專利名稱：超/特高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子大、小均壓環(huán)配置結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高壓、超高壓、特高壓架空輸電線路絕緣子技術(shù)領(lǐng)域，涉及交流、直流高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子的均壓結(jié)構(gòu)，特別涉及一種高壓輸電線路的復(fù)合絕緣子大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將大均壓環(huán)和小均壓環(huán)和復(fù)合絕緣子配置在高壓輸電線路的高壓導(dǎo)線側(cè)和桿塔橫擔側(cè)，能夠改善復(fù)合絕緣子端部的電場分布，減少導(dǎo)線側(cè)電場集中處電蝕，對提高高壓輸電線路的安全可靠運行具有重大意義。
背景技術(shù)：
電力工業(yè)的快速發(fā)展和電壓等級的不斷提高，使復(fù)合絕緣子用量顯著增加，同時事故障率也相應(yīng)增加。特別是因均壓環(huán)配置不當，引起導(dǎo)線側(cè)電場集中處電蝕，導(dǎo)致外絕緣性能喪失，芯棒蝕損后斷裂，甚至造成掉線等重大事故。因此，復(fù)合絕緣子與均壓環(huán)配置的合理性，將直接影響到輸電線路運行的可靠性和安全性。
復(fù)合絕緣子作為高壓架空輸電導(dǎo)線的絕緣支持，在高電壓輸電線路中受到塔桿、導(dǎo)線分布電容和分布阻抗的影響，使復(fù)合絕緣子在交流和直流電壓下的電場分布不均勻，尤其是高壓導(dǎo)線側(cè)和桿塔橫擔側(cè)的絕緣子傘裙、護套、芯棒，承受著比其中部高3～5倍的電場強度。若均壓環(huán)配置不當，將會在這些區(qū)域產(chǎn)生電暈放電和電蝕損。特別在金具與芯棒的連接處，由于金具端部與硅橡膠護套形成薄弱界面，并且該處電場十分集中，在雨霧、風塵等污穢條件下，易受到電蝕損，加速絕緣子劣化，甚至造成絕緣子斷裂掉線。因此，合理、科學(xué)的配置均壓裝置，改善復(fù)合絕緣子端部的電場分布，對提高輸電線路的安全可靠運行具有重大意義。
目前，在高壓輸電線路中，一般采用在高壓導(dǎo)線側(cè)和桿塔橫擔側(cè)加裝均壓屏蔽環(huán)的方法來改善絕緣子的電場分布。但這種方法的均壓效果有限，不能對絕緣子金具端部與硅橡膠護套形成的界面處電場有效屏蔽，從而引起事故。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能最大限度的實現(xiàn)復(fù)合絕緣子高壓導(dǎo)線側(cè)和桿塔橫擔側(cè)的電場分布均勻化，有效改進高壓線路絕緣子安全運行可靠性。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案是一種超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，包括高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子，其特征在于所述的復(fù)合絕緣子的高壓導(dǎo)線側(cè)和桿塔橫擔側(cè)分別配置有大、小均壓環(huán)，形成復(fù)合絕緣子大、小均壓環(huán)結(jié)構(gòu)；在復(fù)合絕緣子的高壓導(dǎo)線側(cè)，小均壓環(huán)單元安裝在復(fù)合絕緣子金具端部，與金具等電位，小均壓環(huán)單元與金具之間形成低電場區(qū)；大均壓環(huán)單元安裝在絕緣子金具端面上方，其大均壓環(huán)上的支架連接到金具中部，與金具等電位；在復(fù)合絕緣子的桿塔橫擔側(cè)，小均壓環(huán)安裝在絕緣子金具端部，與金具等電位；大均壓環(huán)安裝在絕緣子金具端面下方，其大均壓環(huán)上的支架連接到金具中部，與金具等電位。
本發(fā)明的其它一些特點是所述的大、小均壓環(huán)由支架和環(huán)組構(gòu)成整體，環(huán)的形狀為圓環(huán)、開口環(huán)或跑道形環(huán)。
所述的桿塔橫擔側(cè)只安裝大均壓而不裝小均壓環(huán)。
所述的高壓導(dǎo)線側(cè)配置的大均壓環(huán)單元，其環(huán)中心直徑為315mm～700mm，環(huán)截面直徑為30mm～100mm，環(huán)中心平面比高壓導(dǎo)線側(cè)片絕緣子下傘面高15mm～90mm；高壓導(dǎo)線側(cè)配置的小均壓環(huán)單元，其環(huán)中心距離為90mm～120mm，環(huán)截面直徑為16mm～32mm，環(huán)中心平面比高壓導(dǎo)線側(cè)鋼腳金具上端面高0mm～20mm。
