CN105469957A - 真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管，包括均压球、电容芯子、伞裙、法兰、油枕、接线板，电容芯子为圆柱形，电容芯子内部设有中心导电杆，中心导电杆外侧交替包绕绝缘层与铝箔，电容芯子外侧设有上绝缘层、下绝缘层，上绝缘层通过环氧树脂连接伞裙，所述法兰设置在电容芯子中部，法兰侧面设有放气塞，油枕设置在伞裙上方，接线板设置在油枕上方，均压球设置在电容芯子下半部分，本发明经过科学制备，电容芯子绝缘性能高；绝缘层代替了原来易碎的瓷套，具有良好的抗震和防爆功能，套管采用全密封结构，其内部充变压器油，防止绝缘老化，具有重量轻，易运输和安装，机械强度高，不容易破碎，表面憎水性、耐污闪能力强、使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明属于电气设备技术领域，具体涉及真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管。
背景技术
随着我国经济的快速发展，电网的规模不断扩大，影响电力系统安全运行的不确定因素和潜在风险随之增加，因而用户对电力供应的安全可靠性和质量要求越来越高，高压套管主要用于高压电器设备接引环节，并制约设备运行的可靠性，现有的国产高压套管，抗震防爆性能差，如果不能及时发现套管内部缺陷或维护不当，极易发生绝缘损坏甚至击穿爆炸事故，使用寿命不长，更换维护周期短。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管，重量轻，易运输和安装，机械强度高，不容易破碎，制造工艺简单，具有表面憎水性，耐污闪能力强，少维护，具有良好的抗震和防爆功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管，其特征在于：包括均压球、电容芯子、伞裙、法兰、油枕、接线板，所述电容芯子为圆柱形，电容芯子内部设有中心导电杆，所述中心导电杆外侧交替包绕绝缘层与铝箔，电容芯子外侧设有上绝缘层、下绝缘层，所述上绝缘层通过环氧树脂连接伞裙，所述法兰设置在电容芯子中部，法兰侧面设有放气塞，所述油枕设置在伞裙上方，油枕上设有进油孔，所述接线板设置在油枕上方，所述均压球设置在电容芯子下半部分。
作为本发明的一种改进，所述油枕上设有油位指示计。
所述真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，包括以下步骤：
（1）电容芯子卷制；
（2）电容芯子真空干燥；
（3）上绝缘层、下绝缘层、伞裙制作；
（4）套管总装；
（5）套管密封试验；
（6）真空浸油；
（7）对套管进行检验。
所述真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，步骤（1）中所述的电容芯子卷制是由电缆纸和铝箔以中心导电杆为同心圆柱形成串联电容器，电缆纸厚为0.08-0.15mm纸带，按照循环50%压接的方式卷制2-10层，刷一层树脂然后覆盖上一层0.1-0.15mm铝箔循环搭接后，反复交替操作直到卷制到规定的设计尺寸即为完成卷制。
所述真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，步骤（2）中所述的电容芯子真空干燥是将待干燥的电容芯子放入一可抽真空的容器中，首先对此容器抽真空，真空度在0-40Pa之间，使产品处于一定的真空状态，然后将真空的容器内温度加热到90-100℃，保温1-3h。
所述电容芯子真空干燥是指要排除电容芯子中的水分，提高产品的电气性能，在容器里由于电容芯子处于负压，所以压力进入电容芯子的孔隙中将空气排出，并处在高温的环境祛湿效率大大提高。
电容芯子内干燥度参考值见表1：
表1木浆的吸着数据
所述真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，步骤（3）中所述的上绝缘层、下绝缘层制作，将玻璃纤维直接浸渍树脂进行双向交叉缠绕，直至缠绕到规定的尺寸，玻璃纤维交叉角度为90°，完成后放入120-140℃烘箱进行固化而成，玻璃纤维绝缘层内有钢制摸具进行脱模，形成具有一定壁厚的护套；伞裙经过硅橡胶高温硫化机硫化成型，硫化温度110-130℃，硫化时间30-40min。
所述真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，步骤（4）中所述的套管总装，首先将电容芯子竖直固定，下端套装下绝缘层，安装法兰，上端套装上绝缘层，法兰与上、下绝缘层间由密封垫圈进行密封，螺栓固定，电容芯子下方安装均压球，上绝缘层上端安装油枕、油位指示计、接线板，施加0.5-0.8吨压力锁紧螺栓进行固定。
工作时油枕的作用是就是变压器上面的筒形储油箱，变压器由于负荷增大，油温升高，油箱内油膨胀，这时过多的油就会流入油枕，温度降低时，油枕内的油会再流入油箱，起到自动调整油面的作用，油枕分为波纹式、胶囊式、隔膜式三种形式，有波纹膨胀、胶囊式两种。
