專利名稱：一種中間均壓環(huán)和有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高電壓技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到高壓輸變電系統(tǒng)中的復(fù)合絕緣子及其均 壓裝置。
背景技術(shù)：
復(fù)合絕緣子由芯體、芯體外包覆的絕緣護(hù)套和傘裙、芯體兩端的連接金具以及連 接金具上安裝的均壓環(huán)組成，復(fù)合絕緣子因其質(zhì)輕高強(qiáng)、電性能好、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)被電 力系統(tǒng)廣泛使用。隨著輸變電系統(tǒng)電壓等級(jí)的提高，系統(tǒng)中使用的復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)長 度呈線性增長，使復(fù)合絕緣子的沿軸向電場的分布趨向于更不均勻，可以采用增加中間電 極的方式來增加復(fù)合絕緣子的自有電容以改善這種電場分布的不均勻性，例如專利號(hào)為 ZL200320115427. 3的實(shí)用新型《有內(nèi)傘裙結(jié)構(gòu)的復(fù)合絕緣子》，就提出一種在復(fù)合絕緣子的 傘裙內(nèi)設(shè)置金屬內(nèi)傘裙的解決方案，但是因?yàn)閺?fù)合絕緣子傘裙自身的局限性，其內(nèi)設(shè)的內(nèi) 傘裙的結(jié)構(gòu)尺寸較小，對于復(fù)合絕緣子自身電容的增大的效果有限。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣 子及中間均壓環(huán)，以解決現(xiàn)有的復(fù)合絕緣子的自身電容小而沿軸向電場分布極不均勻的問 題，提高輸變電系統(tǒng)的可靠性。為了解決以上問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種中間均壓環(huán)， 其特征是由金屬環(huán)狀均壓體、絕緣安裝件和絕緣連接件連接構(gòu)成，具有與相應(yīng)設(shè)備安裝部 位相適配的絕緣安裝件上向外延伸的絕緣連接件與金屬環(huán)狀均壓體相連接而構(gòu)成中間均 壓環(huán)。其特征是金屬環(huán)狀均壓體外包覆有絕緣層；金屬環(huán)狀均壓體外包覆的絕緣層由 兩種或兩種以上不同材料分層復(fù)合包覆而成。其特征是中間均壓環(huán)的絕緣連接件由兩段構(gòu)成，一段與絕緣安裝件相連接，一段 與金屬環(huán)狀均壓體相連接，兩段絕緣連接件以粘接或螺栓、鉚釘類機(jī)械連接方式相連接。其特征是金屬環(huán)狀均壓體由兩個(gè)半環(huán)狀均壓體拼合而成。一種有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子，由芯體、芯體外包覆的傘裙護(hù)套、芯體兩端的連 接金具和安裝于連接金具上的金屬均壓環(huán)構(gòu)成，其特征是芯體外傘裙護(hù)套部位處至少安 裝有一個(gè)上述中間均壓環(huán)；中間均壓環(huán)的絕緣安裝件與芯體或護(hù)套的形狀尺寸相適配并緊 密連接。其特征是復(fù)合絕緣子連接金具上安裝的均壓環(huán)的環(huán)狀均壓體的金屬表面包覆有 絕緣層，與環(huán)狀均壓體相連接的連接件的部分或全部的金屬表面包覆有絕緣層，其絕緣層 從環(huán)狀均壓體表面包覆的絕緣層開始向連接件延伸包覆連接件的金屬表面，并且安裝有引 弧金具。現(xiàn)有的復(fù)合絕緣子，特別是110KV以上電壓等級(jí)的棒形復(fù)合絕緣子在線路中運(yùn)行 使用時(shí)都在其連接金具上安裝有均壓環(huán)，均壓環(huán)的一個(gè)目的是抑制局部起暈場強(qiáng)以滿足不起暈的要求，另一個(gè)目的是將均壓環(huán)作引弧裝置使用，使放電電弧離開復(fù)合絕緣子的傘裙 表面而使其不受到電弧的灼傷；在高電壓等級(jí)的線路、電站使用的瓷質(zhì)、玻璃、復(fù)合絕緣子， 也會(huì)在連接金具上安裝均壓環(huán)。