專利名稱:氣體絕緣設(shè)備用導(dǎo)線支持器的制作方法
本發(fā)明涉及一種為氣體絕緣設(shè)備用的導(dǎo)線支持器，尤其是，這種氣體絕緣設(shè)備用的導(dǎo)線支持器有一個(gè)絕緣隔離子，它具有高的絕緣強(qiáng)度，甚至當(dāng)落入金屬之類的導(dǎo)電異物時(shí)，其絕緣性能降低得也很少。
關(guān)于氣體絕緣設(shè)備接地充氣箱的絕緣隔離子，隔離子支承導(dǎo)線，能夠克服在有金屬等導(dǎo)電異物落入接地充氣箱并沉積在絕緣隔離子表面等情況的絕緣隔離子的形狀已在西格爾的報(bào)告《SF6氣體中環(huán)氧絕緣子的長(zhǎng)期試驗(yàn)》(1978會(huì)議，8月30日至9月7日，15-07)中公開了。這類絕緣隔離子的一個(gè)特點(diǎn)是在其爬電表面上形成許多裙。但是若想通過(guò)試驗(yàn)證明，在假設(shè)金屬之類的導(dǎo)電異物進(jìn)入氣體絕緣設(shè)備并沉積在絕緣隔離子表面上的情形下，哪種裙的形狀最有效，卻很困難。另一方面，還考慮了另一種方法，即不直接在絕緣隔離子表面上形成裙，而是在離絕緣隔離子表面很近處安裝隔板狀的絕緣件(例如，日本實(shí)用新型公報(bào)第107168/78號(hào)?？紤]到制造方便、成本等問(wèn)題，最好盡管減少隔板數(shù)目并盡量少地改動(dòng)傳結(jié)構(gòu)。這些問(wèn)題對(duì)于氣體絕緣設(shè)備特別重要，因?yàn)闅怏w絕緣設(shè)備的高壓性能和小型化正是重要問(wèn)題。
下面詳細(xì)介紹一種如氣體絕緣母線，即氣體絕緣設(shè)備應(yīng)用絕緣隔離子的實(shí)例。在這種氣體絕緣母線中，一條高壓供電導(dǎo)線敷設(shè)在圓筒形接地充氣箱中，高壓導(dǎo)線通過(guò)絕緣隔離器支承在接地充氣箱中并與該箱絕緣。SF6等絕緣性能很好的絕緣氣體充入氣體絕緣母線的接地充氣箱之類的氣體絕緣設(shè)備。如果金屬之類的導(dǎo)電異物進(jìn)入氣體絕緣設(shè)備，它們會(huì)受到氣體絕緣設(shè)備內(nèi)電場(chǎng)的靜電浮力作用而飄浮。但飄浮的情形要看導(dǎo)電異物的大小和電場(chǎng)強(qiáng)度而定。在最壞的情況下，導(dǎo)電異物會(huì)沉積在絕緣隔離子的表面上甚至接近高壓導(dǎo)線，這就可能導(dǎo)致意外事故。所以，如何提高絕緣隔離子的可靠性，使其在這樣情況下絕緣性能也很少減弱，這就成為一個(gè)重要課題。如上所述，在絕緣隔離子表面上形成裙?fàn)钍且环N有效措施。但由于電場(chǎng)集中在各裙之間，當(dāng)清理絕緣隔離子時(shí)，這種辦法對(duì)其性能是不利的。同時(shí)，還存在象制造和裝配條件受到很大限制之類的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是為氣體絕緣設(shè)備提供一種導(dǎo)線支持器，此支持器有一個(gè)耐高壓的經(jīng)濟(jì)的絕緣隔離子，甚至在金屬之類的導(dǎo)電異物進(jìn)入氣體絕緣設(shè)備并接近絕緣隔離子時(shí)，也可防止導(dǎo)電異物沉積在絕緣隔離子表面上，且不會(huì)導(dǎo)致絕緣性能大幅度減弱。
本發(fā)明的為氣體絕緣設(shè)備所用的導(dǎo)線支持器的構(gòu)想是，高壓導(dǎo)線敷設(shè)在充滿絕緣氣體的接地箱內(nèi)，導(dǎo)線由絕緣隔離子支承并絕緣，隔離子兩端有金屬緊固件。至少在絕緣隔離子與接地充氣箱連接的一端安裝一個(gè)絕緣隔板，隔板自由端有突緣，突緣基本垂直于隔離子表面，這樣隔板包圍絕緣隔離子，中間隔一定間隙，隔板就可以防止導(dǎo)電異物接觸絕緣隔離子。
