[实用新型]一种带硅橡胶伞裙单元的直流复合套管

说明书

技术领域

本实用新型涉及±500kV高压直流套管设备相关技术领域，特别是涉及一种带硅橡胶伞裙单元的直流复合套管。 

背景技术

现有的直流复合套管其外形及结构如图1所示，主要由顶部均压罩11、中部硅橡胶伞裙12，下部绝缘纸13，内部导电杆14构成。套管绝缘套内裹面和固体主绝缘之间充有SF6（六氟化硫）作为绝缘介质。其中中部硅橡胶伞裙12包括有13个伞裙单元121，每个伞裙单元121的结构示意图如图2所示，包括有大伞裙21和小伞裙22。小伞裙22的半径r1为0.25米，大伞裙21的半径r2为0.306米，单个伞裙单元121的结构高度h为0.508461米，总的结构高度H为6.61米。 

现有的伞裙结构不能有效防止恶劣天气下雨闪，在下雨情况下容易导致外绝缘击穿。 

实用新型内容

本实用新型提供一种带硅橡胶伞裙单元的直流复合套管，以解决现有技术中由于伞裙结构设置不合理，不能有效防止恶劣天气下雨闪，在下雨情况下容易导致外绝缘击穿的技术问题。 

一种带硅橡胶伞裙单元的直流复合套管，包括直流复合套管本体以及多个等距分布的伞裙单元，所述伞裙单元包括第一大伞裙和小伞裙，第一大伞裙设置在小伞裙上方，还包括至少一个第二大伞裙，所述第二大伞裙的半径大于第一大伞裙，且所述第二大伞裙套在第一大伞裙外，所述第二大伞裙的半径大于0.3978米。 

更进一步的，所述第二大伞裙的半径为大于等于0.4284米。 

再进一步的，所述小伞裙的半径为0.25米，所述第二大伞裙与小伞裙的半径比为1.7136。 

进一步的，所述直流复合套管的额定电压为±500kV。 

本实用新型的一种带硅橡胶伞裙单元的直流复合套管，设置至少一个第二大伞裙，由于第二大伞裙的半径大于第一大伞裙，因此直流复合套管的外电场被第二大伞裙改变，本实用新型通过改变部分原有第一大伞裙单元的直径，有效的减少了直流复合套管的外电场的最大值，有效防止了雨闪，在下雨情况下也不会导致外绝缘击穿。 

同时，通过将第二大伞裙套在第一大伞裙外的方式，可以避免对直流复合套管的内电场的干扰，使得在内电场不变的情况下，减少直流复合套管的外电场的最大值，有效防止了雨闪，在下雨情况下也不会导致外绝缘击穿。 

附图说明

图1现有的±500kV直流套管的外形及结构图； 

图2现有的伞裙单元结构示意图； 

图3干燥和下雨两种情况下伞裙沿面电场分布的对比图； 

图4不同雨水占空体积比下的伞裙沿面电场分布对比图； 

图5最大电场跟雨滴体积比的关系图； 

图6第12（2）和13（1）号伞裙局部放大的沿面电场分布图； 

图7第12号伞裙单元示意图； 

图8不同雨滴直径下的伞裙沿面电场分布比较图； 

图9第12（2）号伞裙沿面电场分布图； 

图10第13（1）号伞裙沿面电场分布图； 

图11第13（2）号伞裙沿面电场分布图； 

图12本实用新型加装了第二大伞裙的伞裙单元的结构示意图。 

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。 

采用南方电网超高压局的±500kV直流套管作为现有的直流复合套管的一个例子。其外形及结构如图1所示，主要由顶部均压罩11、中部硅橡胶伞裙12，下部绝缘纸13，内部导电杆14构成。套管绝缘套内裹面和固体主绝缘之间充有SF6作为绝缘介质。其中中部硅橡胶伞裙12包括有13个伞裙单元121，每个伞裙单元121的结构示意图如图2所示，包括有大伞裙21和小伞裙22。小伞裙22的半径r1为0.25米，大伞裙21的半径r2为0.306米，单个伞裙单元121的结构高度h为0.508461米，总的结构高度H为6.61米。为了方便描述，下述描述中：伞裙单元的编号自底向上编号，如第m(n)个伞裙：代表的意义是第m个伞裙单元中的第n个伞裙。 

忽略工程上的误差，直流套管具备轴对称性。雨速可以分解为垂直分量和水平分量，通常情况下，垂直分量远大于水平分量，雨闪受垂直分量的影响更大，因此本报告仅考虑雨速的垂直分量对雨闪的影响。从而加装隔雨伞裙直流套管模型可简化为在二维轴对称模型。该模型所用到的材料的电参数如表1所示： 

表1直流高压套管所涉及的材料的电参数 

数学模型描述