表面上目前這種帶均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子似乎達(dá)到了上述目 的，但是實(shí)質(zhì)上并未從根本上改善沿復(fù)合絕緣子軸向電場分布極不均勻的問題，帶來的隱 患是處于極不均勻電場中的復(fù)合絕緣子的老化、污閃、電性能不穩(wěn)定等問題，而且隨著社 會(huì)發(fā)展，緊湊型輸電網(wǎng)對絕緣子提出了降低結(jié)構(gòu)高度的要求，是目前難以解決的。本發(fā)明的 中間均壓環(huán)由金屬環(huán)狀均壓體、絕緣安裝件和絕緣連接件連接構(gòu)成，具有與相應(yīng)設(shè)備安裝 部位相適配的絕緣安裝件上向外延伸的絕緣連接件與金屬環(huán)狀均壓體相連接而構(gòu)成中間 均壓環(huán)，其結(jié)構(gòu)簡單合理，具有增加設(shè)備絕緣部分的自身電容的功能，有效均布其軸向及徑 向電場，提高電性能；金屬環(huán)狀均壓體外包覆有絕緣層，使本發(fā)明的中間均壓環(huán)的使用不會(huì) 降低設(shè)備原有的絕緣距離，從另一個(gè)角度講，也給制造中間均壓環(huán)提供了一種新方法，即可 以在制造好的中空的環(huán)狀絕緣層中鍍覆一層金屬薄膜來形成金屬的環(huán)狀均壓體，可以大幅 降低現(xiàn)有用金屬制造的環(huán)狀均壓體的重量，目前有多種材料可以用于制造這種絕緣層，如 玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂、ABS等工程塑料，而且該絕緣層可以由兩種或兩種以上不同材料 分層復(fù)合包覆而成，例如內(nèi)層絕緣層采用ABS而便于成型制造及鍍覆金屬膜，外層采用硅 橡膠而提高其耐候性，從而發(fā)揮不同材料的優(yōu)良性能，提高本發(fā)明的中間均壓環(huán)的電性能 和可靠性；絕緣連接件由兩段構(gòu)成，一段與絕緣安裝件相連接，一段與金屬環(huán)狀均壓體相連 接，兩段絕緣連接件以粘接或螺栓、鉚釘類機(jī)械連接方式相連接而構(gòu)成的中間均壓環(huán)及金 屬環(huán)狀均壓體由兩個(gè)半環(huán)狀均壓體拼合而成的中間均壓環(huán)，使本發(fā)明的中間均壓環(huán)與現(xiàn)有 的設(shè)備更具有兼容性，便于安裝使用及更換；本發(fā)明的一種有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子，在現(xiàn)有的復(fù)合絕緣子使用高壓均壓 環(huán)、接地均壓環(huán)的基礎(chǔ)上，增加了上述中間均壓環(huán)，根據(jù)電壓等級(jí)及使用地區(qū)的不同，中間 均壓環(huán)的直徑、截面形狀及尺寸、數(shù)量及其處于復(fù)合絕緣子傘裙護(hù)套處的位置等具體參數(shù) 也不相同，中間均壓環(huán)的構(gòu)成是由金屬環(huán)狀均壓體與絕緣材料制成的絕緣安裝部件相連 接，通過與芯體及傘裙護(hù)套相適配的絕緣安裝件與之達(dá)到緊密連接。本發(fā)明中的中間均壓 環(huán)的使用可以實(shí)現(xiàn)以下目的1)充分均布復(fù)合絕緣子的軸向電場，通過合理設(shè)計(jì)中間均壓 環(huán)的金屬環(huán)狀均壓體的直徑、截面形狀及尺寸、中間均壓環(huán)的數(shù)量及位置等參數(shù)，可以使本 發(fā)明的有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子具有更合理的自身電容而達(dá)到其沿面電場分布均勻化； 2)由于環(huán)狀均壓體的存在，在復(fù)合絕緣子上形成了等位面，使因積污不均勻的復(fù)合絕緣子 表面徑向電場均勻，達(dá)到提高復(fù)合絕緣子污閃、濕閃電壓，提高其電氣性能和老化性能的目 的；3)中間均壓環(huán)的絕緣連接件可以設(shè)計(jì)為圓盤狀，其功效相當(dāng)于一個(gè)尺寸較大的傘裙， 可以提高復(fù)合絕緣子在冰凍環(huán)境中的電氣性能。