能減少電暈損失及電磁波干擾和提高金具防腐力的絕緣子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能減少電暈損失及電磁波干擾和提高金具防腐力的絕緣子，在瓷或玻璃盤形懸式絕緣子的鋼腳和/或鐵帽處設鋼腳和/或鐵帽附件系統(tǒng)；高壓側均壓環(huán)上設高壓環(huán)附件系統(tǒng)；接地側均壓環(huán)上設接地環(huán)附件系統(tǒng)；鋼腳、鐵帽、高壓環(huán)、接地環(huán)附件系統(tǒng)的內(nèi)層導電部分與鋼腳、鐵帽、高壓側均壓環(huán)、接地側均壓環(huán)接觸，外層絕緣部分與內(nèi)層導電部分緊密接觸；鋼腳、鐵帽附件系統(tǒng)的外層部分的內(nèi)側，上側設有導電環(huán)。本發(fā)明將絕緣子導電部分與外界空氣相隔離，杜絕產(chǎn)生電暈放電的可能性；裸露部分電暈放電時，可吸引電暈放電的電荷，提高電暈起始電壓。本發(fā)明可減少泄漏電流，減少鋼腳、鐵帽及均壓環(huán)的腐蝕，提高污穢閃絡電壓，提高絕緣子運行的可靠性。
【專利說明】能減少電暈損失及電磁波干擾和提高金具防腐力的絕緣子
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)使用的絕緣子，具體為一種能減少電暈損失及電磁波干擾和提高金具防腐力的絕緣子。
【背景技術】
[0002]絕緣子在運行中，其電極的周圍電場是極不均勻的，在電極之間的空氣間隙被完全擊穿之前，在絕緣子的電極附近，特別是在曲率半徑很小的電極附近，由于那里的局部電場強度超過了氣體的電離場強，使氣體發(fā)生電離，因而出現(xiàn)電暈放電。電暈放電時會發(fā)出藍色的暈光，并伴有咝咝聲，使周圍空氣溫度升高。電暈放電存在以下問題:會產(chǎn)生高頻脈沖電流，對無線電通訊造成干擾；會使空氣發(fā)生化學反應，生成臭氧等強氧化劑和腐蝕劑，會對絕緣子的絕緣性能和金屬金具造成損傷或腐蝕；消耗了能量。所以在高壓輸電線路上應力求避免或限制電暈，特別是在超高壓和特高壓系統(tǒng)中，限制電暈引起的能量損耗和電磁波對無線電的干擾已成為必須要解決的重要問題。
[0003]一般情況下，空氣能表現(xiàn)出良好的絕緣性能。絕緣子的外絕緣就是靠空氣來保證其不同電位間的絕緣的。而電暈放電是金具附近的空氣放電，所以金具附近的空氣狀態(tài)尤為重要。近年來，由于大氣環(huán)境的加劇劣化，霧、霾及懸浮渾濁物對空氣的絕緣性能產(chǎn)生了不利的影響。霧霾混合物中含有正、負離子，空氣中含有這些離子的懸浮溶液包裹在絕緣子電極的外表面，在電場作用下極易發(fā)生電離，從而導致絕緣子電暈起始電壓大大降低，在曲率半徑小的電極處首先發(fā)生電暈放電。
[0004]在運行中，絕緣子金具容易發(fā)生的第二個問題是腐蝕。金具腐蝕會造成金具的截面尺寸減小、抗拉強度降低、材質變脆，從而引起輸電線路的斷開或掉落，造成停電跳閘的重大事故。由于金具的維護和檢修需要在高空進行，施工極不方便，所以需要對金具進行有效防腐，預防上述事故的發(fā)生。
[0005]目前，絕緣子金具普遍采用熱浸鍍鋅層防腐，這種防腐方式在一般地區(qū)可滿足防腐要求，而在工業(yè)污染地區(qū)卻常常達不到預期使用壽命，所以需要在確保尺寸精度的前提下，盡量增加鍍鋅厚度，但是鍍鋅層太厚又會降低與金具之間的附著力。