所述的桿塔橫擔側(cè)配置的大均壓環(huán)單元，其環(huán)中心直徑為315mm～700mm，環(huán)截面直徑為30mm～100mm，環(huán)中心平面比桿塔橫擔側(cè)片絕緣子下傘面低15mm～90mm；桿塔橫擔側(cè)配置的小均壓環(huán)單元，其環(huán)中心直徑為90mm～120mm，環(huán)截面直徑為16mm～32mm，環(huán)中心平面比桿塔橫擔側(cè)鋼帽金具下端面低0mm～20mm。
所述的復(fù)合絕緣子為硅橡膠、環(huán)氧有機材料復(fù)合制成的棒形懸式絕緣子。
申請人對高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的電場分布進行了仿真計算，本發(fā)明的超/特高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子大、小均壓環(huán)結(jié)構(gòu)，可最大限度地實現(xiàn)電場分布均勻化，有效抑制復(fù)合絕緣子端部的電暈放電和電蝕損。


圖1是高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子大、小均壓環(huán)結(jié)構(gòu)圖，其中(a)是大、小均壓環(huán)結(jié)構(gòu)圖，(b)是圓環(huán)示意圖，(c)是開口環(huán)示意圖，(d)是跑道形環(huán)示意圖。
圖2是單I串型復(fù)合絕緣子單元1與大、小均壓環(huán)的配置方法a。
圖3是單I串型復(fù)合絕緣子單元1與大、小均壓環(huán)的配置方法b(特殊時桿塔橫擔側(cè)可以不配置小均壓環(huán))。
圖4是雙I串型復(fù)合絕緣子單元1與大、小均壓環(huán)的配置方法a。
圖5是雙I串型復(fù)合絕緣子單元1與大、小均壓環(huán)的配置方法b(特殊時桿塔橫擔側(cè)可以不配置小均壓環(huán))。
圖6是V串型(或雙V串型)復(fù)合絕緣子單元1與大、小均壓環(huán)的配置方法a。
圖7是V串型(或雙V串型)復(fù)合絕緣子單元1與大、小均壓環(huán)的配置方法b(特殊時桿塔橫擔側(cè)可以不配置小均壓環(huán))。
圖8是仿真計算的復(fù)合絕緣子高壓導(dǎo)線側(cè)只配置大均壓環(huán)時的電場分布。其中1)為復(fù)合絕緣子高壓導(dǎo)線側(cè)只配大均壓環(huán)時的電場分布，2)為高壓導(dǎo)線側(cè)鋼腳金具與硅橡膠護套端面處電場分布的放大圖。
圖9是仿真計算的復(fù)合絕緣子高壓導(dǎo)線側(cè)配置大、小均壓環(huán)時的電場分布。其中1)為復(fù)合絕緣子高壓導(dǎo)線側(cè)配置大、小均壓環(huán)時的電場分布，2)為高壓導(dǎo)線側(cè)小均壓環(huán)附近的電場分布放大圖。
以下結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
具體實施例方式
圖1是超/特高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子大、小均壓環(huán)結(jié)構(gòu)圖，大、小均壓環(huán)由支架A和環(huán)B構(gòu)成，根據(jù)申請人的實驗證明無論環(huán)B的形狀為圓環(huán)、開口環(huán)還是跑道形環(huán)，都能夠很好的完成本發(fā)明的目的。
圖2～圖7是本發(fā)明的實施例，其共同的結(jié)構(gòu)方式是由復(fù)合絕緣子單元1、高壓導(dǎo)線側(cè)的大均壓環(huán)單元2、小均壓環(huán)單元3及桿塔橫擔側(cè)的大均壓環(huán)單元4、小均壓環(huán)單元5組合安裝而成。
本發(fā)明的配置方法為以復(fù)合絕緣子單元1為基礎(chǔ)，其一端與高壓導(dǎo)線連接，另一端與塔桿橫擔連接；在復(fù)合絕緣子單元1的高壓導(dǎo)線側(cè)，安裝大均壓環(huán)單元2和小均壓環(huán)單元3，大、小均壓環(huán)與復(fù)合絕緣子單元1的高壓導(dǎo)線側(cè)鋼腳金具相連(見圖2～圖7高壓導(dǎo)線側(cè))；小均壓環(huán)單元3與鋼腳金具等電位，小均壓環(huán)單元3與絕緣子單元1的鋼腳金具之間形成的低電場區(qū)，能有效改善絕緣子鋼腳金具與硅橡膠護套形成的端面處電場；大均壓環(huán)單元2安裝在復(fù)合絕緣子單元1的鋼腳金具端面上方，其支架連接到鋼腳金具中部，與鋼腳金具等電位，大均壓環(huán)單元2與鋼腳金具之間形成的低電場區(qū)，能有效改善小均壓環(huán)單元3外側(cè)面的高電場，不致由其外側(cè)面引發(fā)閃絡(luò)，最大電場強度出現(xiàn)在大均壓環(huán)單元2的外側(cè)面。