將復(fù)合絕緣子連接金具上安裝的均壓環(huán)的 環(huán)狀均壓體的金屬表面包覆絕緣層，與環(huán)狀均壓體相連接的連接件的部分或全部的金屬表 面包覆絕緣層，其絕緣層從環(huán)狀均壓體表面包覆的絕緣層開始向連接件延伸包覆連接件的 金屬表面，并且安裝有引弧金具，使本發(fā)明的有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子具有更好的電氣 性能。綜上所述，本發(fā)明的有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子具有分布較為均勻的軸向及徑向 電場，能夠提高系統(tǒng)的性能和可靠性，本發(fā)明的中間均壓環(huán)便于加工制造和使用，具有較好 的經(jīng)濟(jì)性，所以本發(fā)明的中間均壓環(huán)及有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目的。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明圖1是本發(fā)明的第一種中間均壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是本發(fā)明的第二種中間均壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是本發(fā)明的有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的第三種中間均壓環(huán)安裝于復(fù)合絕緣子中的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明的第二種中間均壓環(huán)安裝于復(fù)合絕緣子中的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明的第二種有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_芯體；2-傘裙；3-護(hù)套；4-連接金具；5-現(xiàn)有的均壓環(huán)；6-招弧角；7_絕 緣層；7. 1-內(nèi)絕緣層；7. 2-外絕緣層；8-環(huán)狀均壓體；9-絕緣連接件；9. 1-外絕緣連接件； 9. 2-內(nèi)絕緣連接件；10-絕緣安裝件；11-復(fù)合絕緣子；12-本發(fā)明的中間均壓環(huán)；13-帶外 絕緣的均壓環(huán)；14-螺栓；15-鉚釘。
具體實(shí)施例方式附圖1、圖2是本發(fā)明的第一種中間均壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，該中間均壓環(huán)由對稱的 兩個(gè)半環(huán)狀均壓體、絕緣連接件9和絕緣安裝件10拼合而成，其中環(huán)狀均壓體8由均勻地 鍍覆于半環(huán)狀的絕緣層7內(nèi)壁上的金屬層構(gòu)成，絕緣層7、絕緣連接件9、絕緣安裝件10 — 體制造而成，由螺栓14(絕緣螺栓或防暈金屬螺栓)將二者拼合構(gòu)成整體的中間均壓環(huán)。附圖3、圖4是本發(fā)明的第二種中間均壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，該中間均壓環(huán)的絕緣連 接件由兩段組成，其中外絕緣連接件9. 1與金屬環(huán)狀均壓體8相連接、內(nèi)絕緣連接件9. 2與 絕緣安裝件10相連接，絕緣安裝件10的內(nèi)表面具有四個(gè)錐面凹槽、外絕緣連接件9. 1與內(nèi) 絕緣連接件9. 2間以粘接劑相連接。附圖5所示，是在現(xiàn)有的棒形懸式復(fù)合絕緣子11并且安裝有現(xiàn)有的均壓環(huán)5的基 礎(chǔ)上，在中間的傘裙2護(hù)套3部位安裝有兩個(gè)本發(fā)明的中間均壓環(huán)12而構(gòu)成的本發(fā)明的 第一種有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子，中間均壓環(huán)可以采用如圖1、圖2所示意的具體結(jié)構(gòu)以 圖7與復(fù)合絕緣子的連接方式來實(shí)現(xiàn)中間均壓環(huán)的絕緣安裝件10與復(fù)合絕緣子的護(hù)套 