圖1是一個(gè)實(shí)施例的垂直剖面，示出本發(fā)明的一種氣體絕緣設(shè)備用導(dǎo)線支持器。
圖2是本發(fā)明中應(yīng)用的一種絕緣結(jié)構(gòu)和一個(gè)特性曲線圖，用以說(shuō)明本發(fā)明的原理。
圖3和圖4是本發(fā)明的氣體絕緣設(shè)備用導(dǎo)線支持器的其它實(shí)施例的垂直剖面。
人們已經(jīng)知道，象玻璃之類在大氣中使用的絕緣材料，如在其爬電表而形成裙?fàn)?，即可增加漏電距離，從而改善其抗污染性能。但在氣體絕緣設(shè)備所用的絕緣材料表面上形成裙?fàn)顣r(shí)，并不可能通過(guò)增大漏電距離得到很好的效果。而是裙的勢(shì)壘效應(yīng)阻擋了放電，引到了主要作用。對(duì)勢(shì)壘效應(yīng)來(lái)說(shuō)，隔板的插入位置和隔板尺寸是很重要的因素。
考慮到這些情況，本發(fā)明的發(fā)明人研究了用薄隔板代替裙來(lái)解決上述問(wèn)題的可能性。圖2中表示了一種絕緣結(jié)構(gòu)，其中的法蘭狀隔板10是用厚度為0.25毫米的絕緣片制成，裝在絕緣隔離子3靠近接地充氣箱1的一端。圖2的另一部分是一個(gè)曲線圖，表示一段金屬線落在絕緣法蘭與接地充氣箱之間的效果，和測(cè)量的擊穿電壓。此圖說(shuō)明，當(dāng)法蘭突緣寬度W增大時(shí)可得到勢(shì)壘效應(yīng)，當(dāng)此寬度達(dá)到20毫米時(shí)擊穿電壓可提高50%。這是因?yàn)?，金屬線產(chǎn)生的放電在到達(dá)法蘭突緣之前是爬弧沿面放電，比較容易，而在突緣之外變?yōu)闅怏w空間放電，它所需要的電壓較爬弧沿面放電要高，就很難了。
應(yīng)該說(shuō)明，甚至在使用0.25毫米的特薄隔板也取得了很好的效果。因此，在絕緣隔板厚度達(dá)到1-5毫米(通常使用的厚度)時(shí)，對(duì)絕緣隔離子爬電表面電場(chǎng)的影響可以大大減少(在大厚度裙?fàn)钗锏那闆r下電位分布大大改變)。因此，本發(fā)明非常容易推廣，而不必改變現(xiàn)有絕緣隔離子的形狀。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)用的實(shí)施例，圖中表示了一種氣體絕緣母線，其高壓導(dǎo)線2敷設(shè)在接地充氣箱1內(nèi)，箱1內(nèi)充滿絕緣氣體，絕緣隔離子3將導(dǎo)線2與接地充氣箱1絕緣，并支承導(dǎo)線，金屬緊固件4和5插入絕緣隔離子3兩端，將其固定。此例中是用夾緊螺栓6和7從導(dǎo)線2和充氣箱1兩方面固定絕緣隔離子3的。固定絕緣隔離子3的方法不限于上述方法和結(jié)構(gòu)，各種常見的方法都可以用。例如圖1中點(diǎn)劃線所示的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不需將充氣箱外表面做成特殊形狀，而可以保留其平直表面，只需在內(nèi)表面焊上一個(gè)固定座，將絕緣隔離子固定在座上就行了。
在上述結(jié)構(gòu)中，絕緣隔板10有突緣10A，用絕緣片制成，其厚度如上面所述，固定時(shí)將隔板夾在接地充氣箱1和金屬緊固件5之間，使其包圍絕緣隔離子3。
這個(gè)實(shí)例中絕緣隔板10的尺寸，包括突緣至接地充氣箱1的高度H和突緣10的外伸寬度W是經(jīng)過(guò)慎重考慮的。首先，高度H必須大于導(dǎo)電異物20在氣體絕緣設(shè)備內(nèi)最大的漂浮高度h，如圖2，即H＞h。采用這樣的尺寸，即使導(dǎo)電異物接近絕緣隔離子3，也只能沉積在絕緣隔板10的園筒狀部分。如圖2所示，這樣就可以得到足夠的勢(shì)壘效應(yīng)。