[0006]長期在污穢環(huán)境條件下運行的懸式絕緣子，其金具腐蝕嚴重影響著絕緣子的運行可靠性。這種腐蝕通常出現(xiàn)在鄰近鋼腳膠裝的部位，嚴重時甚至可使鋼腳直徑減小到原先的I / 2-1 / 3，從而大大降低了絕緣子串的機械強度，最終可造成鋼腳斷裂、導線落地的惡性事故。
[0007]研究表明，絕緣子金具腐蝕的主要原因是電解腐蝕、電化學腐蝕以及臭氧產(chǎn)生的氧化作用所造成，而這些臭氧是由于鋼腳處的局部放電產(chǎn)生的。針對絕緣子鋼腳腐蝕問題，國外采用了在鋼腳的膠裝端面附近加裝鋅套的方法，即在鋼腳與水泥膠裝的邊界區(qū)域內(nèi)增設一個陰極保護腐蝕金具，目前采用鋅套防護已被越來越多的國家所選擇。
[0008]運行中還發(fā)現(xiàn)，絕緣子的均壓環(huán)也常常出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種能減少電暈損失及電磁波干擾和提高金具防腐力的絕緣子。
[0010]本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為，能減少電暈損失及電磁波干擾和提高金具防腐力的絕緣子，在瓷或玻璃盤形懸式絕緣子的鋼腳和/或鐵帽處設置鋼腳和/或鐵帽附件系統(tǒng)；鋼腳附件系統(tǒng)的外層部分的內(nèi)側設置有導電環(huán)；鐵帽附件系統(tǒng)的外層部分的上側設置有導電環(huán)；
[0011]在絕緣子高壓側均壓環(huán)上設置高壓環(huán)附件系統(tǒng)；在絕緣子接地側均壓環(huán)上設置接地環(huán)附件系統(tǒng)；
[0012]鋼腳附件系統(tǒng)、鐵帽附件系統(tǒng)由兩部分組成，內(nèi)層導電部分與鋼腳、鐵帽接觸，夕卜層絕緣部分與內(nèi)層導電部分緊密接觸；
[0013]高壓環(huán)附件系統(tǒng)、接地環(huán)附件系統(tǒng)由兩部分組成，內(nèi)層導電部分與高壓側均壓環(huán)、接地側均壓環(huán)接觸，外層絕緣部分與內(nèi)層導電部分緊密接觸。
[0014]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0015]1、鋼腳附件系統(tǒng)和鐵帽附件系統(tǒng)均分為兩部分，內(nèi)層導電部分與絕緣子的電極相接觸，附件系統(tǒng)將大部分鋼腳和鐵帽的中、下部與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，提高了絕緣子的起始電暈電壓，減輕了電磁波的干擾；
[0016]2、當鋼腳的裸露部分產(chǎn)生電暈放電時，鋼腳附件系統(tǒng)的外層部分內(nèi)側的導電環(huán)可以吸引電暈放電的電荷，有效提高絕緣子的電暈起始電壓；
[0017]3、當鐵帽的裸露部分產(chǎn)生電暈放電時，鐵帽附件系統(tǒng)的外層部分上側的導電環(huán)可以吸引電暈放電的電荷，有效提高絕緣子的電暈起始電壓；
[0018]4、高壓環(huán)附件系統(tǒng)將高壓均壓環(huán)的上半部分與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，提高了絕緣子的起始電暈電壓，減輕了電磁波的干擾；
[0019]5、接地環(huán)附件系統(tǒng)將接地均壓環(huán)的下半部分與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，提高了絕緣子的起始電暈電壓，減輕了電磁波的干擾；