3形狀、尺寸相適配，將分開兩半的該中間均壓環(huán)對合、以螺栓14固定于復(fù)合絕緣子的護(hù)套 3上，最終成型的中間均壓環(huán)的效果相當(dāng)于在復(fù)合絕緣子上設(shè)置了一個(gè)直徑很大的傘裙，有 利于提高復(fù)合絕緣子在寒冷環(huán)境中的電氣性能；中間均壓環(huán)也可以采用如圖3、圖4所示意 的具體結(jié)構(gòu)及圖6與復(fù)合絕緣子的連接方式來實(shí)現(xiàn)絕緣安裝件10內(nèi)表面的形狀、尺寸與 復(fù)合絕緣子的芯體1外徑相適配，絕緣安裝件10及內(nèi)絕緣連接件9. 2的大部分為復(fù)合絕緣 子的護(hù)套3、傘裙2所包覆，構(gòu)成護(hù)套3的硅橡膠完全填充滿絕緣安裝件10內(nèi)表面的錐面 凹槽，使其與復(fù)合絕緣子牢固地連接為一體，圖6中的中間均壓環(huán)的內(nèi)絕緣連接件9. 2與外 絕緣連接件9. 1間以鉚釘15相連接，其環(huán)狀均壓體8由均勻地鍍覆于環(huán)狀內(nèi)絕緣層7. 1內(nèi) 壁上的金屬層構(gòu)成，內(nèi)絕緣層7. 1外還包覆有不同絕緣材料形成的外絕緣層7. 2，如圖4所 示，內(nèi)絕緣連接件9. 2的外圈有與外絕緣連接件9. 1相對應(yīng)的缺口，是當(dāng)一支復(fù)合絕緣子上設(shè)置有多個(gè)中間均壓環(huán)時(shí)，便于外絕緣連接件的逐個(gè)通過與安裝，這種輪輻式的結(jié)構(gòu)，便于 中間均壓環(huán)的排水。同一支復(fù)合絕緣子上可以單一或組合地使用上述不同結(jié)構(gòu)及連接方式 的中間均壓環(huán)。附圖8所示，是在現(xiàn)有的棒形懸式復(fù)合絕緣子11的基礎(chǔ)上，在中間的傘裙護(hù)套部 位安裝有兩個(gè)本發(fā)明的中間均壓環(huán)12，并且將復(fù)合絕緣子兩端的連接金具上安裝帶外絕緣 的均壓環(huán)13及招弧角6而構(gòu)成的本發(fā)明的第二種有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子，這種帶外絕 緣的均壓環(huán)，在本人的另一專利《一種均壓環(huán)》中有詳細(xì)闡述，是在現(xiàn)有均壓環(huán)的基礎(chǔ)上，將 均壓環(huán)的環(huán)狀均壓體及部分金屬連接件包覆絕緣層，并且以專用的招弧角發(fā)揮原有均壓環(huán) 的接弧作用，帶外絕緣的均壓環(huán)及招弧角的使用能夠使本發(fā)明的有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣 子具有更好的電氣性能。在設(shè)計(jì)如輸電線路絕緣子、電站支柱絕緣子一類的絕緣設(shè)備，一直以來的設(shè)計(jì)思 路是先設(shè)計(jì)滿足絕緣要求的絕緣設(shè)備的外形尺寸，再依據(jù)該絕緣設(shè)備的電場分布情況作均 壓附件的設(shè)計(jì)及對絕緣設(shè)備的外形尺寸的調(diào)整，本發(fā)明中間均壓環(huán)和有中間均壓環(huán)的復(fù)合 絕緣子的最重要的意義在于完全改變了現(xiàn)有絕緣設(shè)備的設(shè)計(jì)思路，根據(jù)絕緣設(shè)備使用的環(huán) 境條件，先分析絕緣設(shè)備的電場分布情況，使用本發(fā)明的中間均壓環(huán)來調(diào)整使該絕緣設(shè)備 所處的電場分布情況達(dá)到最均勻的狀況，最后再確定絕緣設(shè)備的外形尺寸，如此的設(shè)計(jì)思 路有利于縮短現(xiàn)有500KV以上電壓等級(jí)的復(fù)合絕緣子(包括支柱式、懸掛式等)的絕緣距 離，從而減小目前桿塔的高度，減少輸電線路的建設(shè)成本，提高系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明的說明書雖然一直圍繞棒形復(fù)合絕緣子來說明，但是可以延伸考慮，在支 柱式復(fù)合絕緣子、耐張式復(fù)合絕緣子、復(fù)合外套避雷器等電力設(shè)備上安裝使用本發(fā)明的中 間均壓環(huán)同樣能夠達(dá)到提高其電氣性能及可靠性的效果，甚至可以在瓷質(zhì)及玻璃絕緣子的 絕緣部分安裝使用本發(fā)明的中間均壓環(huán)，應(yīng)該都在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。