[发明专利]一种三元素结构的户外支柱绝缘子柱

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压户外支柱绝缘子柱，具体为一种三元素结构的户外支柱绝缘子柱。

背景技术

支柱绝缘子是支承高压母线和高压电器带电部分的绝缘支柱。它由瓷柱和上、下金属附件通过水泥胶装而成。按照外形结构和工作条件的不同，分为户外、户外两大类。一般户外装置的支柱绝缘子大量采用棒形结构，即带伞的实心圆瓷柱。对154kV及更高电压等级，常用几个支柱绝缘子组装成绝缘子柱。图7是两个高压户外支柱绝缘子相串联组装成的绝缘子柱，上绝缘子的下电极与下绝缘子的上电极通过法兰盘固定在一起，组成中间电极。

瓷属于无机材料，瓷质材料具有优良的机电性能，耐受气候的性能也非常好。但是其表面具有亲水性，使得绝缘子表面的污秽层受潮，造成绝缘子在工作电压下有可能发生闪络，这就是目前电力系统经常发生的污秽闪络。

随着经济的发展，污秽问题已经成为伴随经济快速增长而产生的严重问题。运行经验证明，绝缘子的污秽闪络是正常运行条件下线路断电的主要原因之一。除了严重的工业污秽外，目前影响电力系统的主要污秽源还有海洋或沙漠的自然污秽。绝缘子的污闪事故所造成的危害已经严重威胁到电力系统的安全。目前，如何提高电力系统的防污闪能力已经成为国内外电力公司面临的一个大问题。

目前硅橡胶涂料是一种防污闪的解决方案，这种涂层的目的是将瓷绝缘子表面的亲水性改变为憎水性。但是防污闪涂料是现场施工的产品，存在不易保证质量、材料及人工消耗大、价格高等问题，因此仅仅只能作为一种临时性、补救性的措施。

除此之外，就是对绝缘子进行定期清扫和增加绝缘子的爬电距离。

湿闪络电压也是户外绝缘子最重要的性能指标。在下雨时，户外支柱绝缘子上部的伞群边缘流下的雨水局部短路了伞群边缘的空气间隙，因此湿闪络电压降低，这在大雨时特别明显。

湿闪络电压由绝缘子的伞群形状和伞群数决定，传统结构的绝缘子制造出来后，再想提高其湿闪络电压几乎是不可能的。

户外支柱绝缘子的雷电冲击电压也是一个重要的外绝缘水平的指标，而提高绝缘子出厂后的雷电冲击电压，传统结构的绝缘子也是非常困难的。

本申请人在《一种能提高外绝缘电气强度的绝缘子》(中国专利号ZL200810197722.5)中，在分析了所有绝缘材料、所有种类、所有电压等级以及所有交直流绝缘子的结构之后，总结出它们在结构上的共同点，即它们都是由绝缘本体和连接金具两大元素组成，本申请人将上述所有的传统绝缘子统称为两元素结构绝缘子，连接金具为第一个元素，绝缘本体为第二个元素，并且指出这种绝缘子在结构上是不完整的。该专利根据电场分布理论、气体放电理论以及气体中的沿面放电理论，在传统绝缘子上增设附件系统，形成第三个元素，将传统绝缘子的不完整结构改变为三元素的完整结构。三元素结构适用于所有绝缘材料、所有种类、所有电压等级的绝缘子及交、直流输电用绝缘子。

由于该专利的适用范围非常广泛，因此为了进一步将该专利完善化和精细化，为了使三元素结构绝缘子在实际应用能得到更大的推广，特针对高压户外支柱绝缘子柱，提出一种三元素结构的户外支柱绝缘子柱。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种可以提高这种绝缘子的防污闪能力、防湿闪能力和防雷能力，为变电站内的绝缘配置提供更多的、更合理选择的三元素结构的户外支柱绝缘子柱。

本发明目的的实现方式为，一种三元素结构的户外支柱绝缘子柱，在上绝缘子的高压电极设置高压电极附件系统，在上、下绝缘子的电极连接处设置中间电极附件系统，在下绝缘子的接地电极设置接地电极附件系统，在接地电极附近设置接地电极辅助系统；

所述中间电极附件系统由上附件系统、上辅助系统、下附件系统及设置在上、下绝缘子的结合部的结合部附件系统构成；所述上附件系统设置在上绝缘子的下部电极上，所述上辅助系统设置在上绝缘子下部电极附近；下附件系统设置在下绝缘子的上部电极上；

所述高压电极附件系统由高压绝缘部分和高压导电部分组成；所述中间电极附件系统的上、下附件系统由上、下绝缘部分和上、下导电部分组成；所述中间电极附件系统的结合部附件系统由中绝缘部分和中导电部分组成；所述接地电极附件系统由接地绝缘部分和接地导电部分组成；各绝缘部分与各导电部分紧密接触。

本发明具有以下优点：

1、高压电极附件系统的高压导电部分与绝缘子的高压电极相接触，高压绝缘部分与导电部分紧密接触，将高压电极与外界空气相隔离，杜绝了这一部分电极产生电晕放电的可能性，并且延长了放电距离，提高了绝缘子的起始电晕电压和干闪络电压；