一種高壓穿墻套管的戶外部分的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高壓穿墻套管的戶外部分，該種高壓穿墻套管的戶外部分通過設(shè)置中間電極和接地電極以及應(yīng)力錐，能夠改善外電極附近的電場(chǎng)分布，提高介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度。
【專利說明】 一種高壓穿墻套管的戶外部分

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電氣設(shè)備領(lǐng)域，具體地，涉及一種高壓穿墻套管的戶外部分。

【背景技術(shù)】
[0002]高壓套管屬于電站、電氣類高壓絕緣子。當(dāng)高壓載流導(dǎo)體需要穿過與其電位不同的技術(shù)箱殼或墻壁等時(shí)候，就要用到高壓套管。高壓套管主要起著使引線對(duì)比絕緣和固定的作用。將載流導(dǎo)體引入或引出變壓器、斷路器、電容器等電氣設(shè)備金屬外殼的，屬于電器用套管；將載流導(dǎo)體穿過建筑物或墻壁的屬于電站用套管。
[0003]套管是由一個(gè)電極插入另一個(gè)不同電位的電極的中心構(gòu)成，所以是一種典型的電場(chǎng)具有強(qiáng)垂直介質(zhì)表面分量的絕緣結(jié)構(gòu)，絕緣介質(zhì)容易擊穿；其表面的電壓分布很不均勻，在外電極的邊緣處的電場(chǎng)十分集中，很容易從此處開始發(fā)生電暈及滑閃放電。為此必須改善外電極附近的電場(chǎng)分布，提高介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓穿墻套管的戶外部分，該種一種高壓穿墻套管的戶外部分通過設(shè)置中間電極和接地電極以及應(yīng)力錐，能夠改善外電極附近的電場(chǎng)分布，提高介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度。
[0005]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種高壓穿墻套管的戶外部分，包括導(dǎo)桿、內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)、外絕緣結(jié)構(gòu)、接線端子和金屬附件，所述金屬附件設(shè)置在外絕緣結(jié)構(gòu)上，外絕緣結(jié)構(gòu)包覆內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)，內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)包覆著導(dǎo)桿，導(dǎo)桿和接線端子相連；
[0007]所述內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)包括中間電極、接地電極、兩個(gè)應(yīng)力錐和環(huán)氧樹脂層，中間電極、接地電極和兩個(gè)應(yīng)力錐均包覆在環(huán)氧樹脂層內(nèi)，一個(gè)應(yīng)力錐和中間電極連接，接地電極和另一個(gè)應(yīng)力錐相連，所述中間電極設(shè)置在靠近導(dǎo)桿的一方，接地電極設(shè)置在中間電極的右側(cè)；
[0008]所述外絕緣結(jié)構(gòu)為硅橡膠護(hù)套層，硅橡膠護(hù)套層上設(shè)置有傘裙；
[0009]所述金屬附件包括屏蔽罩、金屬護(hù)套和法蘭，所述屏蔽罩設(shè)置在接線端子和導(dǎo)桿連接處并貫穿內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂層和外絕緣結(jié)構(gòu)，所述金屬護(hù)套設(shè)置在外絕緣結(jié)構(gòu)外側(cè)并和法蘭相連。
[0010]本實(shí)用新型的思路:套管的內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)與外絕緣結(jié)構(gòu)必須滿足的條件有:1、長(zhǎng)期工作電壓下部發(fā)生有害的局部放電；2、1分鐘工頻耐壓試驗(yàn)電壓下不發(fā)生滑閃放電；3、工頻和沖擊耐受試驗(yàn)電壓下絕緣無破壞。高壓套管中電場(chǎng)沿套管長(zhǎng)度方向和垂直方向的分布都不均勻，為改善外電極附近的電場(chǎng)分布，提高介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，引入了應(yīng)力錐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)中。應(yīng)力錐能夠根據(jù)其錐面的形狀穩(wěn)定沿錐面的電場(chǎng)軸向分量為恒定值來均勻法蘭附近的電場(chǎng)，改善法蘭附件的電場(chǎng)過于集中的現(xiàn)象。采用中間電極和接地電極來取代傳統(tǒng)套管的多個(gè)電極，再和應(yīng)力錐配合使用，其中接地電極與金屬護(hù)套以及法蘭同電位，都為地電位，對(duì)金屬護(hù)套起到屏蔽作用，中間電極為浮動(dòng)電極，調(diào)整中間電極的長(zhǎng)度能使其電壓基本為外絕緣結(jié)構(gòu)所加電壓的一半，而導(dǎo)桿與中間電極之間的電壓和中間電極與接地電極之間的電壓相等就是我們需要的。
[0011 ] 中間電極的長(zhǎng)度和半徑以及接地電極的長(zhǎng)度和半徑能使導(dǎo)桿與中間電極之間的電壓和中間電極與接地電極之間的電壓相等。為控制套管內(nèi)部和套管表面的電場(chǎng)均勻化，導(dǎo)桿和中間電極之間以及中間電極與接地電極之間的電壓需滿足等電容原理，因此，中間電極的長(zhǎng)度和半徑以及接地電極的長(zhǎng)度和半徑的合理設(shè)置能夠滿足等電容原理使得中間電極之間的電壓和中間電極與接地電極之間的電壓相等。