此外，本發(fā) 明的中間均壓環(huán)的環(huán)狀均壓體的外形不局限于本說明書給出的具體形式，如C型開口式環(huán) 狀均壓體、跑道式環(huán)狀均壓體等合理形式皆可以應(yīng)用；環(huán)狀均壓體的截面形狀也不局限于 本說明書給出的具體形狀，只要能夠滿足其電氣性能的要求，也可以是多種多樣的。
權(quán)利要求
一種中間均壓環(huán)，其特征是由金屬環(huán)狀均壓體、絕緣安裝件和絕緣連接件連接構(gòu)成，具有與相應(yīng)設(shè)備安裝部位相適配的絕緣安裝件上向外延伸的絕緣連接件與金屬環(huán)狀均壓體相連接而構(gòu)成中間均壓環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間均壓環(huán)，其特征是金屬環(huán)狀均壓體外包覆有絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中間均壓環(huán)，其特征是金屬環(huán)狀均壓體外包覆的絕緣層由 兩種或兩種以上不同材料分層復(fù)合包覆而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間均壓環(huán)，其特征是中間均壓環(huán)的絕緣連接件由兩段構(gòu) 成，一段與絕緣安裝件相連接，一段與金屬環(huán)狀均壓體相連接，兩段絕緣連接件以粘接或螺 栓、鉚釘類機(jī)械連接方式相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間均壓環(huán)，其特征是金屬環(huán)狀均壓體由兩個(gè)半環(huán)狀均壓 體拼合而成。
6.一種具有上述權(quán)利要求1——5所述中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子，由芯體、芯體外包覆 的傘裙護(hù)套、芯體兩端的連接金具和安裝于連接金具上的金屬均壓環(huán)構(gòu)成，其特征是芯體 外傘裙護(hù)套部位處至少安裝有一個(gè)上述中間均壓環(huán)；中間均壓環(huán)的絕緣安裝件與芯體或護(hù) 套的形狀尺寸相適配并緊密連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子，其特征是復(fù)合絕緣子連接金 具上安裝的均壓環(huán)的環(huán)狀均壓體的金屬表面包覆有絕緣層，與環(huán)狀均壓體相連接的連接件 的部分或全部的金屬表面包覆有絕緣層，其絕緣層從環(huán)狀均壓體表面包覆的絕緣層開始向 連接件延伸包覆連接件的金屬表面，并且安裝有引弧金具。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中間均壓環(huán)和有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子，涉及高壓輸變電系統(tǒng)的絕緣子領(lǐng)域，一種有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子，其特征是復(fù)合絕緣子的芯體外或傘裙護(hù)套部位上至少安裝有一個(gè)中間均壓環(huán)；中間均壓環(huán)由金屬環(huán)狀均壓體、絕緣安裝件和絕緣連接件連接構(gòu)成，具有與相應(yīng)設(shè)備安裝部位相適配的絕緣安裝件上向外延伸的絕緣連接件與金屬環(huán)狀均壓體相連接而構(gòu)成。本發(fā)明的中間均壓環(huán)和有中間均壓環(huán)的復(fù)合絕緣子能夠改善電場分布的均勻性，提高系統(tǒng)電氣性能、老化性能及可靠性。
文檔編號(hào)H01B17/42GK101866729SQ20101019540
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者張濤 申請人:張濤