專利名稱：特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子及其金具與芯棒的壓接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子，具體涉及一種特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子及其金具與芯棒的壓接方法。
背景技術(shù)：
在±1100kv電壓等級的特高壓輸電線路中，對絕緣子的電氣性能有著非常高的要求，由于特高壓直流輸電線路在運行中存在靜電吸附、電弧電流無過零點等情況，導(dǎo)致對絕緣子的外絕緣泄漏距離要求非?？量?，而要滿足絕緣子具備足夠長的外絕緣泄漏距離，±1100kV特高壓直流絕緣子的長度往往長達(dá)十幾米，絕緣子本身的重量很重，同時±1100kv的電壓等級對絕緣子的機械強度特別是抗拉強度要求也很高，因此應(yīng)用于這個電壓等級的絕緣子必須具備很高的機械性能，現(xiàn)有的絕緣子不能達(dá)到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種抗拉強度大，機械性能達(dá)標(biāo)可穩(wěn)定運行于± IlOOkv特高壓電壓等級的輸電線路的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子及其金具與芯棒的壓接方法。本發(fā)明的目的通過以下 技術(shù)方案實現(xiàn):
特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子，包括兩支單節(jié)復(fù)合絕緣子和中間連接件，兩支單節(jié)復(fù)合絕緣子通過中間連接件連接，每支單節(jié)復(fù)合絕緣子包括芯棒、包覆于芯棒外側(cè)面的傘裙和兩個起連接作用的金具，金具包括連接環(huán)和用于連接芯棒的的壓接管，壓接管的封閉端與連接環(huán)連接，壓接管外徑為88mm,內(nèi)徑為60mm,管深為260mm,連接環(huán)為一環(huán)狀的實心圓桿，所述實心圓桿的桿徑為45mm，連接環(huán)沿金具的軸線方向的長度為240mm，壓接管設(shè)置有壓接部，壓接部沿金具軸線方向的長度為234mm，兩個金具的壓接管分別套接并采用1.8mm
1.95mm的壓縮量壓接于芯棒的兩端。其中，金具一體成型。其中，金具設(shè)置有用于發(fā)生置換反應(yīng)的鋅環(huán)。其中，中間連接件包括連接件主體和兩組螺栓螺母，連接件主體的兩端各設(shè)置有一組用于連接金具的連接頭，每組連接頭包括兩個互相平行的單板，每組連接頭的兩個單板之間留有供金具轉(zhuǎn)動的縫隙，金具伸入所述縫隙并通過螺栓螺母螺接于單板，兩組連接頭之間單板互相垂直。特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子中的金具與芯棒的壓接方法，所述金具包括連接環(huán)和用于套接所述芯棒的的壓接管，壓接管的封閉端與連接環(huán)連接，壓接管外徑為88mm，內(nèi)徑為60mm,管深為260mm,連接環(huán)為一環(huán)狀的實心圓桿,所述實心圓桿的桿徑為45mm,連接環(huán)沿金具的軸線方向的長度為240mm，壓接管設(shè)置有壓接部，壓接部沿金具軸線方向的長度為234mm,本壓接方法包括以下步驟:
A、將金具的壓接管與芯棒套接；B、對壓接管進(jìn)行壓接，壓接管壓接的總長度為200mm，從壓接管的封閉端往另一端分八次進(jìn)行壓接，每次壓接均將壓縮量設(shè)置在1.8mnTl.95mm之間。進(jìn)一步地，在步驟A中，在將芯棒與壓接管套接前在芯棒端部涂抹粘接劑，并在套接后進(jìn)行烘烤。進(jìn)一步地，在步驟B中進(jìn)行壓接操作時，使用超聲波探測儀對壓縮量以及芯棒的損傷情況進(jìn)行監(jiān)測。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的絕緣子的金具具有新設(shè)計的結(jié)構(gòu)，同時在金具與芯棒的壓接中使用了新的壓接方法，從而使本發(fā)明的直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子的抗拉強度達(dá)到IOOOkN以上，可以滿足苛刻的運行條件，穩(wěn)定運行在±1100kv及以上的特高壓電壓等級的輸電線路上，為特高壓輸電線路建設(shè)提供優(yōu)良的絕緣子產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子的單節(jié)復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子的金具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子的金具的尺寸示意圖。圖5是本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子中中間連接件示意圖。