CN118538487A - 一种带高压屏蔽的gil支柱绝缘子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及支柱绝缘子技术领域，尤其涉及一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子,解决现有技术中存在的缺点，包括呈等边三角状设置的环氧树脂，所述环氧树脂的三角处均设置有端部接地嵌件，且环氧树脂的三条边缘处均贯穿设置有中心嵌件总成；所述中心嵌件总成包括嵌件主体与套设在嵌件主体中部的嵌件屏蔽件，所述嵌件主体与嵌件屏蔽件之间通过连接导柱固定连接，且嵌件主体与嵌件屏蔽件之间形成低电场区；通过在嵌件主体的外侧添设嵌件屏蔽件，嵌件屏蔽件采用薄壁金属制作，设有若干小孔，可以提升环氧树脂与嵌件屏蔽件的结合强度，有利于浇注时的应力释放。

Description

一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子

技术领域

本发明涉及支柱绝缘子技术领域，尤其涉及一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子。

背景技术

刚性气体绝缘输电线路(GIL)是一种采用气体绝缘、导体封闭于金属壳体内的电力传输设备。具有输送容量大、安全性能高、使用寿命长等优点，可以有效解决高电压、长距离、高落差的电能传输问题。

如图7所示，由于GIL单元较长，考虑导体自身柔性、运输振动以及带电运行时的电动力等工况，GIL的导体与壳体之间通常采用支柱绝缘子，通过螺栓连接、焊接、压接等方式与导体固定，除起到机械支撑作用，还能保证高压导体与低压壳体之间绝缘性能；

如图6所示，支柱绝缘子通常包含金属中心嵌件、金属端部接地嵌件以及环氧树脂，三者通过真空浇注工艺结合在一起，具有较高的机械强度和绝缘性能，但是，环氧树脂和金属中心嵌件两者通过真空浇注工艺结合在一起，由于材质不同，在结合面端部可能会形成微小缝隙，产品经过运输振动、长期带电运行振动，导致缝隙增大，此缝隙位于高压带电区域，缝隙处电场畸变极大，容易引发支柱绝缘子闪络放电，影响GIL安全运行，因此，我们提出了一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的环氧树脂和金属中心嵌件两者通过真空浇注工艺结合在一起，由于材质不同，在结合面端部可能会形成微小缝隙，产品经过运输振动、长期带电运行振动，导致缝隙增大，此缝隙位于高压带电区域，缝隙处电场畸变极大，容易引发支柱绝缘子闪络放电的缺点，而提出的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，包括呈等边三角状设置的环氧树脂，所述环氧树脂的三角处均设置有端部接地嵌件，且环氧树脂的三条边缘处均贯穿设置有中心嵌件总成；

所述中心嵌件总成包括嵌件主体与套设在嵌件主体中部的嵌件屏蔽件，所述嵌件主体与嵌件屏蔽件之间通过连接导柱固定连接，且嵌件主体与嵌件屏蔽件之间形成低电场区；

嵌件屏蔽件包括环形设置的结合面，所述结合面上贯穿设置有多个通孔，且结合面的两端均向上设置有多段圆弧面；

所述嵌件主体中部外壁向上凸起形成环形凸沿，上述嵌件屏蔽件通过连接导柱固定在环形凸沿上，使嵌件屏蔽件与嵌件主体之间形成中窄两端宽的环形区域，此环形区域即为低电场区。

作为本发明的一种优选技术方案，所述端部接地嵌件采用金属铜制成，且端部接地嵌件的上表面高于环氧树脂的外端部，并且端部接地嵌件的中部开设有安装孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接导柱的数量为三个到六个，且连接导柱绕嵌件屏蔽件所在圆心均匀分布，通过连接导柱将嵌件主体、嵌件屏蔽件组合成一个整体。

作为本发明的一种优选技术方案，所述嵌件屏蔽件为薄壁金属件，且嵌件屏蔽件每端圆弧面的数量为三个到六个，由所有所述圆弧面组成的弧形面其外端部向内侧弯曲，使其形成中低外高状。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环氧树脂与中心嵌件总成结合的两端设置有凹槽，凹槽宽度不小于3mm，避免小间隙放电。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括定位机构，所述定位机构包括安装在所述嵌件主体两端的加强环，加强环与所述嵌件屏蔽件的端部之间通过多根连接杆固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接杆的数量为三根到十根，且连接杆绕加强环的圆心均匀分布，并且连接杆靠近所述嵌件屏蔽件一端的直径小于另一端，便于对连接杆进行截断。