[0020]6、鋼腳附件系統(tǒng)和鐵帽附件系統(tǒng)的外層絕緣部分有憎水性，使得絕緣子表面污層的泄漏電流大為減少，又由于增加了爬電距離，使得泄漏電流進一步減少，有效限制了電解腐蝕的產(chǎn)生；
[0021]7、鋼腳附件系統(tǒng)的內(nèi)層導電部分與鋼腳緊密接觸，有效削弱了電化學腐蝕的產(chǎn)生；鋼腳附件系統(tǒng)的外層絕緣部分與鋼腳附近的水泥膠裝的局部區(qū)域緊密接觸，有效削弱了電化學腐蝕的產(chǎn)生；
[0022]8、、絕緣子金具腐蝕的主要原因之三是臭氧產(chǎn)生的氧化作用所造成，而這些臭氧是由于鋼腳處的局部放電產(chǎn)生的。鋼腳附件系統(tǒng)將大部分鋼腳與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，有效削弱了臭氧產(chǎn)生的氧化作用；鋼腳附件系統(tǒng)的外層部分的內(nèi)側設置有導電環(huán)，改善了鋼腳附近的電場分布。當鋼腳的裸露部分產(chǎn)生電暈放電時，導電環(huán)可以吸引電暈放電的電荷，有效提高絕緣子的電暈起始電壓，有效削弱臭氧產(chǎn)生的氧化作用；
[0023]9、盤形懸式絕緣子的金具腐蝕通常發(fā)生在水泥膠合劑的表面或其附近。由于絕緣子鋼腳處電流密度大，鋼腳的腐蝕比鐵帽下緣的腐蝕嚴重得多，因此這類絕緣的金具腐蝕主要發(fā)生在鋼腳上。鋼腳附件系統(tǒng)的內(nèi)層部分是導電高分子材料，它擴大了鋼腳的體積，減少了該處的電流密度，有效限制了鋼腳的腐蝕；
[0024]10、鋼腳附件系統(tǒng)和鐵帽附件系統(tǒng)的外層部分由有機材料制成，所以提高了絕緣子的污穢閃絡電壓；
[0025]11、盤形懸式絕緣子的傘裙下面有多個棱存在，看上去是增加了泄漏距離，但運行實踐證明，絕緣子的污閃電壓不僅與泄漏距離有關，還與絕緣子的造型有關，在風的作用下，在棱之間凹處易產(chǎn)生旋渦，凹槽成為污穢易積部分，這個部位的污穢還不易被雨水沖洗，碰上霧天，這些污穢受潮而導電。鋼腳附件系統(tǒng)的外層部分與絕緣子傘裙下方的兩個棱緊密接觸，杜絕了這幾個棱之間凹處的污穢產(chǎn)生，提高了絕緣子的污穢閃絡電壓；
[0026]12、在盤形懸式玻璃絕緣子的情況下，鋼腳附件系統(tǒng)的外層部分與絕緣子玻璃傘裙下方的兩個棱緊密接觸，當玻璃絕緣子發(fā)生自爆時，鋼腳附件系統(tǒng)可以粘接住大部分的玻璃碎片，保證附近的設備及人員安全；同樣的道理，當有人槍擊盤形懸式絕緣子時，鋼腳附件系統(tǒng)可以粘接住大部分的玻璃或瓷碎片，保證附近的設備及人員安全。
[0027]本發(fā)明也適用于所有其他類型的絕緣子和均壓環(huán)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為在瓷或玻璃盤形懸式絕緣子鋼腳處設置附件系統(tǒng)的本發(fā)明結構示意圖之
[0029]圖2為在瓷或玻璃盤形懸式絕緣子鋼腳處設置附件系統(tǒng)的本發(fā)明結構示意圖之--，
[0030]圖3為在瓷或玻璃盤形懸式絕緣子鐵帽處設置附件系統(tǒng)的本發(fā)明結構示意圖
[0031]圖4為在復合線路棒`形懸式絕緣子高壓側均壓環(huán)上設置附件系統(tǒng)的本發(fā)明結構示意圖，