圖6是本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子的中間連接件連接件主體的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記包括:單節(jié)復(fù)合絕緣子1、芯棒11、傘裙12、金具13、連接環(huán)131、壓接管132、鋅環(huán)133、壓接部134、中間連接件2、螺栓螺母21、連接件主體22、單板221、插孔222、壓接后的壓接管內(nèi)壁3。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。在±1100kv特高壓輸電線路中，為符合電氣性能的要求，絕緣子的長度往往需要十幾米長，這個長度的要求絕緣子要具有足夠大的機械強度特別是抗拉強度。十幾米長的絕緣子給產(chǎn)品的運輸和安裝帶來了諸多不便與困難，如今多采用雙節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計來解決運輸和安裝困難的問題。如圖1所示，本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子包括兩支單節(jié)復(fù)合絕緣子I和中間連接件2,中間連接件2將兩支單節(jié)復(fù)合絕緣子I連接起來形成一雙節(jié)復(fù)合絕緣子。如圖2所示，每支單節(jié)復(fù)合絕緣子I包括芯棒11、包覆于芯棒11外側(cè)面的傘裙12以及兩個分別設(shè)置于單節(jié)復(fù)合絕緣子I兩端的起連接作用的金具13，如圖3所示，金具13包括連接環(huán)131和壓接管132，連接環(huán)131為環(huán)狀的實心圓桿，壓接管132的封閉端與連接環(huán)131連接，壓接管132遠(yuǎn)離連接環(huán)131 的一端設(shè)置有鋅環(huán)133，鋅環(huán)133套在壓接管132的外側(cè)面，鋅環(huán)133的作用是在產(chǎn)品運行過程中進(jìn)行置換反應(yīng)，保證產(chǎn)品的電氣性能與安全性，壓接管設(shè)置有用于壓接的壓接部134，壓接管132的管底到鋅環(huán)133之間的位置為壓接部134，金具13 —體成型。如圖2所示，在單節(jié)復(fù)合絕緣子I中，兩個金具13分別套接于芯棒11的兩端，再使用壓接機進(jìn)行壓接，以使金具13與芯棒11緊密連接并具有很大的抗拉強度，從而在使用中金具13與芯棒11不會脫落。本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子的抗拉強度達(dá)到IOOOkN以上，主要是因為采用了尺寸經(jīng)過重新設(shè)計的金具13以及新的金具與芯棒的壓接方法，如圖4所示，金具13的幾個重要尺寸為壓接管132的管深L2、壓接部134的長度為L1、壓接管132的外徑R2、壓接管132的內(nèi)徑R1、連接環(huán)131沿金具13軸線方向的長度L3和連接環(huán)131的環(huán)狀圓桿的桿徑R3。L2是金具13與芯棒11套接時芯棒11插入金具13的長度，L2的大小與部分線路運行事故有關(guān)，通過大量的樣品試驗，在本實施例的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子中，選取L2=260mm;如圖4所示，沿金具13軸線方向，壓接管132中鋅環(huán)133到壓接管132管底之間的位置為壓接部134，因此LI的大小影響到產(chǎn)品的壓接工藝，結(jié)合本實施例的金具與芯棒的壓接方法，通過大量的樣品試驗最終選取Ll=234_ ；壓接管132的外徑R2主要會對壓接產(chǎn)生影響，在本實施例中，考慮到壓接過程中金具13會變形，如圖4所示，壓縮后壓接管內(nèi)壁3已與壓縮前的壓接管內(nèi)壁位置不一致，通過計算機模擬及大量樣品試驗，選取R2=88mm ;壓接管132的內(nèi)徑Rl為金具13與芯棒11直徑配合的尺寸，金具13與芯棒11直徑的配合情況，會對產(chǎn)品的壓接效果產(chǎn)生很大的影響，參考現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，并通過大量的樣品試驗，在本實施例中，選取Rl=60_ ；L3和R3的大小影響到金具13的機械強度，主要是抗拉強度，參考現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，通過大量的樣品試驗，在本實施例中，選取L3=240mm, R3=45mm。更為重要的是，金具與芯棒的壓接方法對本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子的抗拉強度性能產(chǎn)生最直接的影響，結(jié)合金具13的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過大量的樣品試驗，確定將本發(fā)明的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子中金具13與芯棒11壓接時的壓縮量設(shè)定在1.8_ 1.95_范圍內(nèi)，這個范圍內(nèi)的壓縮量，結(jié)合本發(fā)明的金具13與芯棒11，每次壓接時所產(chǎn)生的壓縮力在180bar 200bar之間。本發(fā)明的金具與芯棒的壓接方法包括以下步驟:
A、在芯棒11端部涂抹粘接劑，然后將芯棒11插入金具13的壓接管132內(nèi)實現(xiàn)金具13與芯棒11的套接，再進(jìn)行烘烤，以排除金具13壓接管132內(nèi)和芯棒11外表面凹凸不平的情況，保證壓接時芯棒11受力均勻，減少芯棒11局部損傷的可能；
B、對壓接管132進(jìn)行壓接，壓接管132壓接的總長度為200mm，從壓接管132的封閉端往另一端分八次進(jìn)行壓接，每次壓接均將壓縮量設(shè)置在1.8 1.95mm之間。在步驟B中進(jìn)行壓接操作時，使用超聲波探測儀對壓縮量以及芯棒11的損傷情況進(jìn)行監(jiān)測，實時判斷壓縮量是否適度，芯棒11是否損傷等。表I為實際壓接過程中的三次金具與芯棒壓接試驗的壓縮量與壓縮力的關(guān)系。表1.實際壓接過程中的三次金具與芯棒壓接試驗的壓縮量與壓縮力的關(guān)系
權(quán)利要求
1.特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子，包括兩支單節(jié)復(fù)合絕緣子和中間連接件，兩支單節(jié)復(fù)合絕緣子通過中間連接件連接，每支單節(jié)復(fù)合絕緣子包括芯棒、包覆于芯棒外側(cè)面的傘裙和兩個起連接作用的金具，其特征在于:金具包括連接環(huán)和用于連接芯棒的的壓接管，壓接管的封閉端與連接環(huán)連接，壓接管外徑為88mm,內(nèi)徑為60mm,管深為260mm,連接環(huán)為一環(huán)狀的實心圓桿，所述實心圓桿的桿徑為45mm,連接環(huán)沿金具的軸線方向的長度為240mm,壓接管設(shè)置有壓接部，壓接部沿金具軸線方向的長度為234mm，兩個金具的壓接管分別套接并采用1.8mm 1.95mm的壓縮量壓接于芯棒的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子，其特征在于:金具一體成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子，其特征在于:金具設(shè)置有用于發(fā)生置換反應(yīng)的鋅環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子，其特征在于:中間連接件包括連接件主體和兩組螺栓螺母，連接件主體的兩端各設(shè)置有一組用于連接金具的連接頭，每組連接頭包括兩個互相平行的單板，每組連接頭的兩個單板之間留有供金具轉(zhuǎn)動的縫隙，金具伸入所述縫隙并通過螺栓螺母螺接于單板，兩組連接頭之間單板互相垂直。
5.特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子中的金具與芯棒的壓接方法，所述金具包括連接環(huán)和用于套接所述芯棒的的壓接管，壓接管的封閉端與連接環(huán)連接，壓接管外徑為88mm，內(nèi)徑為60mm,管深為260mm,連接環(huán)為一環(huán)狀的實心圓桿,所述實心圓桿的桿徑為45mm,連接環(huán)沿金具的軸線方向的長度為240mm，壓接管設(shè)置有壓接部，壓接部沿金具軸線方向的長度為234mm，其特征為，本壓接方法包括以下步驟: A.將金具的壓接管與芯棒套接； B.對壓接管進(jìn)行壓接，壓接管壓接的總長度為200mm，從壓接管的封閉端往另一端分八次進(jìn)行壓接，每次壓接均將壓縮量設(shè)置在1.8mm-l.95mm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的金具與芯棒的壓接方法，其特征為，在步驟A中，在將芯棒與壓接管套接前在芯棒端部涂抹粘接劑，并在套接后進(jìn)行烘烤。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的金具與芯棒的壓接方法，其特征為，在步驟B中進(jìn)行壓接操作時，使用超聲波探測儀對壓縮量以及芯棒的損傷情況進(jìn)行監(jiān)測。
全文摘要
特高壓直流雙節(jié)復(fù)合絕緣子，涉及一種高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子，其結(jié)構(gòu)包括兩支單節(jié)復(fù)合絕緣子和中間連接件，每支單節(jié)復(fù)合絕緣子包括芯棒、傘裙和兩個金具，金具包括連接環(huán)和用于套接芯棒的壓接管，壓接管的封閉端與連接環(huán)連接，壓接管設(shè)置有壓接部，兩個金具的壓接管分別套接并采用1.8mm～1.95mm的壓縮量壓接于芯棒的兩端，壓接時從壓接管的封閉端往另一端分八次進(jìn)行壓接。本發(fā)明的絕緣子的金具具有新設(shè)計的結(jié)構(gòu)，同時在金具與芯棒的壓接中使用了新的壓接方法，從而使本發(fā)明的絕緣子的抗拉強度達(dá)到1000kN以上，滿足苛刻的運行條件，穩(wěn)定運行在±1100kv及以上的特高壓電壓等級的輸電線路上。
文檔編號H01B17/10GK103219103SQ20131013351
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者王沐曦, 黃肖霞, 韋偉, 何慶文, 許文榮, 惠強, 趙天任, 李瑞祥, 童海波, 肖金云, 李夢園, 胡振, 劉亮, 楊慶萍 申請人:東莞市高能電氣股份有限公司