在復(fù)合絕緣子單元1的桿塔橫擔側(cè)，安裝大均壓環(huán)單元4和小均壓環(huán)單元5，大、小均壓環(huán)單元與復(fù)合絕緣子單元1的桿塔橫擔側(cè)鋼帽金具相連(見圖2、圖4、圖6桿塔橫擔側(cè))，與鋼帽金具等電位，小均壓環(huán)單元5與鋼帽金具之間形成的低電場區(qū)，能有效改善絕緣子鋼帽金具與硅橡膠護套形成的端面處電場；大均壓環(huán)單元4安裝在絕緣子鋼帽金具端面下方，其支架連接到鋼帽金具中部，與鋼帽金具等電位，大均壓環(huán)單元4與鋼帽金具之間形成的低電場區(qū)，能有效改善小均壓環(huán)單元5外側(cè)面的高電場，不致由其外側(cè)面引發(fā)閃絡(luò)，最大電場強度出現(xiàn)在大均壓環(huán)4的外側(cè)面。
特殊時也可不裝小均壓環(huán)單元5(見圖3、圖5、圖7桿塔橫擔側(cè))。
復(fù)合絕緣子單元1由硅橡膠、環(huán)氧等有機材料復(fù)合制成，其傘形包括等徑傘和大小傘。
高壓導(dǎo)線側(cè)大均壓環(huán)單元2，環(huán)中心直徑為315mm～700mm，環(huán)截面直徑為30mm～100mm，環(huán)中心平面比高壓導(dǎo)線側(cè)片絕緣子下傘面高15mm～90mm；高壓導(dǎo)線側(cè)小均壓環(huán)單元3，環(huán)中心距離為90mm～120mm，環(huán)截面直徑為16mm～32mm，環(huán)中心平面比高壓導(dǎo)線側(cè)鋼腳金具上端面高0mm～20mm。
桿塔橫擔側(cè)大均壓環(huán)單元4，環(huán)中心直徑為315mm～700mm，環(huán)截面直徑為30mm～100mm，環(huán)中心平面比桿塔橫擔側(cè)片絕緣子下傘面低15mm～90mm；桿塔橫擔側(cè)小均壓環(huán)單元5，環(huán)中心直徑為90mm～120mm，環(huán)截面直徑為16mm～32mm，環(huán)中心平面比桿塔橫擔側(cè)鋼帽金具下端面低0mm～20mm。
當然，大、小均壓環(huán)可以根據(jù)需要制成一體；大、小均壓環(huán)采用金屬材料制成。
本發(fā)明經(jīng)過仿真計算和試驗，證明了本方法配置的大、小均壓環(huán)結(jié)構(gòu)，其小均壓環(huán)與金具之間形成低電場區(qū)，能有效屏蔽絕緣子金具與硅橡膠護套形成的端面處電場；大均壓環(huán)與金具之間形成低電場區(qū)，能有效改善小均壓環(huán)外側(cè)面的高電場，使最大電場強度出現(xiàn)在大均壓環(huán)外側(cè)面，達到了復(fù)合絕緣子串電場分布最大限度的均勻化，有效抑制了復(fù)合絕緣子的電暈放電和電蝕損，均壓效果顯著。
圖8是仿真計算的高壓導(dǎo)線側(cè)只配置大均壓環(huán)時的電場分布。其中1)為復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)的電場分布，2)為該區(qū)域的放大圖。從圖中可以看出，高壓導(dǎo)線側(cè)大均壓環(huán)與鋼腳金具之間形成低電場區(qū)，不能有效屏蔽金具與硅橡膠護套形成的端面處電場，致使該處的最大電場強度值為1150V/mm。
圖9是仿真計算的高壓導(dǎo)線側(cè)配置大、小均壓環(huán)時的電場分布。其中1)為復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)的電場分布，2)為該區(qū)域的放大圖。從圖中可以看出，高壓導(dǎo)線側(cè)小均壓環(huán)與鋼腳金具之間形成的低電場區(qū)，能有效屏蔽鋼腳金具與硅橡膠護套形成的端面處電場，使該處的最大電場強度值低于85V/mm；且大均壓環(huán)與鋼腳金具之間形成的低電場區(qū)，能有效改善小均壓環(huán)外側(cè)面的高電場。
權(quán)利要求