[0032]圖5為在復合線路棒形懸式絕緣子高壓側均壓環(huán)上和接地側均壓環(huán)上分別設置附件系統(tǒng)的本發(fā)明結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]鋼腳附件系統(tǒng)、鐵帽附件系統(tǒng)、高壓環(huán)附件系統(tǒng)、接地環(huán)附件系統(tǒng)由內(nèi)層導電部分、外層絕緣部分組成，鋼腳附件系統(tǒng)、鐵帽附件系統(tǒng)、高壓環(huán)附件系統(tǒng)、接地環(huán)附件系統(tǒng)的內(nèi)層導電部分是導電高分子材料部分，外層絕緣部分是絕緣高分子材料部分。
[0034]下面參照附圖詳述本發(fā)明。
[0035]參照圖1，在瓷或玻璃盤形懸式絕緣子的鋼腳5處設置鋼腳附件系統(tǒng)I，鋼腳附件系統(tǒng)I由兩部分組成，內(nèi)層導電部分1-1是導電高分子材料部分，與鋼腳接觸；外層絕緣部分1-2是絕緣高分子材料部分，與內(nèi)層部分1-1緊密接觸；鋼腳附件系統(tǒng)I的外層部分的內(nèi)側設置有導電環(huán)1_2。
[0036]附件系統(tǒng)I將絕緣子下半部鋼腳與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，提高了絕緣子的起始電暈電壓，減輕了電磁波的干擾。
[0037]鋼腳附件系統(tǒng)I外層部分的內(nèi)側的導電環(huán)1-2，改善了鋼腳5附近的電場分布。當鋼腳5的裸露部分產(chǎn)生電暈放電時，導電環(huán)1-2可以吸引電暈放電的電荷，有效提高絕緣子的電暈起始電壓。
[0038]鋼腳附件系統(tǒng)I的外層部分為憎水性的絕緣高分子材料部分，使得絕緣子表面污層的泄漏電流大為減少，又由于附件系統(tǒng)I增加了爬電距離，使得泄漏電流進一步減少，有效限制了電解腐蝕的產(chǎn)生。與鋼腳5緊密接觸的內(nèi)層導電高分子材料部分，有效削弱了電化學腐蝕的產(chǎn)生；與鋼腳5附近的水泥膠裝的局部區(qū)域緊密接觸的外層絕緣高分子材料部分，有效削弱了電化學腐蝕的產(chǎn)生。
[0039]鋼腳附件系統(tǒng)I將大部分鋼腳與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，有效削弱了臭氧產(chǎn)生的氧化作用；鋼腳附件系統(tǒng)I外層絕緣部分內(nèi)側的導電環(huán)1-2，改善了鋼腳5附近的電場分布。當鋼腳5的裸露部分產(chǎn)生電暈放電時，導電環(huán)可以吸引電暈放電的電荷，有效提高絕緣子的電暈起始電壓，有效削弱臭氧產(chǎn)生的氧化作用。
[0040]盤形懸式絕緣子的金具腐蝕通常發(fā)生在水泥膠合劑的表面或其附近。由于絕緣子鋼腳5處電流密度大，鋼腳5的腐蝕比鐵帽下緣的腐蝕嚴重得多，因此這類絕緣的金具腐蝕主要發(fā)生在鋼腳5上。鋼腳附件系統(tǒng)I的內(nèi)層導電高分子材料部分擴大了鋼腳5的體積，減少了該處的電流密度，有效限制了鋼腳的腐蝕。
[0041]鋼腳附件系統(tǒng)I外層絕緣有機材料部分提高了絕緣子的污穢閃絡電壓。
[0042]盤形懸式絕緣子的傘裙下面有多個棱存在，看上去是增加了泄漏距離，但運行實踐證明，絕緣子的污閃電壓不僅與泄漏距離有關，還與絕緣子的造型有關，在風的作用下，在棱之間凹處易產(chǎn)生旋渦，凹槽成為污穢易積部分，這個部位的污穢還不易被雨水沖洗，碰上霧天，這些污穢受潮而導電。鋼腳附件系統(tǒng)I的外層絕緣部分與絕緣子傘裙下方的兩個棱緊密接觸，杜絕了這幾個棱之間凹處的污穢產(chǎn)生，提高了絕緣子的污穢閃絡電壓。
