绝缘子结构示意图；
附图明细如下：
1-缠绕管；2-上法兰；3-下法兰；4-复合外套；5-填充层；6-间隙层。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本实用新型进行详述：
该支柱绝缘子，包括缠绕管1、上法兰2、下法兰3及复合外套4，缠绕管1内侧的下部为填充层5，填充层5的上表面和缠绕管1上端面之间为间隙层6，在缠绕管1内设置间隙层6是为了解决：在现实使用中，当外部环境条件尤其是温度发生变化时，填充层5的填充物和缠绕管1受温度影响，产生膨胀或收缩，由于填充物和缠绕管1的热膨胀系数不同，其膨胀或收缩的程度不同，从而造成支柱绝缘子密封结构被破坏，使得潮气进入支柱绝缘子内部导致沿面放电的问题。
一般情况下，支柱绝缘子的工作环境温度范围为-70℃～100℃，特殊条件及工况下，支柱绝缘子的工作温度会短时间处于支柱绝缘子生产制作过程，在向填充层5充入填充物时的环境温度始终保持20℃，即ΔT的绝对值范围为0℃-90℃，通过公式
ΔV＝α*V*ΔT
ΔV/V＝α*ΔT
式中ΔT为所给温度变化；ΔV为物体体积的改变，V为初始物体体积，α为热膨胀系数(本实施例部分选用半干式绝缘材料为例，其热膨胀系数为0.0007)。
计算可得，一般情况下，填充物的膨胀体积和缠绕管1的管内总体积的比值区间范围为：
ΔV/V＝α*ΔT＝0.0007*(0℃～90℃)＝0～0.063
在实际工作中，支柱绝缘子的工作温度环境高温为40℃左右，通过上述公式可计算得到：
ΔV/V＝α*ΔT＝0.0007*(20℃)＝0.014
即，通常情况，在生产支柱绝缘子时应该预留最小间隙层体积与缠绕管1的管内总体积的比值应大于0.014。
缠绕管1内部直径一致，截面相同，通过体积计算公式可得间隙层6的体积与缠绕管1的管内总体积比与间隙层6的高度与缠绕管1的管内总高度比值相同，考虑加工条件和精度等要求，将比值取整数，即，在一般情况下，缠绕管1的间隙层6的高度与缠绕管1管内总高度的比值为2％-7％。
如果将缠绕管1中的间隙层6预留的过大，将导致支柱绝缘子的绝缘距离不够，出现沿面放电。所以，通常情况下，同时考虑到产品的通用性，将支柱绝缘子缠绕管1的间隙层6的高度与缠绕管1管内总高度的比值设置为0.07，即，缠绕管1的间隙层6的高度为缠绕管1管内总高度的7％时即能满足工作要求。
但是极为特殊的工作条件下，也会出现极限情况。出现极限高温情况或其他原因造成的支柱绝缘子周围温度突然过高的情况，当支柱绝缘子周围的温度上升为近150℃时，ΔT接于130℃，
根据体积膨胀公式
ΔV＝α*V*ΔT
式中ΔT为所给温度变化；ΔV为物体体积的改变，V为初始物体体积，α为热膨胀系数(本实施例部分选用半干式绝缘材料为例，其热膨胀系数为0.0007)。
ΔV/V＝α*ΔT＝0.0007*130℃＝0.091
缠绕管1管内直径一致，截面相同，通过体积计算公式可得间隙层6的体积与缠绕管1总体积比与间隙层6的高度与缠绕管1管内总高度比值相同，考虑加工条件和精度等要求，将比值取整数，即在极限高温情况下，将间隙层6的高度设置为缠绕管1管内总高度的2％～10％范围内，便可满足极限情况下填充物的膨胀体积与原始体积比值0.091条件，也能满足实际工作温度范围，同时不至于间隙层6预留的过大，导致支柱绝缘子的绝缘距离不够，出现沿面放电的问题。
缠绕管1选择由玻璃纤维制成，将玻璃纤维丝浸渍树脂，在设备上缠绕成型后，在烘箱内加热固化、脱模机械加工后成型。玻璃纤维制成的缠绕管1具有重量轻，绝缘性能好，机械强度高，抗老化，耐高温，耐风沙，耐腐蚀等特点。机械强度大、质量轻，可减轻支柱的受力，同时减少了支柱绝缘子的运输、安装和维护的强度，节约大量费用；耐腐蚀、抗老化、耐风沙、耐高温等性能，使得由玻璃纤维制成的缠绕管1能够在一定温度变化范围内维持稳定的工作。
复合外套4为硅橡胶材质，硫化成型在缠绕管1外表面上。复合外套4主要起着保护支柱绝缘子缠绕管1，遮挡雨雪，增大爬电距离和支柱绝缘子外绝缘的作用。复合外套4采用以高分子聚合物硅橡胶为基体，辅以阻燃剂，抗老化剂，偶联剂等填料经高温高压硫化而成，它主要以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷为生胶，混入补强填料、硫化剂等，在加热加压下硫化成弹性体。硅橡胶硫化成型的复合外套4表面具有憎水性，水在上面呈颗粒状不易形成导电通路故有较高的污闪电压(带电的绝缘物体表面被污染后，容易在污染物之间形成闪络，使得绝缘体被电压击穿。由于有污染物而引起绝缘体闪络的初始电压值)，而且硅橡胶硫化成型的复合外套4具有良好的耐腐蚀、抗老化性能，在-70℃下仍具有弹性，20℃下能长期工作，具有耐碎性能。故，采用硅橡胶硫化成型的复合外套4增强了支柱绝缘子的稳定性，并延长了其使用寿命。
缠绕管1的填充层5的填充物选择半干式绝缘材料，且半干式绝缘材料的热膨胀系数为0.0007，此类材料的热膨胀系数低，热稳定性好，且具有密度小，质量轻，阻燃性好的特点，相比于填充气体或其它液体的绝缘材料能够提高支柱绝缘子的工作稳定性和使用寿命。