防覆冰型复合绝缘子伞形结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防覆冰型复合绝缘子伞形结构，包括用于套设于绝缘子本体外部的护套和设置在护套外侧上的伞裙，伞裙包括直径逐渐变大的小伞裙、大伞裙和超大伞裙，由超大伞裙与小伞裙按大小顺序排列组成第一伞裙组合，由大伞裙与小伞裙按大小顺序排列组成第二伞裙组合，每隔n个依次排列设置的第二伞裙组合设置一个第一伞裙组合，n≥2；在保证有利于电位在各气隙上均匀分布，提高冰闪电压，且可防止造成结冰桥接；同时，超大伞裙对大伞裙造成遮蔽，使得超大伞裙及被其遮蔽的大伞裙的冰棱尖端电场强度均小于对应位置的现有常规型绝缘子；总之，本实用新型专利技术结构合理，能有效延缓或阻止冰棱桥接伞裙，提高其防冰闪性能，同时提高绝缘子的耐污水平，使其易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
防覆冰型复合绝缘子伞形结构
本技术属于高电压与绝缘
，特别涉及一种针对中度覆冰地区使用的防覆冰型复合绝缘子伞形结构。
技术介绍
复合绝缘子因其重量轻、强度高、耐污性能良好、运行维护方便而在高压输电系统中得到广泛的应用，在重污区使用还可大大减小高压输电杆塔的尺寸、降低输电系统的建设成本。然而在覆冰环境下，复合绝缘子硅橡胶伞裙表面的憎水性能暂时或部分丧失，其优势得不到体现，此时伞形结构将衡量复合绝缘子外绝缘电气性能的优劣并影响其老化进程。目前的伞形结构研究中暂未对中度覆冰(覆冰厚度在10mm-20mm之间)地区进行单独的优化设计，更未见有冰闪和污闪相关理论相结合的优化方案，如专利技术专利00130075.X公开的“复合绝缘子伞型结构”，在保证绝缘子耐污闪性能的前提下，从降低绝缘子伞裙材料消耗角度入手，对复合绝缘子伞型结构进行了研究，而技术专利200820228276.5“一种防冰闪高压棒形悬式复合绝缘子伞形结构”则是通过间歇性的加装大伞裙来阻止冰棱桥接。以上公开的两件专利均未从覆冰闪络电场及放电过程的角度对中冰区复合绝缘子伞形结构进行优化设计。因此，需要对现有的复合绝缘子的伞形结构进行改进，使其结构合理，能有效延缓或阻止冰棱桥接伞裙，提高其防冰闪性能，同时提高绝缘子的耐污水平，使其易于推广应用。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种防覆冰型复合绝缘子伞形结构，其结构合理，能有效延缓或阻止冰棱桥接伞裙，提高其防冰闪性能，同时提高绝缘子的耐污水平，使其易于推广应用。本技术的防覆冰型复合绝缘子伞形结构，包括用于套设于绝缘子本体外部的护套和设置在护套外侧上的伞裙，伞裙包括直径逐渐变大的小伞裙、大伞裙和超大伞裙，由超大伞裙与小伞裙按大小顺序排列组成第一伞裙组合，由大伞裙与小伞裙按大小顺序排列组成第二伞裙组合，每隔n个依次设置的第二伞裙组合设置一个第一伞裙组合，n≥2。进一步，伞裙以第一伞裙单元为起始设置。进一步，超大伞裙的直径为220mm-240mm；大伞裙的直径为130mm-150mm；小伞裙的直径为100mm-120mm。进一步，相邻第二伞裙组合的大伞裙间距为140-160mm；相邻第二伞裙组合的小伞裙间距为35-37mm；相邻第一伞裙组合与第二伞裙组合间的小伞裙间距为38-40mm。进一步，每隔五个依次设置的第二伞裙组合设置一个第一伞裙组合，第一伞裙组合的超大伞裙间距为430-470mm。进一步，超大伞裙与大伞裙的直径比为1.64。进一步，超大伞裙间距与超大伞裙伸出之比为4.59。本技术的有益效果：本技术的防覆冰型复合绝缘子伞形结构，即在现有常用的大伞裙、小伞裙之外还设置有超大伞裙，并在每隔多个依次排列设置的第二伞裙组合才设置一个超大伞裙，在保证有利于电位在各气隙上均匀分布，提高冰闪电压，且可防止造成结冰桥接；同时，超大伞裙对大伞裙造成遮蔽，使得超大伞裙及被其遮蔽的大伞裙的冰棱尖端电场强度均小于对应位置的现有常规型绝缘子；总之，本技术结构合理，能有效延缓或阻止冰棱桥接伞裙，提高其防冰闪性能，同时提高绝缘子的耐污水平，使其易于推广应用。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。图1为本技术结构示意图。具体实施方式图1为本技术结构示意图，如图所示：本实施例的防覆冰型复合绝缘子伞形结构，包括用于套设于绝缘子本体外部的护套5和设置在护套5外侧上的伞裙，伞裙包括直径逐渐变大的小伞裙3、大伞裙2和超大伞裙1，由超大伞裙1与小伞裙3按大小顺序排列组成第一伞裙组合，由大伞裙2与小伞裙3按大小顺序排列组成第二伞裙组合，每隔n个依次设置的第二伞裙组合设置一个第一伞裙组合，n≥2；即小伞裙3、大伞裙2和超大伞裙1的直径均不相等，超大伞裙1与小伞裙3按自上向下的顺序按大小排列，大伞裙2与小伞裙3同样按自上向下的顺序按大小排列，每隔n个依次设置的第二伞裙组合设置一个第一伞裙组合，其中，n可为2、3、4、5或6；本技术的伞形结构由四个超大伞裙1、二十个大伞裙2和二十四个小伞裙3按照一大(或超大)、一小的顺序排列而成，且本技术的绝缘子的干弧距离为1900mm，爬电距离为6057mm；本技术的伞形结构适用于绝缘子，护套5套设置在绝缘子本体外部，绝缘子本体的两端连接有金属附件4。