[0043]在盤形懸式玻璃絕緣子的情況下，鋼腳附件系統(tǒng)I的外層部分與絕緣子玻璃傘裙下方的兩個棱緊密接觸，當玻璃絕緣子發(fā)生自爆時，鋼腳附件系統(tǒng)I可以粘接住大部分的玻璃碎片，保證附近的設備及人員安全；同樣的道理，當有人槍擊盤形懸式絕緣子時，鋼腳附件系統(tǒng)I可以粘接住大部分的玻璃或瓷碎片，保證附近的設備及人員安全。
[0044]參照圖2，圖2與圖1的區(qū)別僅僅在于鋼腳附件系統(tǒng)I的外層部分開有一個圓洞1-3，在圓洞外側設置有導電環(huán)1-4。圖2的鋼腳附件系統(tǒng)I具有圖1鋼腳附件系統(tǒng)I的全部功能，在此基礎上，圓洞1-3可以減少鋼腳附近的污穢，便于現(xiàn)場絕緣子的裝卸作業(yè)，導電環(huán)1-4可以短路絕緣子表面的泄漏電流，提高絕緣子的污穢閃絡電壓。
[0045]參照圖3，在瓷或玻璃盤形懸式絕緣子的鐵帽6處設置鐵帽附件系統(tǒng)2，鐵帽附件系統(tǒng)2的內(nèi)層導電部分2-1是導電高分子材料部分，與鐵帽6接觸；外層絕緣部分是絕緣高分子材料部分，與內(nèi)層導電部分2-1緊密接觸，鐵帽附件系統(tǒng)2的外層部分的上側設置有導電環(huán)2_2。
[0046]附件系統(tǒng)2將絕緣子的鐵帽的中、下部與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，提高了絕緣子的起始電暈電壓，減輕了電磁波的干擾。
[0047]鐵帽附件系統(tǒng)外層絕緣部分上側的導電環(huán)2-2，改善了鐵帽6附近的電場分布。當鐵帽6的上側裸露部分產(chǎn)生電暈放電時，導電環(huán)2-2可以吸引電暈放電的電荷，有效提高絕緣子的電暈起始電壓。
[0048]同樣的道理，鐵帽附件系統(tǒng)外層部分為憎水性的絕緣高分子材料部分，使得絕緣子表面污層的泄漏電流大為減少，又由于鐵帽附件系統(tǒng)2增加了爬電距離，使得泄漏電流進一步減少，有效限制了電解腐蝕的產(chǎn)生。鐵帽附件系統(tǒng)2將大部分鐵帽與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，有效削弱了臭氧產(chǎn)生的氧化作用。
[0049]參照圖4，在復合線路棒形懸式絕緣子7的高壓側均壓環(huán)8上設置高壓環(huán)附件系統(tǒng)3，內(nèi)層導電部分3-1是導電高分子材料部分，與高壓側均壓環(huán)8接觸；外層絕緣部分3-2是絕緣高分子材料部分，與內(nèi)層導電部分3-1緊密接觸。高壓環(huán)附件系統(tǒng)3將均壓環(huán)8的上半部分與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，提高了絕緣子的起始電暈電壓，減輕了電磁波的干擾。高壓環(huán)附件系統(tǒng)3將大部分均壓環(huán)與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，有效削弱了臭氧產(chǎn)生的氧化作用，減緩了均壓環(huán)腐蝕。