所述真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，步骤（5）中所述的套管密封试验是对试品内施加0.2-0.3Mpa氮气压力，并维持1-1.5h，试品各密封面无任何泄漏现象，即为本实验通过。
所述真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，步骤（6）中所述的真空浸油是指将步骤（5）后的产品放入可抽真空容器中，首先对此容器抽真空，真空度在1333-3999.6Pa（10-30mmHg）之间，使产品处于一定的真空状态，然后将40-80℃的油注入电容芯子。
由于产品处于负压，所以注入的经特殊处理的优质的10GBX变压器油会以很大的压力进入电容芯子的孔隙中，真空浸油有利于油浸透所有的连通孔隙，浸油速度提高50%。
所述真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，步骤（7）中所述的对套管进行检验，检验结果如下：
表2：套管油性能推荐参考值
表3：套管油性能实际控制表
从表2和表3可知，所述套管的油的击穿电压、高温介质、含水量及溶解气体含量性能控制值比标准推荐参考值都低，也就说明了套管在出厂时油性能控制比标准要求严格。
性能测试：试验方法及主要设备要求：
1、使用仪器：2500v绝缘电阻测量仪
2、测量要求：主绝缘的绝阻；电容型套管末平的绝阻
大气条件：
温度:26℃
相对湿度：65%
一、产品额定参数
| 系统额定电压kV（有效值） | 系统标称电压kV（有效值） | 产品额定电流A |
| 126 | 110 | 1250 |
二、绝缘耐受试验
三、绝缘电阻试验
| 一次对地 MΩ | 测量端子抽头对地 MΩ |
| +∞ | >1000 |
四、介质损耗因数测试、电容量测试:
| 施加电压kV | 介质损耗tanδ% | 电容量pF |
| 10 | 0.330 | 542 |
| 77 | 0.330 | 542 |
| 126 | 0.330 | 542 |
五、局部放电量测试
| 施加电压Test voltage kV | 局部放电量Partial discharge pC |
| 77 | 4 |
| 126 | 9 |
六、密封试验：0.2MPa/15min气体密封试验，通过。
本发明的有益效果是：
本发明所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管，电容芯子是由绝缘纸铝箔电极在导电杆上卷绕而成的同心圆柱形串联电容器，用以均匀电场，经真空干燥，浸油处理后成为电气性能极高的油纸绝缘体，绝缘性能高；绝缘层采用玻璃纤维浸渍树脂双向交叉缠绕而成，代替了原来易碎的瓷套，具有良好的抗震和防爆功能，同时绝缘层作为外绝缘，能保护电容芯子，套管的中间法兰上设有放气塞，释放变压器升高座残留的气体；套管采用全密封结构，其内部充以经特殊处理的优质的10GBX变压器油，套管的电容芯子完全不与大气相通，可以避免阳光的照射和大气中的有害物浸入套管内部，而使绝缘老化，所有连接件不受气候影响，具有重量轻，易运输和安装，机械强度高，不容易破碎，制造工艺简单，表面憎水性，耐污闪能力强、使用寿命长的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明所述的电容芯子示意图。
附图标记列表：
1、均压球，2、电容芯子，3、伞裙，4、法兰，5、油枕，6、接线板，7、中心导电杆，8、绝缘层，9、铝箔，10、上绝缘层，11、下绝缘层，12、环氧树脂，13、放气塞，14、进油孔，15、油位指示计。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图所示，本发明所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管，包括均压球1、电容芯子2、伞裙3、法兰4、油枕5、接线板6，所述电容芯子1为圆柱形，电容芯子1内部设有中心导电杆，7所述中心导电杆7外侧交替包绕绝缘层8与铝箔9，电容芯子2外侧设有上绝缘层10、下绝缘层11，所述上绝缘层10通过环氧树脂12连接伞裙3，所述法兰设置在电容芯子2中部，法兰侧面设有放气塞13，所述油枕5设置在伞裙3上方，油枕5上设有进油孔14，所述接线板6设置在油枕5上方，所述均压球1设置在电容芯子2下半部分，所述油枕上设有油位指示计15。
所述真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，包括以下步骤：
（1）电容芯子卷制：由电缆纸和铝箔以中心导电杆为同心圆柱形成串联电容器，电缆纸厚为0.12mm纸带，按照循环50%压接的方式卷制6层，刷一层树脂然后覆盖上一层0.1mm铝箔循环搭接后，反复交替操作直到卷制到规定的设计尺寸即为完成卷制；
（2）电容芯子真空干燥：将电容芯子2放入可抽真空的容器中，首先对此容器抽真空，真空度在20Pa，使产品处于真空状态，然后将真空的容器内温度加热到95℃，保温2h；