一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子的加工方法，在对金属中心嵌件总成、金属端部接地嵌件以及环氧树脂三者进行真空浇注之前，对金属中心嵌件总成中嵌件屏蔽件的结合面进行打磨，去除其表面油渍，提高表面粗糙度，进一步提高环氧树脂与嵌件屏蔽件的粘合牢固性。

作为本发明的一种优选技术方案，在浇筑之前通过定位机构对嵌件屏蔽件的两端进行固定，调整嵌件屏蔽件外表面的弧度，通过两端的定位机构在浇筑时对调整后的嵌件屏蔽件进行固定，减少在浇筑时嵌件屏蔽件的变形。

作为本发明的一种优选技术方案，在浇筑完成后对定位机构进行剥离，使绝缘子成型。

本发明的有益效果是：

1、通过在嵌件主体的外侧添设嵌件屏蔽件，嵌件屏蔽件采用薄壁金属制作，设有若干小孔，可以提升环氧树脂与嵌件屏蔽件的结合强度，有利于浇注时的应力释放；

2、嵌件屏蔽件外轮廓由多段圆弧构成，在加工时，通过调整弧度控制环氧树脂表面电场，提高支柱绝缘子电气性能；

3、通过使嵌件主体与嵌件屏蔽件之间形成低电场区，环氧树脂与嵌件主体的结合面起始点设置在低电场区域，从而使结合面端部即使有微小气隙，也不会引起支柱绝缘子闪络放电，进而提高GIL运行时的安全性。

附图说明

图1为本发明提出的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子剖视的结构示意图；

图2为图1中A-A处的结构示意图；

图3为本发明提出的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子中心嵌件总成的结构示意图；

图4为本发明提出的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子中嵌件屏蔽件的结构示意图；

图5为本发明提出的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子中心嵌件总成在浇筑时的结构示意图；

图6为现有的的GIL支柱绝缘子剖视的结构示意图；

图7为本发明提出的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子使用时的结构示意图；

图中：1-1、GIL壳体；1-2、GIL导体；1-3、支柱绝缘子；1、环氧树脂；2、端部接地嵌件；3、中心嵌件总成；31、嵌件屏蔽件；32、嵌件主体；33、连接导柱；34、圆弧面；35、环形凸沿；36、通孔；37、凹槽；38、结合面；4、加强环；41、连接杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1-7，一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，包括呈等边三角状设置的环氧树脂1，环氧树脂1的三角处均设置有端部接地嵌件2，端部接地嵌件2采用金属铜制成，且端部接地嵌件2的上表面高于环氧树脂1的外端部，并且端部接地嵌件2的中部开设有安装孔，用于安装接地片，且环氧树脂1的三条边缘处均贯穿设置有中心嵌件总成3，三个中心嵌件总成3分别位于三条边线的中心处；

其中，中心嵌件总成3包括嵌件主体32与套设在嵌件主体32中部的嵌件屏蔽件31，嵌件屏蔽件31为薄壁金属件，嵌件主体32与嵌件屏蔽件31之间通过连接导柱33固定连接，连接导柱33的数量为三个到六个，且连接导柱33绕嵌件屏蔽件31所在圆心均匀分布，通过连接导柱33将嵌件主体32、嵌件屏蔽件31组合成一个整体，且嵌件主体32与嵌件屏蔽件31之间形成低电场区；

同时，嵌件屏蔽件31包括环形设置的结合面38，结合面38上贯穿设置有多个通孔36，使得支柱绝缘子真空浇注时，环氧树脂1与嵌件屏蔽件31紧密结合，且结合面38的两端均向上设置有多段圆弧面34，每端圆弧面34的数量为三个到六个，由所有圆弧面34组成的弧形面其外端部向内侧弯曲，使其形成中低外高状，将支柱绝缘子的环氧树脂1与中心嵌件总成3结合起始点设置在低电场区域，确保支柱绝缘子不会因为结合面端部微小气隙引起闪络放电，提升了GIL绝缘可靠性；

其次，嵌件主体32中部外壁向上凸起形成环形凸沿35，上述嵌件屏蔽件31通过连接导柱33固定在环形凸沿35上，使嵌件屏蔽件31与嵌件主体32之间形成中窄两端宽的环形区域，此环形区域即为低电场区。

在浇筑完成后，环氧树脂1与中心嵌件总成3结合的两端设置有凹槽37，凹槽37宽度不小于3mm，避免小间隙放电。

进一步的，还包括定位机构，定位机构包括安装在嵌件主体32两端的加强环4，加强环4与嵌件屏蔽件31的端部之间通过多根连接杆41固定连接，连接杆41的数量为三根到十根，且连接杆41绕加强环4的圆心均匀分布，并且连接杆41靠近嵌件屏蔽件31一端的直径小于另一端，便于对连接杆41进行截断。