[0050]參照圖5，在復合線路棒形懸式絕緣子7的高壓側均壓環(huán)8上設置高壓環(huán)附件系統(tǒng)3，高壓環(huán)附件系統(tǒng)I的內(nèi)層導電部分3-1是導電高分子材料部分，與高壓側均壓環(huán)3接觸；外層絕緣部分是絕緣高分子材料部分，與內(nèi)層部分3-1緊密接觸。在絕緣子7的接地側均壓環(huán)9上設置接地環(huán)附件系統(tǒng)4，接地環(huán)附件系統(tǒng)4內(nèi)層導電部分4-1是導電高分子材料部分，與接地側均壓環(huán)9接觸；外層絕緣部分4-2是絕緣高分子材料部分，與內(nèi)層部分4-1緊密接觸。
[0051]高壓環(huán)附件系統(tǒng)3將高壓均壓環(huán)8的上半部分與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，提高了絕緣子的起始電暈電壓，減輕了電磁波的干擾。均壓環(huán)腐蝕的主要原因是臭氧產(chǎn)生的氧化作用所造成，而這些臭氧是由于均壓環(huán)處的局部放電產(chǎn)生的。高壓環(huán)附件系統(tǒng)3將大部分均壓環(huán)與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，有效削弱了臭氧產(chǎn)生的氧化作用，減緩了均壓環(huán)腐蝕。
[0052]接地環(huán)附件系統(tǒng)4將接地均壓環(huán)9的下半部分與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，提高了絕緣子的起始電暈電壓，減輕了電磁波的干擾。接地環(huán)附件系統(tǒng)4將大部分均壓環(huán)與外界空氣相隔離，杜絕了這一部分電極產(chǎn)生電暈放電的可能性，有效削弱了臭氧產(chǎn)生的氧化作用，減緩了均壓環(huán)腐蝕。
【權利要求】
1.能減少電暈損失及電磁波干擾和提高金具防腐力的絕緣子，其特征在于在瓷或玻璃盤形懸式絕緣子的鋼腳和/或鐵帽處設置鋼腳和/或鐵帽附件系統(tǒng)； 在絕緣子高壓側均壓環(huán)上設置高壓環(huán)附件系統(tǒng)；在絕緣子接地側均壓環(huán)上設置接地環(huán)附件系統(tǒng)； 鋼腳附件系統(tǒng)、鐵帽附件系統(tǒng)由兩部分組成，內(nèi)層導電部分與鋼腳、鐵帽接觸，外層絕緣部分與內(nèi)層導電部分緊密接觸； 高壓環(huán)附件系統(tǒng)、接地環(huán)附件系統(tǒng)由兩部分組成，內(nèi)層導電部分與高壓側均壓環(huán)、接地側均壓環(huán)接觸，外層絕緣部分與內(nèi)層導電部分緊密接觸； 鋼腳附件系統(tǒng)的外層部分的內(nèi)側設置有導電環(huán)；鐵帽附件系統(tǒng)的外層部分的上側設置有導電環(huán)。
2.根據(jù)權利要求1所述的能減少電暈損失及電磁波干擾和提高金具防腐力的絕緣子，其特征在于鋼腳附件系統(tǒng)(I)的外層部分開有一個圓洞(1-3)，在圓洞外側設置有導電環(huán)(1-4)。
3.根據(jù)權利要求1所述的能減少電暈損失及電磁波干擾和提高金具防腐力的絕緣子，其特征在于鋼腳附件系統(tǒng)、鐵帽附件系統(tǒng)、高壓環(huán)附件系統(tǒng)、接地環(huán)附件系統(tǒng)的內(nèi)層導電部分是導電高分子材料部分，外層絕緣部分是絕緣高分子材料部分。
【文檔編號】H01B17/02GK103700452SQ201410006899
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權日:2014年1月7日
【發(fā)明者】張德賽 申請人:湖北鑫德賽絕緣技術有限公司