一种新型结构特高压或超高压直流绝缘子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型结构特高压或超高压直流绝缘子，包括绝缘筒、设置在绝缘筒上端的上法兰和设置在绝缘筒下端的下法兰，在绝缘筒内侧由上而下设有一组电阻单元；单个电阻单元包括玻璃钢圆筒，在玻璃钢圆筒的两端分别设有法兰上端和法兰下端，在玻璃钢圆筒上绕制有漆包电阻丝，且漆包电阻丝多层平铺绕制成平行四边形或梯形的线包；相邻电阻单元层间设有绝缘薄膜；在绝缘筒与玻璃钢圆筒之间填充有绝缘气体。本实用新型专利技术使绝缘子表面电压分布均匀，可以有效的释放电荷，避免了有害的放电及有害的离子迁移，提高了产品的电气性能和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉及一种直流绝缘子，具体的说是一种新型结构特高压或超高压直流绝缘子。
技术介绍
现在的直流超高压及特高压空心绝缘筒，当内部穿越载流导体时，例如：变压器套管(图1)、GIS用出线套管(图2)、穿墙套管，除了沿轴向的表面场强外(Ea)，还有更大的径向场强(Er)，使得中间接地部位的场强很大，极易发生闪络。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种新型结构特高压或超高压直流绝缘子，该直流绝缘子使得空心绝缘筒沿着表面的场强均匀分布，避免了有害的放电及有害的离子迁移，提高了产品的可靠性及使用寿命。本技术专利的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型结构特高压或超高压直流绝缘子，包括绝缘筒、设置在绝缘筒上端的上法兰和设置在绝缘筒下端的下法兰，其特征在于：在绝缘筒内侧由上而下设有一组电阻单元；单个电阻单元包括玻璃钢圆筒，在玻璃钢圆筒的两端分别设有法兰上端和法兰下端，在玻璃钢圆筒上绕制有漆包电阻丝，且漆包电阻丝多层平铺绕制成平行四边形或梯形的线包；相邻电阻单元层间设有绝缘薄膜；在绝缘筒与玻璃钢圆筒之间填充有绝缘气体。进一步，绝缘筒的内径与玻璃钢圆筒的外径相适配，且漆包电阻丝位于绝缘筒的内径与玻璃钢圆筒的外径之间。所述绝缘筒是复合绝缘空心绝缘筒或空心瓷套。漆包电阻丝是康铜、镍铬丝，起头电阻丝和法兰上端短接，然后用绕制电压互感器的方法平铺绕制，末端电阻丝和法兰下端短接。绝缘薄膜是点胶薄膜。绝缘气体是SF6气体。本技术将每个电阻单元一次装入空心复合筒的内侧，形成一个电阻符合设计要求的电阻线包。每个电阻单元都是浸在SF6气体中的，所以所有的间隙都充填了SF6绝缘气体。绕包的端绝缘也正是用SF6气体绝缘，所以整个线包都有可靠的电气性能。由此形成一个贯通的沿着绝缘筒内侧电阻均匀分布的电阻分压器。在直流电压下，内表面的直流电压也就分布均匀。由于流过电阻分压器的电流Ir值明显大于外表面的泄露电流Io，因此也钳制了外表面的电压分布。与传统直流绝缘子相比，本技术结构绝缘子沿着绝缘筒内表面布置螺旋状的电阻丝，内表面的电压完全由电阻分配，通过内表面的电压钳制外表面的电压；为了满足电阻大小，将电阻分成若干个电阻单元组成。由于有了这个电流通道，可以使绝缘子表面电压分布均匀，当高压端有静电电荷集聚时，可以有效的释放电荷，避免了有害的放电及有害的离子迁移，提高了产品的可靠性及使用寿命。本技术可以用来制造直流套管，包括变压器套管、GIS出线套管、GIL管道母线套管、穿墙套管；也可以用来作为隔离开关的支柱等。这种套管既可以是复合的空心绝缘筒，也可以用直筒形的电瓷瓷套。附图说明图1是现有技术中变压器套管的轴向场强和径向场强示意图。图2是现有技术中GIS用出线套管的轴向场强和径向场强示意图。图3是本技术的结构及轴向场强示意图。图4-1是本技术电阻单元中漆包电阻丝为平行四边形结构的示意图。图4-2是本技术电阻单元中漆包电阻丝为梯形结构的示意图。具体实施方式一种新型结构特高压或超高压直流绝缘子，包括绝缘筒2、设置在绝缘筒上端的上法兰1和设置在绝缘筒下端的下法兰4，在绝缘筒内侧由上而下设有一组电阻单元3。单个电阻单元包括玻璃钢圆筒31，在玻璃钢圆筒的两端分别设有法兰上端32和法兰下端33，在玻璃钢圆筒上绕制有漆包电阻丝5，且漆包电阻丝多层平铺绕制成平行四边形或梯形的线包；相邻电阻单元层间设有绝缘薄膜6；在绝缘筒与玻璃钢圆筒之间填充有绝缘气体7。绝缘筒的内径与玻璃钢圆筒的外径相适配，且漆包电阻丝位于绝缘筒的内径与玻璃钢圆筒的外径之间。