專利名稱：全復(fù)合化變電站用復(fù)合絕緣子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合絕緣子。
背景技術(shù)：
750kV沙州變電站是新疆與西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)750kV第二通道樞紐變電站，位于敦煌市七里鎮(zhèn)的光伏產(chǎn)業(yè)園區(qū)南緣，變電站站址屬戈壁灘地貌，具有太陽輻射強(qiáng)、風(fēng)沙大、日溫差大等特點(diǎn)，是高壓設(shè)備設(shè)計(jì)和研制需針對(duì)的重點(diǎn)。在以前，我國(guó)電網(wǎng)設(shè)備大部分采用瓷質(zhì)絕緣材料，根據(jù)西北地區(qū)電網(wǎng)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查結(jié)果，瓷質(zhì)絕緣材料(套管)存在較多的問題:如瓷質(zhì)絕緣材料為剛性易脆斷、抗震性能差、運(yùn)行中需涂刷RTV (室溫硫化硅橡膠)防污閃涂料，變壓器、電抗器瓷質(zhì)出線套管價(jià)格高、運(yùn)輸要求高、制約工程建設(shè)周期，以及避雷器瓷質(zhì)絕緣子爆裂等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于:提出一種耐風(fēng)沙、耐紫外線輻射，防污閃能力更強(qiáng)的變電站絕緣子。本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種全復(fù)合化變電站用復(fù)合絕緣子，包括玻璃鋼的絕緣管，以及套于所述絕緣管外壁的娃橡膠的傘裙。上述方案中，玻璃鋼的絕緣管提供有效的機(jī)械強(qiáng)度，傘裙和內(nèi)部絕緣管均為非脆性材料，解決了剛性易脆斷、抗震性能差的問題；同時(shí)硅橡膠外套還解決了絕緣子的耐風(fēng)沙問題和耐紫外線輻射問題:復(fù)合絕緣子的硅橡膠外套，在風(fēng)速、粒子等一定的情況下，其耐磨耗性能取決于機(jī)械強(qiáng)度，硅橡膠的機(jī)械強(qiáng)度是由二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)劑決定的，其結(jié)構(gòu)與生膠主鏈相似，故生膠分子較易吸附在分散的SiO2粒子表面，使粒子間距離小于粒子自身直徑，從而產(chǎn)生結(jié)晶化效果，強(qiáng)化了吸附層內(nèi)分子間的吸引力，同時(shí)生膠分子中的S1-O鍵或其端羥基可與SiO2的SiOH形成物理或化學(xué)結(jié)合，最終使硫化膠耐磨性能顯著提高。硅橡膠采用高溫硫化硅橡膠(HTV)，其以高分子量的甲基乙烯基硅橡膠為原料，具有天然抗紫外線的特性。主鏈S1-O鍵的鍵能為445KJ/mol，而紫外線經(jīng)過大氣臭氧層過濾，能量?jī)H為300KJ/mof 412KJ/mol，這部分紫外線對(duì)硅氧主鍵不產(chǎn)生作用，因此不會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷。作為優(yōu)選方式,所述絕緣管內(nèi)充滿聚氨脂泡沫的填充物。填充物起到進(jìn)一步絕緣作用。作為優(yōu)選方式,所述絕緣管內(nèi)充滿絕緣油，絕緣油與所述絕緣管內(nèi)壁間還設(shè)有一層玻璃纖維或聚酯的內(nèi)襯層。上述方案，解決了絕緣子的耐油問題:主變和電壓互感器的油紙電容式套管，其主絕緣為高壓電纜紙和鋁箔均壓電極組成的電容芯子，硅橡膠復(fù)合外套作為外絕緣與絕緣油的容器，若將絕緣油與硅橡膠復(fù)合外套直接接觸，長(zhǎng)期帶電運(yùn)行的情況下，硅橡膠與絕緣油會(huì)相互溶解，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生巨大的危害。為解決絕緣子的耐油問題，特采用空心復(fù)合絕緣子玻璃鋼管內(nèi)壁為玻璃纖維或聚酯的耐油性內(nèi)襯材料(主變套管內(nèi)襯優(yōu)選玻璃纖維，電壓互感器內(nèi)襯優(yōu)選聚酯)。內(nèi)襯材料還可根據(jù)不同的內(nèi)絕緣介質(zhì)選用適宜的材料與內(nèi)襯厚度，滿足絕緣子的耐油性能。作為優(yōu)選方式，所述絕緣管內(nèi)為空管，其內(nèi)壁還設(shè)有一層聚四氟乙烯的襯套。上述方案，解決了柱式斷路器滅弧室的耐電弧性能問題:滅弧室采用復(fù)合外套存在的問題:復(fù)合絕緣套管含有SiO2, SF6在電弧的作用下產(chǎn)生的分解物能與SiO2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氫氟酸造成腐蝕等嚴(yán)重后果。斷路器在開斷過程中會(huì)產(chǎn)生高溫氣流，高溫氣流對(duì)套管內(nèi)壁有燒蝕的問題。復(fù)合套管剛度比瓷套差些容易發(fā)生彈性彎曲變形，這會(huì)導(dǎo)致斷路器動(dòng)靜觸頭配合出現(xiàn)偏差。解決辦法:采用在套管內(nèi)部加裝聚四氟乙烯襯套，可有效的保護(hù)套管的內(nèi)壁不受高溫氣流的燒蝕，也可以阻隔SF6分解物，使得玻璃鋼材料完全在聚四氟乙烯襯套的保護(hù)之下。作為進(jìn)一步優(yōu)選方式，該變電站復(fù)合絕緣子由至少2段組成，各段之間通過法蘭連接絕緣管，且法蘭與絕緣管之間設(shè)有密封圈和環(huán)氧膠的膠黏層。上述方案，解決了絕緣子的耐溫差問題:復(fù)合絕緣子運(yùn)行在晝夜溫差大的環(huán)境中，對(duì)絕緣子的法蘭膠裝結(jié)構(gòu)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。復(fù)合絕緣子法蘭膠裝部位采用密封圈以及與玻璃鋼同種材質(zhì)的環(huán)氧膠的樹脂作為膠黏劑有效保證了與玻璃鋼的粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)由于兩者材料性質(zhì)相同，無膨脹系數(shù)差異，因而不會(huì)受到來自外界環(huán)境溫度變化的影響。本實(shí)用新型的有益效果:復(fù)合絕緣子與瓷絕緣子相比，主要具有重量輕、防爆性能好、憎水性好、耐污性能優(yōu)、抗震性能好、抗風(fēng)沙能力強(qiáng)、運(yùn)輸安裝方便、交貨周期短、價(jià)格便宜等諸多方面的優(yōu)勢(shì)，符合國(guó)家電網(wǎng)公司環(huán)境友好及資源節(jié)約的要求，因此其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用將會(huì)逐漸成為主流。通過在甘肅沙州750kV變電站全部設(shè)備采用該復(fù)合絕緣子，首次在世界上實(shí)現(xiàn)了變電站的全復(fù)合化，提高了輸變電工程技術(shù)裝備水平，及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，I為絕緣管，2為傘裙，3為填充物，4為法蘭，5為密封圈。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1:如圖1所示，一種全復(fù)合化變電站用復(fù)合絕緣子，包括玻璃鋼(玻璃纖維增強(qiáng)樹脂)的絕緣管1，以及套于絕緣管I外壁的硅橡膠(采用高溫硫化硅橡膠(HTV)，其以高分子量的甲基乙烯基硅橡膠為原料)的傘裙2，絕緣管I內(nèi)充滿聚氨脂泡沫的填充物3。該變電站復(fù)合絕緣子由2段組成，各段之間通過法蘭4連接絕緣管1，且法蘭4與絕緣管I之間設(shè)有密封圈5和環(huán)氧膠的膠黏層(粘接強(qiáng)度高，耐高低溫性能優(yōu)異，絕緣子在_50°C、100°C冷熱循環(huán)試驗(yàn)后，膠裝部位仍然密封完好)。實(shí)施例2:其他與實(shí)施例1相同，其區(qū)別在于:絕緣管內(nèi)充滿絕緣油，絕緣油與絕緣管內(nèi)壁間還設(shè)有一層玻璃纖維或聚酯的耐油內(nèi)襯層(主變套管內(nèi)襯優(yōu)選玻璃纖維，電壓互感器內(nèi)襯優(yōu)選聚酯)。解決了絕緣油與絕緣管相溶的問題，適用于電壓互感器和變壓器。實(shí)施例3:其他與實(shí)施例1相同，其區(qū)別在于:絕緣管為空管，其內(nèi)壁還設(shè)有一層耐電弧灼燒的聚四氟乙烯襯套。解決了充SF6絕緣空管耐電弧灼燒的問題，適用于柱式斷路器滅弧室。實(shí)施例4:其他與實(shí)施例1相同，其區(qū)別在于:絕緣管采用玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的高彈模材料(改變了絕緣管鋪層結(jié)構(gòu)和纏繞角度，大大提高了彈性模量，由常規(guī)的12.5GPa提升到20GPa以上)，解決隔離開關(guān)復(fù)合支柱絕緣子的擾度問題:750kV、330kV隔離開關(guān)采用三柱水平旋轉(zhuǎn)形式，隔離開關(guān)開合閘時(shí)對(duì)絕緣子偏移量要求為:750kV隔離開關(guān)支柱:3kN下小于50mm ;330kV隔離開關(guān)支柱:3kN下小于32mm。為解決隔離開關(guān)操作產(chǎn)生的偏移和形變，對(duì)隔離開關(guān)的復(fù)合支柱絕緣子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，并選用高彈模原材料，改進(jìn)玻璃鋼管鋪層結(jié)構(gòu)提高彈性模量，加強(qiáng)復(fù)合支柱絕緣子的強(qiáng)度。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全復(fù)合化變電站用復(fù)合絕緣子，其特征在于:包括玻璃鋼的絕緣管，以及套于所述絕緣管外壁的硅橡膠的傘裙。
2.如權(quán)利要求1所述的全復(fù)合化變電站用復(fù)合絕緣子，其特征在于:所述絕緣管內(nèi)充滿聚氨脂泡沫的填充物。
3.如權(quán)利要求1所述的全復(fù)合化變電站用復(fù)合絕緣子，其特征在于:所述絕緣管內(nèi)充滿絕緣油，絕緣油與所述絕緣管內(nèi)壁間還設(shè)有一層玻璃纖維或聚酯的內(nèi)襯層。
4.如權(quán)利要求1所述的全復(fù)合化變電站用復(fù)合絕緣子，其特征在于:所述絕緣管為空管，其內(nèi)壁還設(shè)有一層聚四氟乙烯的襯套。
5.如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的全復(fù)合化變電站用復(fù)合絕緣子，其特征在于:該變電站復(fù)合絕緣子由至少2段組成，各段之間通過法蘭連接絕緣管，且法蘭與絕緣管之間設(shè)有密封圈和環(huán)氧膠的膠黏層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種750kV全復(fù)合化變電站用的復(fù)合絕緣子，涉及一種絕緣子及其典型結(jié)構(gòu),包括玻璃鋼的絕緣管，以及套于所述絕緣管外壁的硅橡膠的傘裙。本實(shí)用新型是一種耐風(fēng)沙、耐紫外線輻射，防污閃能力更強(qiáng)的變電站絕緣子。復(fù)合絕緣材料與常規(guī)瓷絕緣材料相比，主要具有重量輕、防爆性能好、憎水性好、耐污性能優(yōu)、抗震性能好、抗風(fēng)沙能力強(qiáng)、運(yùn)輸安裝方便、交貨周期短、價(jià)格便宜等諸多方面的優(yōu)勢(shì)，符合國(guó)家電網(wǎng)公司環(huán)境友好及資源節(jié)約的要求。
文檔編號(hào)H01B17/32GK203055570SQ20132001020
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者孫強(qiáng), 王中陽, 周慶慶, 喻新強(qiáng), 劉光輝, 余波, 葛明, 王代榮, 李龍才, 伍曉倫, 吳怡敏, 蔡德江, 周德才, 鄒家勇, 馮千秀 申請(qǐng)人:陜西省電力公司規(guī)劃評(píng)審中心, 西北電網(wǎng)有限公司, 中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)西南電力設(shè)計(jì)院