CN104319034A - 简单的复合高压套管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种简单的复合高压套管，该种简单的复合高压套管通过在法兰和套管的连接处以及法兰附近的套管部位涂抹一层半导电硅胶涂层，由于半导电硅胶涂层的涂覆工艺简单，涂层平滑致密，在保证电导率的同时（电导率大于硅橡胶）能够使法兰附近与法兰趋于等电位，能够改善法兰及法兰附近的电场分布，使外电极的提高介质的绝缘强度。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备领域，具体地，涉及一种简单的复合高压套管。
背景技术
高压套管属于电站、电气类高压绝缘子。当高压载流导体需要穿过与其电位不同的技术箱壳或墙壁等时候，就要用到高压套管。高压套管主要起着使引线对比绝缘和固定的作用。将载流导体引入或引出变压器、断路器、电容器等电气设备金属外壳的，属于电器用套管；将载流导体穿过建筑物或墙壁的属于电站用套管。
套管是由一个电极插入另一个不同电位的电极的中心构成，所以是一种典型的电场具有强垂直介质表面分量的绝缘结构，绝缘介质容易击穿；其表面的电压分布很不均匀，在外电极的边缘处尤其是法兰附近的电场十分集中，很容易从此处开始发生电晕及滑闪放电。为此必须改善外电极附近的电场分布，提高介质的绝缘强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简单的复合高压套管，该种简单的复合高压套管通过在法兰和套管的连接处以及法兰附近的套管部位涂抹一层半导电硅胶涂层，由于半导电硅胶涂层的涂覆工艺简单，涂层平滑致密，在保证电导率的同时（电导率大于硅橡胶）能够使法兰附近与法兰趋于等电位，能够改善法兰及法兰附近的电场分布，使外电极的提高介质的绝缘强度。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
简单的复合高压套管，包括导杆、内绝缘结构、外绝缘结构、接线端子和金属附件，所述金属附件设置在外绝缘结构上，外绝缘结构包覆内绝缘结构，内绝缘结构包覆着导杆，导杆和接线端子相连；
所述内绝缘结构为环氧绝缘层，外绝缘结构为硅橡胶护套层，硅橡胶护套层上设置有伞裙；
所述金属附件包括屏蔽罩和法兰，所述屏蔽罩设置在接线端子和导杆连接处并贯穿内绝缘结构的环氧树脂层和外绝缘结构，所述法兰与套管中部相连；
所述套管与法兰连接处以及距离法兰3-6cm的套管外层上设置有半导电硅胶涂层。
本发明的思路是：在实际考察中发现高压套管的法兰附近的场强十分集中，非常不利于场强分布的均匀性随着电压增高，法兰附近很容易产生电晕和刷形放电，为防止这种现象的发生，采取了在法兰和套管的连接处以及法兰附近的套管部位涂抹一层半导电硅胶涂层，由于半导电硅胶涂层的涂覆工艺简单，涂层平滑致密，在保证电导率的同时（电导率大于硅橡胶）能够使法兰附近与法兰趋于等电位，能够改善法兰及法兰附近的电场分布，使外电极的提高介质的绝缘强度，具有一定的进步性。
所述半导电硅胶涂层的电导率为107S/m。电导率在合适的范围内方能起到均匀场强分布的作用，如果电导率太过强，场强也会不均匀；太弱，则和没加时的硅橡胶没有区别，无法起到预想的效果。通过实验计算表明，高压套管与法兰连接处涂覆半导体硅胶涂层可使最高场强减少33.5%，对调节场强的均匀分布起到很大的作用。
所述半导电硅胶涂层厚度为0.3-0.5mm。涂层厚度的设置和电导率的设置思路一致。
高压穿墙套管的单侧绝缘长度由外绝缘在空气中的闪络电压限制，如果长度不透，将导致空气击穿。因此单侧绝缘长度应当选用适当的长度，一般根据公式：（闪络电压-14）/3.16即可初步得到绝缘结构的长度。而对于诸如110kV高压套管，雷电冲击干耐受电压为550kV，其单侧绝缘长度约为16cm。
所述导杆为铜杆。
所述外绝缘结构的硅橡胶护套层为经二段硫化的橡胶。经过二段硫化的硅橡胶具有良好的压缩变形、介电性能以及稳定的机械性能，用这个制作伞裙，能够使得硅橡胶材料优异的电绝缘性、耐环境气候影响等性能得到充分发挥。
综上，本发明的有益效果是：