1.一種超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，包括輸電線路的復(fù)合絕緣子，其特征在于所述的復(fù)合絕緣子的高壓導(dǎo)線側(cè)和桿塔橫擔側(cè)分別配置有大、小均壓環(huán)，形成復(fù)合絕緣子大、小均壓環(huán)結(jié)構(gòu)；在復(fù)合絕緣子的高壓導(dǎo)線側(cè)，小均壓環(huán)單元安裝在復(fù)合絕緣子金具端部，與金具等電位，小均壓環(huán)單元與金具之間形成低電場區(qū)；大均壓環(huán)單元安裝在絕緣子金具端面上方，其大均壓環(huán)上的支架連接到金具中部，與金具等電位；在復(fù)合絕緣子的桿塔橫擔側(cè)，小均壓環(huán)安裝在絕緣子金具端部，與金具等電位；大均壓環(huán)安裝在絕緣子金具端面下方，其大均壓環(huán)上的支架連接到金具中部，與金具等電位。
2.如權(quán)利要求1所述的超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的大、小均壓環(huán)由支架和環(huán)組構(gòu)成整體，環(huán)的形狀為圓環(huán)、開口環(huán)或跑道形環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的桿塔橫擔側(cè)只安裝大均壓而不裝小均壓環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的高壓導(dǎo)線側(cè)配置的大均壓環(huán)單元，其環(huán)中心直徑為315mm～700mm，環(huán)截面直徑為30mm～100mm，環(huán)中心平面比高壓導(dǎo)線側(cè)片絕緣子下傘面高15mm～90mm；高壓導(dǎo)線側(cè)配置的小均壓環(huán)單元，其環(huán)中心距離為90mm～120mm，環(huán)截面直徑為16mm～32mm，環(huán)中心平面比高壓導(dǎo)線側(cè)鋼腳金具上端面高0mm～20mm。
5.如權(quán)利要求1所述的超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的桿塔橫擔側(cè)配置的大均壓環(huán)單元，其環(huán)中心直徑為315mm～700mm，環(huán)截面直徑為30mm～100mm，環(huán)中心平面比桿塔橫擔側(cè)片絕緣子下傘面低15mm～90mm；桿塔橫擔側(cè)配置的小均壓環(huán)單元，其環(huán)中心直徑為90mm～120mm，環(huán)截面直徑為16mm～32mm，環(huán)中心平面比桿塔橫擔側(cè)鋼帽金具下端面低0mm～20mm。
6.如權(quán)利要求1所述超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的大、小均壓環(huán)為分體結(jié)構(gòu)或制成一體。
7.如權(quán)利要求2或6所述的超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的大、小均壓環(huán)采用金屬材料制成。
8.如權(quán)利要求1所述超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的復(fù)合絕緣子為硅橡膠、環(huán)氧有機材料復(fù)合制成的棒形懸式絕緣子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超/特高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的大、小均壓環(huán)的配置結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子的高壓導(dǎo)線側(cè)和桿塔橫擔側(cè)分別配置大、小均壓環(huán)形成的復(fù)合絕緣子大、小均壓環(huán)結(jié)構(gòu)；復(fù)合絕緣子為硅橡膠、環(huán)氧有機材料復(fù)合制成的棒形懸式絕緣子。大、小均壓環(huán)為金屬材料制成，大、小均壓環(huán)由支架和環(huán)組構(gòu)成整體，環(huán)的形狀為圓環(huán)、開口環(huán)或跑道形環(huán)。該結(jié)構(gòu)能最大限度的實現(xiàn)復(fù)合絕緣子高壓導(dǎo)線側(cè)和桿塔橫擔側(cè)的電場分布均勻化，抑制復(fù)合絕緣子的電暈放電和電蝕損，提高高壓輸電線路復(fù)合絕緣子的安全運行可靠性。
文檔編號H01B17/44GK1848307SQ200610042758
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者彭宗仁, 劉鵬, 高乃奎 申請人:西安交通大學(xué)