[0012]所述外絕緣結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為15_20cm。高壓穿墻套管的單側(cè)絕緣長(zhǎng)度由外絕緣在空氣中的閃絡(luò)電壓限制，如果長(zhǎng)度不透，將導(dǎo)致空氣擊穿。因此單側(cè)絕緣長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)選用適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，一般根據(jù)公式:(閃絡(luò)電壓-14)/3.16即可初步得到絕緣結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。而對(duì)于諸如llOkV高壓套管，雷電沖擊干耐受電壓為550kV，其單側(cè)絕緣長(zhǎng)度約為16cm。
[0013]所述導(dǎo)桿為銅桿。
[0014]所述外絕緣結(jié)構(gòu)的硅橡膠護(hù)套層為經(jīng)二段硫化的橡膠。經(jīng)過二段硫化的硅橡膠具有良好的壓縮變形、介電性能以及穩(wěn)定的機(jī)械性能，用這個(gè)制作傘裙，能夠使得硅橡膠材料優(yōu)異的電絕緣性、耐環(huán)境氣候影響等性能得到充分發(fā)揮。
[0015]綜上，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]本實(shí)用新型通過設(shè)置中間電極和接地電極以及應(yīng)力錐，能夠改善外電極附近的電場(chǎng)分布，提高介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱:
[0019]1、導(dǎo)桿，2、接線端子，3、外絕緣部分，4、屏蔽罩，5、內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)，6、應(yīng)力錐，7、中間電極，8、接地電極，9、金屬護(hù)罩，10、傘裙。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，一種高壓穿墻套管的戶外部分，包括導(dǎo)桿1、內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)5、外絕緣結(jié)構(gòu)、接線端子2和金屬附件，所述金屬附件設(shè)置在外絕緣結(jié)構(gòu)上，外絕緣結(jié)構(gòu)包覆內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)5，內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)5包覆著導(dǎo)桿1，導(dǎo)桿1和接線端子2相連；
[0023]所述內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)5包括中間電極7、接地電極8、兩個(gè)應(yīng)力錐6和環(huán)氧樹脂層，中間電極7、接地電極8和兩個(gè)應(yīng)力錐6均包覆在環(huán)氧樹脂層內(nèi)，一個(gè)應(yīng)力錐6和中間電極7連接，接地電極8和另一個(gè)應(yīng)力錐6相連，所述中間電極7設(shè)置在靠近導(dǎo)桿1的一方，接地電極8設(shè)置在中間電極7的右側(cè)；
[0024]所述外絕緣結(jié)構(gòu)為硅橡膠護(hù)套層，硅橡膠護(hù)套層上設(shè)置有傘裙10 ；
[0025]所述金屬附件包括屏蔽罩4、金屬護(hù)套和法蘭，所述屏蔽罩4設(shè)置在接線端子2和導(dǎo)桿1連接處并貫穿內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)5的環(huán)氧樹脂層和外絕緣結(jié)構(gòu)，所述金屬護(hù)套設(shè)置在外絕緣結(jié)構(gòu)外側(cè)并和法蘭相連。
[0026]本實(shí)用新型的思路:套管的內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)5與外絕緣結(jié)構(gòu)必須滿足的條件有:1、長(zhǎng)期工作電壓下部發(fā)生有害的局部放電；2、1分鐘工頻耐壓試驗(yàn)電壓下不發(fā)生滑閃放電；3、工頻和沖擊耐受試驗(yàn)電壓下絕緣無破壞。高壓套管中電場(chǎng)沿套管長(zhǎng)度方向和垂直方向的分布都不均勻，為改善外電極附近的電場(chǎng)分布，提高介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，引入了應(yīng)力錐6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)5中。應(yīng)力錐6能夠根據(jù)其錐面的形狀穩(wěn)定沿錐面的電場(chǎng)軸向分量為恒定值來均勻法蘭附近的電場(chǎng)，改善法蘭附件的電場(chǎng)過于集中的現(xiàn)象。采用中間電極7和接地電極8來取代傳統(tǒng)套管的多個(gè)電極，再和應(yīng)力錐6配合使用，其中接地電極8與金屬護(hù)套以及法蘭同電位，都為地電位，對(duì)金屬護(hù)套起到屏蔽作用，中間電極7為浮動(dòng)電極，調(diào)整中間電極7的長(zhǎng)度能使其電壓基本為外絕緣結(jié)構(gòu)所加電壓的一半，而導(dǎo)桿1與中間電極7之間的電壓和中間電極7與接地電極8之間的電壓相等就是我們需要的。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]如圖1所示，和實(shí)施例1類似，區(qū)別在于:
[0029]中間電極7的長(zhǎng)度和半徑以及接地電極8的長(zhǎng)度和半徑能使導(dǎo)桿1與中間電極7之間的電壓和中間電極7與接地電極8之間的電壓相等。為控制套管內(nèi)部和套管表面的電場(chǎng)均勻化，導(dǎo)桿1和中間電極7之間以及中間電極7與接地電極8之間的電壓需滿足等電容原理，因此，中間電極7的長(zhǎng)度和半徑以及接地電極8的長(zhǎng)度和半徑的合理設(shè)置能夠滿足等電容原理使得中間電極7之間的電壓和中間電極7與接地電極8之間的電壓相等。
[0030]所述外絕緣結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為15_20cm。高壓穿墻套管的單側(cè)絕緣長(zhǎng)度由外絕緣在空氣中的閃絡(luò)電壓限制，如果長(zhǎng)度不透，將導(dǎo)致空氣擊穿。因此單側(cè)絕緣長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)選用適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，一般根據(jù)公式:閃絡(luò)電壓-14/3.16即可初步得到絕緣結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。而對(duì)于諸如llOkV高壓套管，雷電沖擊干耐受電壓為550kV，其單側(cè)絕緣長(zhǎng)度約為16cm。
[0031]所述導(dǎo)桿1為銅桿。
[0032]所述外絕緣結(jié)構(gòu)的硅橡膠護(hù)套層為經(jīng)二段硫化的橡膠。經(jīng)過二段硫化的硅橡膠具有良好的壓縮變形、介電性能以及穩(wěn)定的機(jī)械性能，用這個(gè)制作傘裙10，能夠使得硅橡膠材料優(yōu)異的電絕緣性、耐環(huán)境氣候影響等性能得到充分發(fā)揮。
[0033]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓穿墻套管的戶外部分，其特征在于，包括導(dǎo)桿(I)、內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)(5)、外絕緣結(jié)構(gòu)、接線端子(2)和金屬附件，所述金屬附件設(shè)置在外絕緣結(jié)構(gòu)上，外絕緣結(jié)構(gòu)包覆內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)(5 )，內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)(5 )包覆著導(dǎo)桿(I)，導(dǎo)桿(I)和接線端子(2 )相連； 所述內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)(5)包括中間電極(7)、接地電極(8)、兩個(gè)應(yīng)力錐(6)和環(huán)氧樹脂層，中間電極(7 )、接地電極(8 )和兩個(gè)應(yīng)力錐(6 )均包覆在環(huán)氧樹脂層內(nèi)，一個(gè)應(yīng)力錐(6 )和中間電極(7)連接，接地電極(8)和另一個(gè)應(yīng)力錐(6)相連，所述中間電極(7)設(shè)置在靠近導(dǎo)桿(I)的一方，接地電極(8 )設(shè)置在中間電極(7 )的右側(cè)； 所述外絕緣結(jié)構(gòu)為硅橡膠護(hù)套層，硅橡膠護(hù)套層上設(shè)置有傘裙(10); 所述金屬附件包括屏蔽罩(4)、金屬護(hù)套和法蘭，所述屏蔽罩(4)設(shè)置在接線端子(2)和導(dǎo)桿(I)連接處并貫穿內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)(5)的環(huán)氧樹脂層和外絕緣結(jié)構(gòu)，所述金屬護(hù)套設(shè)置在外絕緣結(jié)構(gòu)外側(cè)并和法蘭相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓穿墻套管的戶外部分，其特征在于，中間電極(7)的長(zhǎng)度和半徑以及接地電極(8)的長(zhǎng)度和半徑能使導(dǎo)桿(I)與中間電極(7)之間的電壓和中間電極(7 )與接地電極(8 )之間的電壓相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓穿墻套管的戶外部分，其特征在于，所述外絕緣結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為15_20cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓穿墻套管的戶外部分，其特征在于，所述導(dǎo)桿(I)為銅桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓穿墻套管的戶外部分，其特征在于，所述外絕緣結(jié)構(gòu)的硅橡膠護(hù)套層為經(jīng)二段硫化的橡膠。
【文檔編號(hào)】H02G3/22GK204167834SQ201420629019
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】劉磊, 李海峰 申請(qǐng)人:成都峰達(dá)科技有限公司