本实施例中，伞裙以第一伞裙单元为起始设置；即伞形结构的伞裙以一个超大伞裙1为起始，形成对下方的大伞裙2和小伞裙3的遮蔽。本实施例中，超大伞裙1的直径为220mm-240mm，可为220mm、230mm或240mm；大伞裙2的直径为130mm-150mm，可为130mm、140mm或150mm；小伞裙3的直径为100mm-120mm，可为100mm、110mm或120mm。本实施例中，相邻第二伞裙组合的大伞裙2间距为140-160mm，可为140mm、150mm或160mm；相邻第二伞裙组合的小伞裙3间距为35-37mm，可为35mm、36mm或37mm；相邻第一伞裙组合与第二伞裙组合间的小伞裙3间距为38-40mm，，可为38mm、39mm或40mm。本实施例中，每隔五个依次设置的第二伞裙组合设置一个第一伞裙组合，第一伞裙组合的超大伞裙1间距为430-470mm，可为430mm、440mm、450mm或470mm；在此超大伞裙1间距范围内，有效在保证电位在各气隙上均匀分布，提高冰闪电压的基础上，提高防止结冰桥接。本实施例中，超大伞裙1与大伞裙2的直径比为1.64。本实施例中，超大伞裙1间距与超大伞裙1伸出之比为4.59。在大型多功能人工气候室内对不同伞形结构复合绝缘子进行带电覆冰及闪络特性试验可发现，在中冰区(覆冰厚度d＝10-20mm)时常规型复合绝缘子的大伞间距基本都已被冰棱桥接，需通过加装超大伞裙1以提高其冰闪性能，但通过加装超大伞裙1来改善复合绝缘子的防冰闪性能时，超大伞裙1的直径、数量以及间插位置均会显著影响其冰闪特性，本技术利用有限元分析法对该技术的伞形结构进行了仿真计算和分析，传统绝缘子上，冰棱尖端的电场强度随着伞裙直径的减小和伞间距的增大而逐渐增大，本技术的伞形结构相对于现有结构，超大伞裙1及被其遮蔽的大伞裙2的冰棱尖端电场强度均小于对应位置的常规型绝缘子，且本技术中，由超大伞裙1与小伞裙3组成的第一伞裙组合每个五个依次排列的第二伞裙组合设置，并在上述实施例中记载的合理的伞裙间距和直径的基础上，本技术的超大伞裙1的数量不仅可有利于电位在各气隙上均匀分布，提高冰闪电压，而且也形成了合理的超大伞裙1间距，能有效延缓或阻止冰棱桥接伞裙。另外，根据覆冰复合绝缘子复杂的放电路径，本技术还建立了预测覆冰复合绝缘子交流闪络电压的放电模型，从数学物理层面研究了伞形结构参数和覆冰程度与冰闪电压的关系，模型研究结果表明：伞形结构的差异和覆冰程度的变化，改变了覆冰复合绝缘子泄漏路径上空气间隙电弧总长度和剩余冰带物理电阻大小，从而显著影响其冰闪电压，利用模型计算得到的结果与试验值吻合性较好，即预示着该模型可用于覆冰地区复合绝缘子的伞形结构优化设计当中。且根据本技术提供的伞形结构所研制的复合绝缘子和现有传统的非有超大伞裙1的绝缘子结构，当覆冰厚度为15mm时，本技术的伞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防覆冰型复合绝缘子伞形结构，其特征在于：包括用于套设于绝缘子本体外部的护套和设置在护套外侧上的伞裙，所述伞裙包括直径逐渐变大的小伞裙、大伞裙和超大伞裙，由所述超大伞裙与所述小伞裙按大小顺序排列组成第一伞裙组合，由所述大伞裙与所述小伞裙按大小顺序排列组成第二伞裙组合，每隔n个依次排列设置的第二伞裙组合设置一个第一伞裙组合，n≥2。

【技术特征摘要】
1.一种防覆冰型复合绝缘子伞形结构，其特征在于：包括用于套设于绝缘子本体外部的护套和设置在护套外侧上的伞裙，所述伞裙包括直径逐渐变大的小伞裙、大伞裙和超大伞裙，由所述超大伞裙与所述小伞裙按大小顺序排列组成第一伞裙组合，由所述大伞裙与所述小伞裙按大小顺序排列组成第二伞裙组合，每隔n个依次排列设置的第二伞裙组合设置一个第一伞裙组合，n≥2。2.根据权利要求1所述的防覆冰型复合绝缘子伞形结构，其特征在于：所述伞裙以第一伞裙单元为起始设置。3.根据权利要求1所述的防覆冰型复合绝缘子伞形结构，其特征在于：所述超大伞裙的直径为220mm-240mm；所述大伞裙的直径为130mm-150mm；所述小伞裙的直径为100mm-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡琴，袁伟，汪诗经，舒立春，蒋兴良，
申请(专利权)人：重庆大学，国网江苏省电力公司无锡供电公司，国网安徽省电力公司芜湖供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50