[实用新型]胶浸毡高压套管

说明书

本实用新型具体涉及一种胶浸毡高压套管，其特征在于：电容型芯体包括金属管或金属棒、主绝缘层、电容屏和末屏外绝缘层，金属管或金属棒外交替卷绕有多层绝缘层和电容屏，所述主绝缘层和末屏外绝缘层由绝缘毡卷制，电容屏由含碳导电毡或含碳导电纸制成，上述卷绕完成的电容型芯体半成品经真空干燥真空浸渍树脂后高温固化成型。本实用新型的优点是：干法卷制改善生产环境，提高工艺控制精度；真空浸胶消除微气泡，提高绝缘性能；各层绝缘毡之间存在纤维耦合，提高固化后电容型芯体的层间粘结强度。由此，同等额定电压下可以降低绝缘厚度，节省绝缘材料；碳纤维电容屏的电导率大大优于半导电带，不因电容电流而发热。

技术领域

本实用新型属于高压电器领域，具体涉及一种应用于变电站穿墙或者高压电气设备(比如变压器、开关设备等)穿过外壳或者用于油气隔离的胶浸毡高压套管。

背景技术

在电力系统中，高电压载流导体要穿过地电位的墙或者高压电气设备的外壳一般都要使用高压套管；在变压器与GIS开关设备直连的结构中，需要用油-气隔离高压套管，用来把变压器油和SF6气体隔离开。35kV以上的系统使用的主要是电容型高压套管。

目前的电容型高压套管主要有油纸绝缘套管、胶浸纸(胶粘纸)套管、玻璃钢套管等，尤其以油浸纸套管用量最大。

油浸纸绝缘高压套管技术上最为成熟，也是目前在用的主要类型。油浸纸套管的主要问题是密封和漏油。由于其中的变压器油是绝缘所必须的，因此漏油不仅影响变电站的美观，也直接影响着设备的运行安全。密封失效，绝缘会受潮，因此规程规定每年都要抽取油样进行检验，停电损失大，检修工作量也很大。

胶浸纸(胶粘纸)套管工艺分为两种，一种是比较成熟的预浸胶工艺，是将绝缘纸预浸胶，然后用预浸胶绝缘纸卷制套管，最后热固化成型。这种工艺的高压套管也称为胶粘纸套管，其局部放电量较高，而且难以控制，因此仅适用于66kV以下产品。

近些年出现了一种新型胶浸纸套管，常被称为VPI胶浸纸套管，是将绝缘纸与打孔铝箔交替缠绕成电容芯子，然后真空干燥、真空压力浸胶，最后加热固化成型。采用此类工艺的胶浸纸套管性能良好，可以用于超高压、特高压电压等级。但是，由于绝缘纸含水较高，干燥处理的时间较长，绝缘纸也比较密实，因此真空压力注胶的耗时长，对绝缘树脂的配方要求也非常高。另外，因为绝缘纸是天然纤维制造，去除其中有害杂质相当复杂，目前国内尚无法生产，只能从北欧进口。因此，VPI胶浸纸套管生产成本非常高，其售价通常达到相同电压等级油浸纸套管的3-8倍，难于大规模推广。

近些年还出现了一种玻璃钢高压套管，比如中国专利号01138797.1就公开了一种干式复合外套高压套管及生产方法，主绝缘层是由半导体电容均压极板和浸涂有环氧树脂的玻璃纤维材料交替间隔设置且紧密结合而成的多层串联纯固体同心圆柱绝缘层，绝缘外套和连接套筒也与主绝缘层外侧紧密相接，生产方法包括如下步骤：用环氧玻璃丝湿法绕制成型工艺将半导体带、浸涂有环氧树脂的玻璃纤维材料交替间隔地绕制定型在导电杆上制成主绝缘层，第一层为半导体电容均压极板，最末层为浸涂有环氧树脂的玻璃纤维；将其固化并对主绝缘层进行表面加工，再固定连接套筒、装设绝缘外套、均压盖及接线端子。该专利说明书认为，这种干式复合外套高压套管不含任何油或气体，完全避免了漏油、漏气及爆炸隐患；体积小、重量轻、不宜损坏、便于运输和安装；生产工艺简单、成本低。玻璃钢套管的售价大约是油浸纸套管的2-4倍。

VPI胶浸纸高压套管、玻璃钢高压套管方案是高压套管无油化的有益探索。但是，这两个技术方案中也存在明显的不足，主要是：

1)VPI胶浸纸套管：生产成本太高，售价太贵，难于大规模推广。

2)VPI胶浸纸套管：绝缘纸表面比较光滑，相邻两层绝缘纸之间没有纤维交叉耦合，仅仅靠树脂粘结在一起，层间粘结强度较低。

3)玻璃钢套管：湿法缠绕，不经真空处理，微小气泡难以排出，因此绝缘强度较低，只能通过增加绝缘厚度来弥补。所以，同样电压等级的套管，玻璃钢套管比VPI胶浸纸套管粗1/4至1/3。