[发明专利]用于高电压设备的绝缘支撑结构

说明书

本发明涉及用于象断路器和隔离开关这样的高电压电气设备的电气绝缘支持结构。

在一般的高电压电气设备中，绝缘支持结构布置在高压带电部分和接地电压部分之间。这个绝缘支持结构是机械固定的。瓷的绝缘支持结构主要用作户外高电压设备，而由有机绝缘材料做的绝缘支持结构主要用作户内高电压设备，它具有机械强度高和可大量生产的优点。并且，当诸如环氧树脂和聚酯树脂这样的塑料用作这种有机绝缘材料时，电气绝缘支持结构的形状可以自由设计，而且这种塑料支持结构的重量比瓷料做的支持结构轻，因此优点显著。结果，这样一种由有机绝缘材料做的绝缘支持结构不仅可以用作绝缘套管和支持绝缘子，而且可以用作储存真空阀的这样一种形状非常复杂的电气绝缘箱。

但是，由有机绝缘材料做的上述常规绝缘支持结构有这么个问题，即这种绝缘支持结构表面的绝缘强度会相应于使用环境而被降低。

精确地说，当高压设备周围有导电尘埃在飘浮和/或刮含有盐粒的风时，这些尘埃或盐粒就会粘附于这种绝缘支持结构的表面。例如，甚至当高电压设备储存在密闭的开关盘中时，由于该密闭开关盘的密封特性不是那么好，这些尘埃和/或盐粒就会进入密闭开关盘的内部。当在这样一个条件下碰巧发生温度的快速变化和高的湿度以致于上述尘埃/盐粒附着于该绝缘支持结构的表面时，就会在这些表面上发生凝结，结果这些表面的绝缘电阻就会降低。在这种情况下当高电压施加于这些表面时，会产生局部放电。于是，该有机绝缘结构的这些表面由于电弧加热而变得碳化，从而就形成了碳化的有机绝缘材料组成的导电通道，亦即所谓的“轨迹”。这个轨迹将在置于高压带电部分和接地电压部分之间的有机绝缘支持结构表面上延伸。很快或者过后将形成连接高压带电部分和接地电压部分的导电通道，而能够引起接地故障。

因此，由于在常规的绝缘支持结构上有发生这种轨迹破坏现象的可能性，要周期地切断对高电压设备的供电，以擦去绝缘支持结构表面上粘附的尘埃/盐粒，并且另外提供防止冷凝的加热器来防止这种接地故障。结果，必定需要这样一种麻烦的维护和附加的设备。

本发明的目的是要提供一种电气绝缘支持结构，能够防止在这个绝缘支持结构的表面上形成所谓的“轨迹”，并且还能够不降低它的绝缘强度。

本发明的另一个目的是要提供这样一种电气绝缘支持结构，即它的形状能够容易地做得复杂，它的重量能够做得轻，不能在这个支持结构的表面上快速形成所谓的“轨迹”，并且它的绝缘强度能不降低。

在本发明的第一种情况下，用于高压电气设备的电气绝缘支持结构，布置在该高压电气设备的高压带电部分和它的接地电压部分之间，包括：

按所希望的形状形成的一个有机绝缘结构;以及

在该有机绝缘结构的表面上形成的一个无机绝缘层。

这里，该绝缘层可以是一个陶瓷层。

该绝缘层可以是一个矾土层。

该绝缘层可以是一个氧化锆层。

该绝缘层可以是通过物理的气化物沉积法覆盖在该有机绝缘结构表面上的一层。

该有机绝缘结构可以由从聚酯树脂和环氧树脂中选择的一种树脂做成。

该绝缘支持结构可以是带有凸棱的支持绝缘子。

该绝缘支持结构可以是一个套管。

该绝缘结构可以是一个用来在里面储存高压带电部分的绝缘箱。

该绝缘层可以是通过等离子体喷涂法覆盖在该有机绝缘结构表面上的一层。

这里，用于高电压设备的该绝缘支持结构可以进一步包括通过喷涂由无机粉末和有机粉末组成的混合物在该绝缘层和该有机绝缘结构之间形成的一个中间层。

如此构成根据本发明的绝缘支持结构，以致在有机支持结构的表面上形成象陶瓷这样的无机绝缘层。鉴于这个结构，甚至当产生局部放电时，由于无机材料在化学上不带电，所改造的带有无机层的该支持结构表面上就决不会形成这样一种“轨迹”。结果，该绝缘支持结构的表面绝缘强度就不会降低。

根据本发明，作为该绝缘层的材料，可能最好采用象矾土和氧化锆这样的陶瓷，并且这个绝缘层可以通过等离子体喷涂法，或者物理的气化物沉积法，顺利地气化沉积在该有机绝缘支持结构的表面上。

由于该无机层是在或由环氧树脂或由聚酯树脂做的有机绝缘支持结构的表面上形成的，在由有机绝缘材料做的绝缘套管，支持绝缘子和绝缘箱上没有任何“轨迹”形成。甚至在高温环境下飘浮导电尘埃时，没有任何接地故障发生。

本发明的以上和其它目的、作用、特点和优点，通过下列结合附图所作的它的实施例的描述，将变得更加明白。