绝缘筒是复合绝缘空心绝缘筒或空心瓷套。本技术在空心绝缘筒的内表面布置螺旋状的电阻丝，内表面的电压完全由电阻分配，通过内表面的电压钳制外表面的电压。为了实现这个专利技术，要克服以下几个难题。1、流经电阻的电流Ir(图3)必须明显大于流经外表面的泄露电流，这样才能钳制外表面的电压分布。而这个电流也不能过大，由此电流产生的损耗所引起的温升要合适。例如：对于±1100kV的直流套管，设总的损耗P为5kW左右，这样套管的温升不会超过20K，此时的电流由可得电阻R＝242MΩ电流I＝4.6mA一般来说，1100kV的直流空心复合筒的高度为12m左右，内径大概为1m左右，即使用很细的电阻丝，直径φ0.12mm-φ0.2mm电阻丝每米的电阻值也仅为30Ω左右。则如果沿内侧均匀密布，其最大电阻为其中：12000mm为空心复合筒总高1000mm为复合绝缘筒间的法兰总高30Ω为每米电阻丝是电阻值1m为复合空心筒的直径0.2mm为电阻丝的直径1.05为系数显然，任何平绕的方式是远远达不到阻值的要求的。因此；与本技术配套的技术是一种电阻的绕制方法，将12m长的内侧电阻分成若干单元，例每单元长30cm，则每单元分担电压为：每单元由一个玻璃钢圆筒和相应的屏蔽电极组成，用漆包电阻丝(康铜、镍铬丝等电阻丝)，起头电阻丝51和法兰上端32短接，然后用绕制电压互感器的方法平铺绕制线包，层间采用GIS用电压互感器用的点胶薄膜，末端电阻丝52和法兰下端33短接。由于法兰上、下两端有27.5kV的电位差，所以最上层和最下层电阻丝留有15mm左右的绝缘距离，呈现均匀的平行四边形或梯形布置。将每个电阻单元一次装入空心复合筒的内侧，形成一个电阻符合设计要求的电阻线包。每个电阻单元都是浸在SF6气体中的，所以所有的间隙都充填了SF6绝缘气体。绕包的端绝缘也正是用SF6气体绝缘，所以整个线包都有可靠的电气性能。由此形成一个贯通的沿着绝缘筒内侧电阻均匀分布的电阻分压器。在直流电压下，内表面的直流电压也就分布均匀。由于流过电阻分压器的电流Ir值明显大于外表面的泄露电流Io，因此也钳制了外表面的电压分布。由于有了这个电流通道，当高压端有静电电荷集聚时，可以有效的释放电荷，避免了有害的放电及有害的离子迁移，提高了产品的可靠性及使用寿命。利用本技术，可以用来制造直流套管，包括变压器套管、GIS出线套管、GIL管道母线套管、穿墙套管；也可以用来作为隔离开关的支柱等。这种套管既可以是复合的空心绝缘筒，也可以用直筒形的电瓷瓷套。如果在最后的一个单元做一个抽头，可以直接作为电阻分压器，作为直流电压互感器使用。分压器低压侧电阻R2可以按照变化的要求设计，可获得任何需要的变比。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型结构特高压或超高压直流绝缘子，包括绝缘筒（2）、设置在绝缘筒（2）上端的上法兰（1）和设置在绝缘筒（2）下端的下法兰（4），其特征在于：在绝缘筒（2）内侧由上而下设有一组电阻单元（3）；单个电阻单元（3）包括玻璃钢圆筒（31），在玻璃钢圆筒（31）的两端分别设有法兰上端（32）和法兰下端（33），在玻璃钢圆筒（31）上绕制有漆包电阻丝（5），且漆包电阻丝（5）多层平铺绕制成平行四边形或梯形的线包；相邻电阻单元（3）层间设有绝缘薄膜（6）；在绝缘筒（2）与玻璃钢圆筒（31）之间填充有绝缘气体（7）。

【技术特征摘要】
1.一种新型结构特高压或超高压直流绝缘子，包括绝缘筒（2）、设置在绝缘筒（2）上端的上法兰（1）和设置在绝缘筒（2）下端的下法兰（4），其特征在于：在绝缘筒（2）内侧由上而下设有一组电阻单元（3）；单个电阻单元（3）包括玻璃钢圆筒（31），在玻璃钢圆筒（31）的两端分别设有法兰上端（32）和法兰下端（33），在玻璃钢圆筒（31）上绕制有漆包电阻丝（5），且漆包电阻丝（5）多层平铺绕制成平行四边形或梯形的线包；相邻电阻单元（3）层间设有绝缘薄膜（6）；在绝缘筒（2）与玻璃钢圆筒（31）之间填充有绝缘气体（7）。2.根据权利要求1所述的新型结构特高压或超高压直流绝缘子，其特征在于：绝缘筒（2）的内径与玻璃钢圆筒（31...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞育号，
申请(专利权)人：江苏智达高压电气有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32