一种特高压复合外绝缘出线套管制造技术

本实用新型专利技术公开一种特高压复合外绝缘出线套管，包括绝缘外套、接地法兰和设置于绝缘外套中央的导电杆，导电杆与接地法兰之间设置有筒状的接地电极,绝缘外套至少具有两个相邻的子套管，子套管之间通过过渡件固定为一体，接地电极与导电杆之间设置有贯穿下方子套管的筒状中间电极，中间电极与接地电极和导电杆之间为绝缘。本实用新型专利技术通过创新的外绝缘套管及内部电极结构，明显提高套管电气性能，尤其对套管的抗弯强度、湿闪络电压等均有显著改善，同时降低了复合外绝缘的制造难度及制造成本。

Extra high voltage composite external insulated outlet bushing

The insulating bushing of the utility model discloses an ultra high voltage composite, comprises an insulating casing and a grounding flange is arranged on the guide pole and the central insulation coat, the grounding electrode cylinder is arranged between the conductive rod and a grounding flange, the insulator sleeve has at least two adjacent sub casing through a transition piece between. Fixed a cylindrical intermediate electrode is arranged between the casing rings through the grounding electrode and the conductive rod between the intermediate electrode and grounding electrode and the conductive rod for insulation. The utility model has the advantages of insulation casing and internal electrode structure through innovation, improve the electrical properties of casing, especially on the flexural strength of casing and wet flashover voltage were improved significantly, and reduce the manufacturing difficulty and manufacturing cost of composite external insulation.

