[发明专利]一种复合绝缘子

说明书

技术领域

本发明属于高电压技术领域，尤其涉及到高压输变电系统中以垂直方式安装使用的复合绝缘子，特别是输变电线路中使用的棒形悬式复合绝缘子。

背景技术

复合绝缘子由芯棒、芯棒两端的连接金具、芯棒外包覆的绝缘护套和伞裙组成，新兴的复合绝缘子因其质轻高强、电性能好、易于维护等优点被电力系统广泛使用。现有的复合绝缘子的伞裙型式都是属于“上、下结构”，现有的伞裙的伞裙体是以中线为单一直线段的、有一定厚度的截面的回转体，伞裙体的顶部与护套相连接并以小于30°的倾斜角向外延伸，伞裙体的外绝缘表面由上表面和下表面构成，上/下表面的倾斜角一般为18°/10°，如邱志贤编著、中国电力出版社2006年出版的发行的《高压复合绝缘子及其应用》一书中的第二章第四节第5段《复合长棒形绝缘子的外绝缘设计》中论述的，以及浙江省电力公司编、中国电力出版社2003年2月第一版的《输电线路绝缘子运行技术手册》中的《附录G/高压线路用复合绝缘子使用导则》中提出了现有的复合绝缘子的伞裙具体的结构型式，《附录E/部分国产复合绝缘子技术数据》中也以图表方式列举了现有的复合绝缘子的结构型式。自然老化的复合绝缘子的寿命在30年以上，然而在实际运行中，由于局部外绝缘材料的加速老化，部分现有的复合绝缘子仅仅三、五年就严重老化，严重老化的复合绝缘子易于发生闪络、断裂的事故，直接影响了电网的安全运行，西安电瓷研究所主办的专业期刊《电瓷避雷器》2005年第4期《运行断裂的500KV棒形悬式复合绝缘子蚀损试验和电场计算分析》一文中提供了典型的复合绝缘子的外绝缘材料严重老化而导致线路故障的实例。所以，现有的复合绝缘子存在的问题是：复合绝缘子因局部外绝缘材料加速老化而寿命短，可靠性不高。

发明内容

针对上述现有复合绝缘子的问题，本发明的目的在于提供一种能改善外绝缘材料老化加速问题的复合绝缘子，提高复合绝缘子的可靠性和使用寿命。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种复合绝缘子，由芯棒、连接金具、绝缘橡胶护套和伞裙组成，其特征是：复合绝缘子上至少有一个“钟罩式”伞裙；“钟罩式”伞裙的主伞裙体是以1-20毫米厚度的、中线为非单一直线段的截面的回转体，主伞裙体顶部与护套相连接，主伞裙体从顶部开始向下倾斜延伸，形成一个大于等于45毫米深度的下端敞开的内腔。

所述的中线为非单一直线段的截面，其主伞裙体的轴向半剖截面的中线为一个弧线段或多个串连的弧线段形成的曲线段，部分弧线段的切线与水平线的夹角即倾斜角，大于等于60°。

所述的中线为非单一直线段的截面，其主伞裙体的轴向半剖截面的中线为由两段或两段以上的直线段相串连连接形成的弯折线段，相邻的直线段具有不同的倾斜角，相邻的直线段间以弧线段相过渡连接，部分直线段与水平线的夹角即倾斜角，大于等于60°。

所述的护套是由包覆在芯棒表面的内护套和套装在内护套外的与“钟罩式”伞裙的主伞裙体相连接的外护套组成。

所述的“钟罩式”伞裙的主伞裙体上有伸出的副伞裙体。

复合绝缘子的外绝缘材料的加速老化的原因是：处于高压电场中的复合绝缘子的沿面电压分布极不均匀，特别是连接高压导线的一端更是处于强电场区域，当复合绝缘子的外绝缘表面积污和受潮后，复合绝缘子的表面泄漏电流急剧加大，局部外绝缘表面还会产生电弧，使复合绝缘子的外绝缘材料的老化加速。现有的复合绝缘子的外绝缘表面的护套表面和伞裙体的上表面、下表面都完全暴露于空气气流中，而且伞裙体的上、下表面的倾斜角较小，一般小于30°，空气气流中的污秽物质容易吸附和沉积在外绝缘表面上；外绝缘表面积污的现有的复合绝缘子处于小雨、凝露、雾等湿润的气候环境中时，现有的复合绝缘子的外绝缘表面几乎是同时受潮，使现有的复合绝缘子的表面泄漏电流急速增大，甚至有局部电弧产生，加速局部外绝缘材料的老化；外绝缘表面积污的现有的复合绝缘子处于较大的降雨环境中时，滴落在下一片现有的伞裙的上表面的雨滴会产生向上的回溅，将溶解有污秽物质的水珠回溅到护套上和上一片现有的伞裙的下表面上，导致这些部位的湿润受潮，使现有的复合绝缘子的表面泄漏电流急速增大，甚至有局部电弧产生，加速局部外绝缘材料的老化；现有的复合绝缘子处于冬季寒冷地区时，由于现有的伞裙的倾斜角较小，现有的伞裙上易于积雪、结冰，在融雪、融冰时，溶解有污秽物质的冰水、雪水会引发现有的复合绝缘子的冰闪，会严重灼伤现有的复合绝缘子的外绝缘材料，加速局部外绝缘材料的老化。