[实用新型]复合绝缘子

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压绝缘子领域，特别是涉及110kV以上输电线路用悬式棒型复合绝缘子。

背景技术

覆冰积雪是普遍的自然现象。对于输电线路，覆冰积雪将会引起严重的事故。我国是国际上输电线路覆冰最为严重的国家之一。输电线路覆冰十分严重，历年来，输电线路已造成多次事故，其中主要的是覆冰引起绝缘子串闪络，覆冰过载引起杆塔倒塌和导线断裂和损坏。绝缘子覆冰后除可能造成机械故障外，由于绝缘子覆冰或被桥接后，泄漏距离缩短，且融冰时，覆冰绝缘子表面电阻显著降低，从而导致闪络事故，并且在闪络发展过程中持续电弧也可能烧伤绝缘子，引起绝缘子损坏及电气强度降低。

复合绝缘子的防污闪能力比瓷、玻璃绝缘子高，而在同等覆冰条件下，复合绝缘子闪络(耐受)电压比同电压等级的瓷和玻璃绝缘子串低很多。造成这一问题的主要原因是，复合绝缘子在覆冰的情况下，由于伞间距离较小、伞径较小，冰棱很容易桥接部分伞裙，缩短爬电距离，使得大部分电压由复合绝缘子高压端附近处冰棱与伞群间的空气间隙承担，并使得这些空气间隙场强迅速增大，加拿大CIGELE和重庆大学对复合绝缘子和传统的瓷绝缘子串的电场仿真中发现，在同等覆冰条件下，复合绝缘子沿面最大场强比瓷绝缘子串沿面最大场强平均高出约5kV/cm，最大高出约10kV/cm。这样高的场强使得沿空气间隙产生局部电弧，又加上冰表面由融冰产生的水膜电导率高达100～1000μS/cm，使得局部电弧极易贯穿绝缘子而形成闪络。目前，覆冰情况下复合绝缘子电气性能急剧下降这一问题已经引起了国内外科研工作者的广泛重视。

而常用的2伞和3伞结构的复合绝缘子并不能非常完全有效解决覆冰引起的复合绝缘子闪络问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可防止覆冰引起闪络的复合绝缘子。

本实用新型的技术方案是：

一种复合绝缘子，包括芯棒和芯棒外若干直径相等的大伞，在相邻两个大伞之间设有三个伞，三个伞的伞径均小于大伞的伞径，所述三个伞分别为为中伞、次中伞和小伞，中伞的伞径大于次中伞以及小伞的伞径，中伞紧邻大伞下方布置。

所述大伞伞径范围在225mm～245mm之间。

所述中伞伞径范围在145mm～190mm之间。

所述次中伞以及小伞伞径范围在90～110mm之间。

所述相邻两个大伞的伞间距≤140mm。

伞间距与伞伸出量之比≥1。

所述小伞的伞径小于次中伞的伞径，中伞、次中伞和小伞从上到下依次排列。

所述小伞的伞径小于次中伞的伞径，中伞、小伞和次中伞从上到下依次排列。

所述小伞的伞径等于次中伞的伞径，中伞、次中伞和小伞从上到下依次排列。

本实用新型在相邻两个大伞之间增设三个伞组成复合绝缘子的基本伞裙结构，提高了各种覆冰状态下绝缘子的电压分布均匀性并同时保证绝缘子的自洁性。

采用本实用新型实验时，冰棱在各级伞之间的空气间隙距离较大，空气间隙上场强得以减小，使得电弧发展时难以桥接空气间隙，绝缘子沿面泄漏距离得到了充分利用。而电场计算的结果也表明，空气间隙对覆冰复合绝缘子沿面的电场分布影响很大，要使得覆冰复合绝缘子的闪络电压升高，必须让减小冰棱空气间隙之间的场强，使得绝缘子的爬电距离得到充分应用，闪络路径尽量从绝缘子表面进行，而不是沿空气间隙发展。因此，试验的结果与电场计算的结果比较吻合，即伞型较复杂的4伞排列能有效地提高绝缘子的闪络电压。

本实用新型的闪络电压比2伞结构的复合绝缘子闪络电压最大高出40kV以上，平均高出35kV左右。这是由于，4伞结构下绝缘子相同覆冰条件下形成的空气间隙要比2伞和3伞的要大，其沿面最大场强也小于2伞和3伞下的最大场强，使得起弧电压高于2伞和3伞复合绝缘子的起弧电压，从而提高了其闪络电压。采用4伞结构的绝缘子，其表面泄漏距离得到了充分利用，最终闪络时除了靠近高压端第二组伞裙电弧沿空气间隙发展，其余伞裙电弧全是沿泄漏距离发展，其泄漏距离得到了充分的应用。同时，由于伞增加，电弧发展并不迅速，并经历多次从紫色电弧到白色电弧再到紫色电弧的电弧重燃熄灭再重燃的工程，因此其闪络电压比2伞结构的绝缘子高很多。

本产品与传统复合绝缘子相比，基本不增加生产成本，不增加安装成本，降低了维护成本，提高了复合绝缘子的防冰闪能力。本实用新型增强了复合绝缘子抗冰闪能力，特别适用于重冰区额定电压为110kV以上的输电线路。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是实施例二的结构示意图；