（3）上绝缘层10、下绝缘层11制作：将玻璃纤维直接浸渍树脂进行双向交叉缠绕，直至缠绕到规定的尺寸，玻璃纤维交叉角度为90°，完成后放入130℃烘箱进行固化而成，玻璃纤维绝缘层内有钢制摸具进行脱模，形成具有一定壁厚的护套；伞裙3经过硅橡胶高温硫化机硫化成型，硫化温度125℃，硫化时间38min；
（4）套管总装；首先将电容芯子竖直固定，下端套装下绝缘层，安装法兰4，上端套装上绝缘层，法兰与上、下绝缘层间由密封垫圈进行密封，螺栓固定，电容芯子下方安装均压球1，上绝缘层上端安装油枕5、油位指示计15、接线板6，施加0.6吨压力锁紧螺栓进行固定；
（5）套管密封试验：对试品内施加0.3Mpa氮气压力，维持1.5h；
（6）真空浸油：产品放入可抽真空容器中，首先对此容器抽真空，真空度在2450Pa，使产品处于一定的真空状态，然后将65℃的油注入电容芯子；
（7）对套管进行检验。
本发明所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管，经过科学制备，电容芯子绝缘性能高；绝缘层代替了原来易碎的瓷套，具有良好的抗震和防爆功能，套管采用全密封结构，其内部充变压器油，套管的电容芯子完全不与大气相通，可以避免阳光的照射和大气中的有害物浸入套管内部，而使绝缘老化，所有连接件不受气候影响，具有重量轻，易运输和安装，机械强度高，不容易破碎，制造工艺简单，表面憎水性，耐污闪能力强、使用寿命长的优点。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (9)
1.真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管，其特征在于：包括均压球、电容芯子、伞裙、法兰、油枕、接线板，所述电容芯子为圆柱形，电容芯子内部设有中心导电杆，所述中心导电杆外侧交替包绕绝缘层与铝箔，电容芯子外侧设有上绝缘层、下绝缘层，所述上绝缘层通过环氧树脂连接伞裙，所述法兰设置在电容芯子中部，法兰侧面设有放气塞，所述油枕设置在伞裙上方，油枕上设有进油孔，所述接线板设置在油枕上方，所述均压球设置在电容芯子下半部分。
2.根据权利要求1所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管，其特征在于：所述油枕上设有油位指示计。
3.根据权利要求1所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）电容芯子卷制；
（2）电容芯子真空干燥；
（3）上绝缘层、下绝缘层、伞裙制作；
（4）套管总装；
（5）套管密封试验；
（6）真空浸油；
（7）对套管进行检验。
4.根据权利要求3所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的电容芯子卷制是由电缆纸和铝箔以中心导电杆为同心圆柱形成串联电容器，电缆纸厚为0.08-0.15mm纸带，按照循环50%压接的方式卷制2-10层，刷一层树脂然后覆盖上一层0.1-0.15mm铝箔循环搭接后，反复交替操作直到卷制到规定的设计尺寸即为完成卷制。
5.根据权利要求3所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的电容芯子真空干燥是将待干燥的电容芯子放入一可抽真空的容器中，首先对此容器抽真空，真空度在0-40Pa之间，使产品处于一定的真空状态，然后将真空的容器内温度加热到90-100℃，保温1-3h。
6.根据权利要求3所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的上绝缘层、下绝缘层制作，将玻璃纤维直接浸渍树脂进行双向交叉缠绕，直至缠绕到规定的尺寸，玻璃纤维交叉角度为90°，完成后放入120-140℃烘箱进行固化而成，玻璃纤维绝缘层内有钢制摸具进行脱模，形成具有一定壁厚的护套；伞裙经过硅橡胶高温硫化机硫化成型，硫化温度110-130℃，硫化时间30-40min。
7.根据权利要求3所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的套管总装，首先将电容芯子竖直固定，下端套装下绝缘层，安装法兰，上端套装上绝缘层，法兰与上、下绝缘层间由密封垫圈进行密封，螺栓固定，电容芯子下方安装均压球，上绝缘层上端安装油枕、油位指示计、接线板，施加0.5-0.8吨压力锁紧螺栓进行固定。
8.根据权利要求3所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述的套管密封试验是对试品内施加0.2-0.3Mpa氮气压力，并维持1-1.5h，试品各密封面无任何泄漏现象，即为本实验通过。
9.根据权利要求3所述的真空胶浸纤维防爆型油纸电容式套管的制备方法，其特征在于：步骤（6）中所述的真空浸油是指将步骤（5）后的产品放入可抽真空容器中，首先对此容器抽真空，真空度在1333-3999.6Pa之间，使产品处于一定的真空状态，然后将40-80℃的油注入电容芯子。
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