【技术实现步骤摘要】
一种特高压复合外绝缘出线套管
本技术涉及一种特高压套管，尤其是一种可用于母线、GIS、断路器及其相近设备上的外绝缘复合出线套管。
技术介绍
目前550kV及以上特高压断路器及GIS用出线套管，外绝缘有电瓷和复合两种。对于以复合绝缘筒为外绝缘的出线套管，绝缘外套基本都是直筒型结构，对于750kV套管，外绝缘复合套管高度在8m以上，外形尺寸很大，造成玻璃钢筒及硅橡胶伞套成型的制造难度和制造成本较高。出线套管是用导电杆将断路器或GIS等设备的特高压、大电流穿越接地法兰，将电能引入、引出系统。如图1所示，现有特高压复合出线套管上下都装有法兰（下法兰1，上法兰2），导电杆3与接地法兰（下法兰1）之间形成一个高压电极，中间的绝缘介质是SF6气体，为了满足及提高电气性能，使出线套管通过相应的电气性能试验，接地法兰（下法兰1）内侧设置有一个接地电极4，而相应的，导电杆3就是高压电极，导电杆3与接地电极4之间形成一个比较均匀的同轴电场，其最大场强出现在导电杆3的表面，同轴电场计算方法：E=U/［r1×ln（r2/r1）］E——导电杆表面场强；U——试验电压；r1——导电杆截面半径；r2——接地电极内屏蔽半径；为了寻求规律，我们选用750kV套管的工频电压和雷电冲击电压，并选取不同r1、r2进行对比计算，数据如下：根据以上计算结果对比，为了降低场强，通常的做法是增大r1及r2，因此绝缘外套的直径就会比较大。另外，由于接地电极不会做得太高，一般不会超过绝缘外套高度的20%（太高会导致接地电极与外绝缘表面间电位差过大而击穿），所以外绝缘的电压分布是很不均匀的，下端不到20%的绝缘外套高度占外绝缘电压分布的50%以上，如果电场设计不合理，下端非常容易发生湿闪络。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种特高压复合外绝缘出线套管，通过对绝缘外套进行分段并增设中间电极，改善外绝缘的电位分布，提高湿闪络电压及污秽条件下的闪络电压，提高设备安全性。为了解决以上技术问题，本技术提供的一种特高压复合外绝缘出线套管，包括绝缘外套、接地法兰和设置于绝缘外套中央的导电杆，所述导电杆与接地法兰之间设置有筒状的接地电极,其特征在于：所述绝缘外套至少具有两个相邻的子套管，子套管之间通过过渡件固定为一体，接地电极与导电杆之间设置有贯穿下方子套管的筒状中间电极，所述中间电极与接地电极和导电杆之间为绝缘。为了进一步解决以上技术问题，本技术还具有如下特征：1、过渡件呈板状结构，子套管分别通过法兰固定在过渡件的两侧。2、所述过渡件为金属材质，过渡件的外围设置有均压环。3、所述中间电极的上端通过所述过渡件固定，中间电极的下端延伸至接地电极下端或接地电极下端以下。4、导电杆与中间电极之间形成同轴电场，中间电极与接地电极之间形成同轴电场。5、所述绝缘外套内部填充有绝缘气体。6、所述绝缘气体为六氟化硫。7、上方子套管的内径小于下方子套管的内径。本技术特高压复合外绝缘出线套管，将复合套分为两段（也可以是两段以上）,中间用过渡板联接，在过渡板上安装与接地电极和导电杆绝缘的筒状中间电极，使导电杆与中间电极之间、中间电极与接地电极之间分别形成同轴电场，电容量分别为C1、C2。通过调整、优化导电杆截面半径r1、接地电极内屏蔽半径r2、中间电极内屏蔽半径r3，以及中间电极和接地电极的高度，使C1、C2基本相等。这样，通过电容分压就可以将中间法兰的电位钳制在0.5倍的Un（设备额定电压），可以明显改善外绝缘的电位分布，提高湿闪络电压及污秽条件下的闪络电压。此外，由于过渡板的遮挡作用，上复合套的雨水经由过渡板直接落地，不会淋落在下复合套的伞盘上，相当于降低了雨量，也有利于湿闪络电压的提高。增加中间电极后，导杆表面的场强可以降低接近一半，能够显著提高内绝缘的电气性能，或者在保持内绝缘性能相同时，可明显减小绝缘外套直径。由于上节外套直径明显小于下节直径，既可以降低产品重量，又能降低产品运行时的风阻，可以更好的保证套管安装、运输及运行安全，同时套管制造成本也会明显降低，内部SF6气体充气量也会大大减少。相比直筒型整体结构的绝缘外套，本技术在可以提高湿闪络电压及内绝缘电气性能的同时，绝缘外套的生产难度也大大降低，由于可以通过单节绝缘外套进行分解及组装，套管安装、运输也更加方便、安全，上下两部分通过过渡板联结，对于绝缘外套抗弯受力时的力的分解有很好的改善，可提高套管的抗弯性能及绝缘筒的刚性。此创新结构尤其适合于750kV及以上特高压产品，可靠性显著提高的同时，制造成本也能明显下降。附图说明图1为现有特高压电瓷出线套管结构示意图。图2为本技术特高压复合外绝缘出线套管结构示意图。图中标号示意如下：1-下法兰，2-上法兰，3-导电杆，4-接地电极，5-上复合套，6-下复合套，7-过渡板，8-中间电极，9-均压环。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步详细描述。但是本技术不限于所给出的例子。如图2所示，本实施例特高压复合外绝缘出线套管，具有上复合套5和下复合套6，上下复合套通过中间法兰固定在过渡板7上，过渡板7上安装有均压环9，复合套内充有六氟化硫（绝缘气体）。上复合套5的顶端设置上法兰2，下复合套6的底端设置下法兰1（下法兰1接地，因此下法兰1也称作接地法兰），接地电极4安装在下法兰1上，该接地电极4与下法兰1等电位。过渡板7上固定有中间电极8，该中间电极8位于导电杆3和接地电极4之间，并且中间电极8与导电杆3和接地电极4绝缘。中间电极8、过渡板7和中间法兰为等电位。中间电极、接地电极、导电杆三者同轴，当导电杆通电后，导电杆与中间电极之间形成同轴电场，电容量为C1；中间电极与接地电极之间形成同轴电场，电容量为C2。通过调整导电杆直径、中间电极内径及高度、接地电极内径及高度，使两部分的电容值C1和C2接近相等，通过仿真计算验证电场场强在绝缘允许范围之内。例如以下计算实例：导电杆直径中间电极直径中间电极高度接地电极直径接地电极高度C1C2180mm385mm5000mm530mm2100mm1316pF1317pF除上述实施例外，本技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特高压复合外绝缘出线套管，包括绝缘外套、接地法兰和设置于绝缘外套中央的导电杆，所述导电杆与接地法兰之间设置有筒状的接地电极,其特征在于：所述绝缘外套至少具有两个相邻的子套管，子套管之间通过过渡件固定为一体，接地电极与导电杆之间设置有贯穿下方子套管的筒状中间电极，所述中间电极与接地电极和导电杆之间为绝缘。

【技术特征摘要】
1.一种特高压复合外绝缘出线套管，包括绝缘外套、接地法兰和设置于绝缘外套中央的导电杆，所述导电杆与接地法兰之间设置有筒状的接地电极,其特征在于：所述绝缘外套至少具有两个相邻的子套管，子套管之间通过过渡件固定为一体，接地电极与导电杆之间设置有贯穿下方子套管的筒状中间电极，所述中间电极与接地电极和导电杆之间为绝缘。2.根据权利要求1所述的特高压复合外绝缘出线套管，其特征在于：所述过渡件呈板状结构，子套管分别通过法兰固定在过渡件的两侧。3.根据权利要求2所述的特高压复合外绝缘出线套管，其特征在于：所述过渡件为金属材质，过渡件的外围设置有均压环。4.根据权利要求1所述的...

【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