一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子的加工方法，在对金属中心嵌件总成3、金属端部接地嵌件2以及环氧树脂1三者进行真空浇注之前，对金属中心嵌件总成3中嵌件屏蔽件31的结合面38进行打磨，去除其表面油渍，提高表面粗糙度，进一步提高环氧树脂1与嵌件屏蔽件31的粘合牢固性。

同时，在浇筑之前通过定位机构对嵌件屏蔽件31的两端进行固定，调整嵌件屏蔽件31外表面的弧度，通过两端的定位机构在浇筑时对调整后的嵌件屏蔽件31进行固定，减少在浇筑时因高温造成的嵌件屏蔽件31的变形，在浇筑完成后对定位机构进行剥离，使绝缘子成型。

本实施例中：通过在嵌件主体32的外侧添设采用薄壁金属制作的嵌件屏蔽件31，并在嵌件屏蔽件31设有若干小孔，可以提升环氧树脂1与嵌件屏蔽件31的结合强度，有利于浇注时的应力释放，同时，通过使嵌件主体32与嵌件屏蔽件31之间形成低电场区，环氧树脂1与嵌件主体32的结合面38起始点设置在低电场区域，从而使结合面38端部即使有微小气隙，也不会引起支柱绝缘子闪络放电，进而提高GIL运行时的安全性。

在安装时，如图7所示，支柱绝缘子1-3安装在GIL壳体1-1中，同时，在嵌件主体32中插设有GIL导体1-2，通过支柱绝缘子1-3对GIL导体1-2进行支撑。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，包括呈等边三角状设置的环氧树脂(1)，其特征在于，所述环氧树脂(1)的三角处均设置有端部接地嵌件(2)，且环氧树脂(1)的三条边缘处均贯穿设置有中心嵌件总成(3)；

所述中心嵌件总成(3)包括嵌件主体(32)与套设在嵌件主体(32)中部的嵌件屏蔽件(31)，所述嵌件主体(32)与嵌件屏蔽件(31)之间通过连接导柱(33)固定连接，且嵌件主体(32)与嵌件屏蔽件(31)之间形成低电场区；

嵌件屏蔽件(31)包括环形设置的结合面(38)，所述结合面(38)上贯穿设置有多个通孔(36)，且结合面(38)的两端均向上设置有多段圆弧面(34)；

所述嵌件主体(32)中部外壁向上凸起形成环形凸沿(35)，上述嵌件屏蔽件(31)通过连接导柱(33)固定在环形凸沿(35)上，使嵌件屏蔽件(31)与嵌件主体(32)之间形成中窄两端宽的环形区域。

2.根据权利要求1所述的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，其特征在于，所述端部接地嵌件(2)采用金属铜制成，且端部接地嵌件(2)的上表面高于环氧树脂(1)的外端部，并且端部接地嵌件(2)的中部开设有安装孔。

3.根据权利要求1所述的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，其特征在于，所述连接导柱(33)的数量为三个到六个，且连接导柱(33)绕嵌件屏蔽件(31)所在圆心均匀分布。

4.根据权利要求3所述的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，其特征在于，所述嵌件屏蔽件(31)为薄壁金属件，且嵌件屏蔽件(31)每端圆弧面(34)的数量为三个到六个，由所有所述圆弧面(34)组成的弧形面其外端部向内侧弯曲。

5.根据权利要求1所述的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，其特征在于，所述环氧树脂(1)与中心嵌件总成(3)结合的两端设置有凹槽(37)，凹槽(37)宽度不小于3mm。

6.根据权利要求1所述的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，其特征在于,还包括定位机构，所述定位机构包括安装在所述嵌件主体(32)两端的加强环(4)，加强环(4)与所述嵌件屏蔽件(31)的端部之间通过多根连接杆(41)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子，其特征在于，所述连接杆(41)的数量为三根到十根，且连接杆(41)绕加强环(4)的圆心均匀分布，并且连接杆(41)靠近所述嵌件屏蔽件(31)一端的直径小于另一端。

8.根据权利要求6所述的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子的加工方法，其特征在于，在对金属中心嵌件总成(3)、金属端部接地嵌件(2)以及环氧树脂(1)三者进行真空浇注之前，对金属中心嵌件总成(3)中嵌件屏蔽件(31)的结合面(38)进行打磨，去除其表面油渍，提高表面粗糙度。

9.根据权利要求8所述的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子加工方法，其特征在于，在浇筑之前通过定位机构对嵌件屏蔽件(31)的两端进行固定，调整嵌件屏蔽件(31)外表面的弧度。

10.根据权利要求9所述的一种带高压屏蔽的GIL支柱绝缘子加工方法，其特征在于，在浇筑完成后对定位机构进行剥离。