其次，突緣外伸寬度W最好在10毫米以上，以得到一定程度的效果，如圖2所示。外伸寬度W可隨接地充氣箱1的直徑而變化。但一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)寬度W大于20毫米時(shí)，則其效果有飽和趨勢(shì)(效果稍有減低的情形也考慮了)。因此，最好采取小于幾十毫米的寬度。另一方面，由于絕緣隔板10的厚度小于1毫米也能得到足夠的效果，將厚度限定在不會(huì)引起形狀改變的數(shù)值內(nèi)即已足夠。絕緣隔板10的材料最好用介電常數(shù)小的，以免干擾電場(chǎng)，因?yàn)榻^緣隔板裝在靠近絕緣隔離子3的地方。例如，可以采用聚酯、聚乙烯或四氟乙烯之類樹脂。這種樹脂便于成形，也便于應(yīng)用。
絕緣隔離子3和絕緣擋板10間的間隙g至少應(yīng)為數(shù)毫米。如隔離子3與隔板10接觸，至少會(huì)在接觸部位產(chǎn)生一個(gè)小的縫隙，使爬電表面的絕緣性能由于電場(chǎng)集中而降低。
采用上述結(jié)構(gòu)，即使導(dǎo)電異物進(jìn)入接地充氣箱1，絕緣性能降低的程度也會(huì)得到控制，絕緣可靠性會(huì)得到改善。此外，由于只需將絕緣隔板10固定，不必改變絕緣隔離子3的形狀，這種結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性也是很好的。
圖3是本發(fā)明的另一實(shí)施例。其結(jié)構(gòu)與圖1相似，但增加一個(gè)絕緣隔板11，隔板11有彎出突緣11A并用金屬緊固件4固定在高壓導(dǎo)線2一側(cè)。由于普通的氣體絕緣設(shè)備是將高壓導(dǎo)線2封閉在園筒狀的接地充氣箱1內(nèi)，所以靠近高壓導(dǎo)線2處的電場(chǎng)強(qiáng)度要比靠近接地充氣箱1的一側(cè)高。而由于絕緣隔離子3的高壓側(cè)也有類似現(xiàn)象，如果導(dǎo)電異物進(jìn)入這部分，情況會(huì)比在接地充氣箱一側(cè)嚴(yán)重。如上所述，導(dǎo)電異物進(jìn)入高壓側(cè)的幾率是很小的。但采用上述結(jié)構(gòu)將使絕緣可靠性進(jìn)一步提高。
圖4是本發(fā)明的又一實(shí)施例。其固定絕緣隔板10突緣部分的結(jié)構(gòu)與圖1的例子不同。在圖1中，絕緣隔板10完全由絕緣片制成。在本圖中，絕緣隔板則分成帶突緣12A的園筒狀絕緣件12和隔板金屬固定件15。絕緣件12和金屬固定件15用夾緊螺栓16連接。一般說(shuō)來(lái)，將薄絕緣片模壓成復(fù)雜形狀在技術(shù)上或經(jīng)濟(jì)上是不利的。本方案簡(jiǎn)化了絕緣件的形狀即可得到經(jīng)濟(jì)性好的結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡可能將絕緣件12與金屬固定部分15的連接位置放在低電場(chǎng)區(qū)。
采用本發(fā)明的氣體絕緣設(shè)備導(dǎo)線支持器結(jié)構(gòu)，即使導(dǎo)電異物進(jìn)入，絕緣性能減弱也很少，仍可保持高的絕緣強(qiáng)度。在導(dǎo)電異物沉積在絕緣隔板的情況下，絕緣性能可提高到1.5倍。由于本發(fā)明不需考慮絕緣隔離子形狀即可應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)性也是很好的。
