[发明专利]一种应用于电力设备的均压元件及其设计方法

权利要求书

1.一种应用于电力设备的均压元件，所述电力设备包括绝缘层、位于绝缘层内，且按照电流传输方向依次设置的第一导体、第二导体、阀体以及第三导体；

其特征在于：

包括桶底以及桶体；桶底用于与电力设备中第二导体电连接，桶体上端与桶底边缘连接，下端朝向带电部位第三导体的方向延伸，且桶体与靠近第二导体的部分阀体之间具有径向间隙，该径向间隙内用于填充绝缘介质，从而形成一个均压屏蔽区域；

利用公式1计算均压元件的有效高度h，均压元件的有效高度指均压元件罩住阀体部分的有效高度：

h＝a×H (1)

其中a为0.1至0.3之间的小数，H为阀体的总高度；

利用公式4计算所述径向间隙的最小值b：

Un＝η(m×b) (4)

其中，m为绝缘介质的介电强度，单位为kV/mm，η为考虑电位分布不均匀性而在设计时预留的裕度系数，Un为均压元件对阀体之间的最低工频耐受电压。

2.根据权利要求1所述的应用于电力设备的均压元件，其特征在于：桶底以及桶体均采用铝、铜、铁材料或金属合金材料制作或采用导电或半导电性非金属合成材料制作。

3.根据权利要求1或2所述的应用于电力设备的均压元件，其特征在于：桶底为第一圆盘，第一圆盘的下表面与第二导体的上表面电连接；桶体与第二导体之间亦具有径向间隙；第一圆盘与桶体之间通过圆弧过渡段连接；桶体的下端设有朝内或朝外呈圆弧状弯曲的折边；所述折边与阀体之间的间隙值即为径向间隙的最小值b；

利用公式5计算桶体的最小内径D_N：

D_N＝2×b+Dp (5)

其中，Dp为阀体的直径；

或，

桶底为第一圆盘，第一圆盘的上表面与第二导体的下表面电连接；第一圆盘与桶体之间通过圆弧过渡段连接；桶体的下端设有朝内或朝外呈圆弧状弯曲的折边；所述折边与阀体之间的间隙值即为径向间隙的最小值b；

利用公式5计算桶体的最小内径D_N：

D_N＝2×b+Dp (5)

其中，Dp为阀体的直径。

4.根据权利要求3所述的应用于电力设备的均压元件，其特征在于：利用公式6计算桶体的最大外径：

Dw＝D_N+d (6)

其中d的取值应保证能够对均压元件棱角进行圆弧处理。

5.根据权利要求1所述的应用于电力设备的均压元件，其特征在于：桶底包括第一圆环和第二圆盘，第二圆盘的下表面与第二导体的上表面电连接，第二圆盘的外边缘设置第一圆环；

桶体包括若干连接筋条以及第二圆环；桶体与第二导体之间亦具有径向间隙；

第二圆环平行设置于第一圆环下方，且套设于所述阀体的外部；第二圆环与第一圆环之间通过若干连接筋条固定连接；所述第二圆环的内径与阀体之间的间隙值即为径向间隙的最小值b；

利用公式5计算第二圆环的内径D_N：

D_N＝2×b+Dp (5)

其中Dp为阀体的直径；

或，

桶底包括第一圆环和第二圆盘，第二圆盘的上表面与第二导体的下表面电连接；

桶体包括若干连接筋条以及第二圆环；第二圆环平行设置于第一圆环下方，且套设于所述阀体的外部；第二圆环与第一圆环之间通过若干连接筋条固定连接；所述第二圆环的内径与阀体之间的间隙值即为径向间隙的最小值b；

利用公式5计算第二圆环的内径D_N：

D_N＝2×b+Dp (5)

其中Dp为阀体的直径。

6.根据权利要求5所述的应用于电力设备的均压元件，其特征在于：利用公式6计算第二圆环的外径Dw：

Dw＝D_N+d (6)

其中d的取值应保证能够对均压元件棱角进行圆弧处理。

7.根据权利要求6所述的应用于电力设备的均压元件，其特征在于：第一圆环的直径小于第二圆环的直径。