本发明通过在法兰和套管的连接处以及法兰附近的套管部位涂抹一层半导电硅胶涂层，由于半导电硅胶涂层的涂覆工艺简单，涂层平滑致密，在保证电导率的同时（电导率大于硅橡胶）能够使法兰附近与法兰趋于等电位，能够改善法兰及法兰附近的电场分布，使外电极的提高介质的绝缘强度。
附图说明
图1是本发明的结构图。
附图中标记及相应的零部件名称：
1、导杆，2、接线端子，3、外绝缘结构，4、屏蔽罩，5、内绝缘结构，6、法兰，7、伞裙，8、半导电硅胶涂层。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，简单的复合高压套管，包括导杆1、内绝缘结构5、外绝缘结构3、接线端子2和金属附件，所述金属附件设置在外绝缘结构3上，外绝缘结构3包覆内绝缘结构5，内绝缘结构5包覆着导杆1，导杆1和接线端子2相连；
所述内绝缘结构5为环氧绝缘层，外绝缘结构3为硅橡胶护套层，硅橡胶护套层上设置有伞裙7；
所述金属附件包括屏蔽罩4和法兰6，所述屏蔽罩4设置在接线端子2和导杆1连接处并贯穿内绝缘结构5的环氧树脂层和外绝缘结构3，所述法兰6与套管中部相连；
所述套管与法兰6连接处以及距离法兰63-6cm的套管外层上设置有半导电硅胶涂层8。
本发明的思路是：在实际考察中发现高压套管的法兰6附近的场强十分集中，非常不利于场强分布的均匀性随着电压增高，法兰6附近很容易产生电晕和刷形放电，为防止这种现象的发生，采取了在法兰6和套管的连接处以及法兰6附近的套管部位涂抹一层半导电硅胶涂层8，由于半导电硅胶涂层8的涂覆工艺简单，涂层平滑致密，在保证电导率的同时电导率大于硅橡胶能够使法兰6附近与法兰6趋于等电位，能够改善法兰6及法兰6附近的电场分布，使外电极的提高介质的绝缘强度，具有一定的进步性。
实施例2：
如图1所示，和实施例1类似，区别在于：
所述半导电硅胶涂层8的电导率为107S/m。电导率在合适的范围内方能起到均匀场强分布的作用，如果电导率太过强，场强也会不均匀；太弱，则和没加时的硅橡胶没有区别，无法起到预想的效果。
所述半导电硅胶涂层8厚度为0.3-0.5mm。涂层厚度的设置和电导率的设置思路一致。
高压穿墙套管的单侧绝缘长度由外绝缘在空气中的闪络电压限制，如果长度不透，将导致空气击穿。因此单侧绝缘长度应当选用适当的长度，一般根据公式：闪络电压-14/3.16即可初步得到绝缘结构的长度。而对于诸如110kV高压套管，雷电冲击干耐受电压为550kV，其单侧绝缘长度约为16cm。
所述导杆1为铜杆。
所述外绝缘结构3的硅橡胶护套层为经二段硫化的橡胶。经过二段硫化的硅橡胶具有良好的压缩变形、介电性能以及稳定的机械性能，用这个制作伞裙7，能够使得硅橡胶材料优异的电绝缘性、耐环境气候影响等性能得到充分发挥。
如上所述，可较好的实现本发明。
Claims (6)
1.简单的复合高压套管，其特征在于，包括导杆（1）、内绝缘结构（5）、外绝缘结构（3）、接线端子（2）和金属附件，所述金属附件设置在外绝缘结构（3）上，外绝缘结构（3）包覆内绝缘结构（5），内绝缘结构（5）包覆着导杆（1），导杆（1）和接线端子（2）相连；
所述内绝缘结构（5）为环氧绝缘层，外绝缘结构（3）为硅橡胶护套层，硅橡胶护套层上设置有伞裙（7）；
所述金属附件包括屏蔽罩（4）和法兰（6），所述屏蔽罩（4）设置在接线端子（2）和导杆（1）连接处并贯穿内绝缘结构（5）的环氧树脂层和外绝缘结构（3），所述法兰（6）与套管中部相连；
所述套管与法兰（6）连接处以及距离法兰（6）3-6cm的套管外层上设置有半导电硅胶涂层（8）。
2.根据权利要求1所述的简单的复合高压套管，其特征在于，所述半导电硅胶涂层（8）的电导率为107S/m。
3.根据权利要求1所述的简单的复合高压套管，其特征在于，所述半导电硅胶涂层（8）厚度为0.3-0.5mm。
4.根据权利要求1所述的简单的复合高压套管，其特征在于，所述外绝缘结构（3）的长度为15-20cm。
5.根据权利要求1所述的简单的复合高压套管，其特征在于，所述导杆（1）为铜杆。
6.根据权利要求1所述的简单的复合高压套管，其特征在于，所述外绝缘结构（3）的硅橡胶护套层为经二段硫化的橡胶。
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