即使采用很薄的絕緣隔板，也可得到很好的絕緣效果，因此，與通常使用的裙?fàn)畋砻娌煌诮^緣隔離子爬電表面上的電場(chǎng)受到干擾的可能消除了。在清理時(shí)性能受到損失的可能也減少了。
權(quán)利要求
1.一種為氣體絕緣設(shè)備用的導(dǎo)線支持器，其中，高壓導(dǎo)線敷設(shè)在接地箱內(nèi)，箱中充滿絕緣氣體，高壓導(dǎo)線由絕緣隔離子支承并與接地充氣箱絕緣，隔離子兩端有金屬緊固件，其特征在于至少在接地充氣箱一側(cè)的絕緣隔離子的金屬緊固件上應(yīng)固定一個(gè)絕緣隔板，此隔板自由端做成突緣，突緣基本垂直于絕緣隔離子的表面，此絕緣隔板包圍絕緣隔離子，二者之間留一定間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種導(dǎo)線支持器，其特征是上述絕緣隔板由至少帶有一個(gè)突緣的園筒狀絕緣件和隔板金屬緊固件構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種導(dǎo)線支持器，其特征是上述絕緣隔板成形時(shí)，其突緣外伸寬度規(guī)定在十至數(shù)十毫米范圍之內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種導(dǎo)線支持器，其特征是上述絕緣隔板固定時(shí)夾在接地充氣箱和絕緣隔離子的金屬緊固件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種導(dǎo)線支持器，其特征是上述絕緣隔板用小介電常數(shù)的樹脂模壓成形。
6.一種為氣體絕緣設(shè)備用的導(dǎo)線支持器，高壓導(dǎo)線敷設(shè)在接地充氣箱內(nèi)，箱內(nèi)充滿絕緣氣體，高壓導(dǎo)線由絕緣隔離子支承在接地充氣箱內(nèi)，并絕緣，隔離子兩端有金屬緊固件，其特征是至少在接地充氣箱一側(cè)的絕緣隔離子上固定一個(gè)絕緣隔板，隔板自由端有突緣，突緣基本垂直于絕緣隔離子表面，隔板固定時(shí)夾在接地充氣箱與金屬緊固件之間，絕緣隔板包圍絕緣隔離子，中間留有至少幾毫米的間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的一種導(dǎo)線支持器，其特征為上述絕緣隔板由至少帶有一個(gè)突緣的園筒形絕緣件和隔板金屬緊固件構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的導(dǎo)線支持器，其特征為上述絕緣隔板成形時(shí)，其突緣外伸寬度規(guī)定在十至數(shù)十毫米的范圍之內(nèi)。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)線支持器，用于氣體絕緣設(shè)備。氣體絕緣設(shè)備中的高壓導(dǎo)線裝在接地充氣箱中，用絕緣隔離子支承并絕緣。隔離子兩端有金屬緊固件。本發(fā)明的支持器有一個(gè)圓筒形絕緣隔板，隔板自由端彎成突緣，突緣垂直于絕緣隔離子。隔板用絕緣隔離子上的金屬緊固件固定，至少在接地充氣箱一側(cè)要安裝隔板。絕緣隔離子被絕緣隔板包圍，中間留有空隙。利用絕緣隔板可防止導(dǎo)電異物接觸絕緣隔離子，并可保持高絕緣強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H02G5/06GK86106597SQ86106597
公開日1987年5月27日 申請(qǐng)日期1986年10月4日
發(fā)明者山極時(shí)生, 石川敏雄, 遠(yuǎn)藤奎將 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan