CN108074687A - 户外复合绝缘高压防雷支柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力***高电压技术和装备制造技术领域，具体涉及一种户外复合绝缘高压防雷支柱，包括绝缘管，绝缘管的上端设置上部金属法兰盘，绝缘管的下端设置下部金属法兰盘，绝缘管的内部填充金属氧化物阀片组，绝缘管的外部套设硅橡胶护套，硅橡胶护套上设置伞裙；本发明将常规高压绝缘支柱的绝缘、支撑性能与金属氧化物避雷器的防雷性能一体化结合，既提高了绝缘水平，又有良好的防雷效果，可在户外变电站母线或进线位置安装使用，既能够节约场地空间，便于电气设备之间的紧凑布置，能够缩短与被保护设备的电气安装距离，有效提高了变电站防雷水平，有利于提高供电的可靠性，减少因绝缘击穿而损坏设备带来的一系列经济损失。

Description

户外复合绝缘高压防雷支柱

技术领域

本发明涉及电力***高电压技术和装备制造技术领域，具体涉及一种户外复合绝缘高压防雷支柱。

背景技术

伴随我国工业化、城镇化快速发展，社会用电量大幅增加，国民经济和电力***建设发展迅猛，装机容量、电网规模和全社会用电量已经全世界第一，但由于人口总量大，与先进国家相比人均用电水平仍然较低，未来的电力需求将长期保持快速增长趋势，电网建设方兴未艾，在运和建设变电站日益增多。同时，经济社会发展对供电可靠性的要求也越来越高，对供电设备的安全可靠运行提出了更高要求。

为保证电气安全距离和防止雷电过电压引起的绝缘击穿事故的发生，变电站建设和老旧变电站改造需要大量的高压绝缘支柱和金属氧化物避雷器，比如：户外变电站母线和线路进线就需要大量高压绝缘支柱和金属氧化物避雷器，二者作为重要变电装置，特别是现行结构的合成绝缘金属氧化物避雷器受潮老化问题突出，运行中的老化率和故障率偏高，其运行的安全可靠性对供电安全一直备受业内人士的关注。目前常规高压绝缘支柱和金属氧化物避雷器只能采取独立的安装方式。变电站母线架构上装设高压绝缘支柱用于支撑管型母线并绝缘，然后通过一定长度的引线与安装在地面架构上金属氧化物避雷器连接，用以限制母线上的雷电过电压；线路进线段距离达到一定长度，必须依靠安装在地面构架上的高压绝缘支柱给以支撑和固定，防止引线过长造成对地和相间电气安全距离不足，或机械应力过大损坏其它设备，由于现行结构的金属氧化物避雷器不具备承力功能，同时为防止雷电波沿架空线路侵入变电站造成变电设备绝缘击穿事故，又需要在进线侧安装独立的金属氧化物避雷器，增加了占地面积，也不利于防雷功能的发挥，需要探索更加安全可靠的防雷电过电压措施。

发明内容

为了解决上述技术问题中的不足，本发明的目的在于：提供一种户外复合绝缘高压防雷支柱，既保证其电气绝缘水平、机械强度，又有良好的防雷效果，能够避免雷击时的雷电过电压沿架空线路侵入变电站而引起变电设备损坏，能够提高供电的可靠性，减少因绝缘击穿而损坏设备而带来的一系列经济损失。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述户外复合绝缘高压防雷支柱，包括绝缘管，绝缘管的上端设置上部金属法兰盘，绝缘管的下端设置下部金属法兰盘，绝缘管的内部填充金属氧化物阀片组，绝缘管的外部套设硅橡胶护套，硅橡胶护套上设置伞裙。

优选地，金属氧化物阀片组为圆柱状，由多片金属氧化物阀片套装层叠而成，上端的圆柱形金属氧化物阀片与上部金属法兰盘相连接，下端的圆柱形金属氧化物阀片与下部金属法兰盘相连接，具体的采用固封套装结构紧密相连接，保证雷电流泄流回路畅通，并能提高装置的整体绝缘性能，固封套装结构的防潮气性能优越，有效减缓金属氧化物阀片运行电压下老化的问题。

优选地，绝缘管为高强环氧树脂绝缘管或玻璃钢绝缘管，绝缘管为中空环形结构，管壁厚薄均匀，绝缘管的管体长度和电气绝缘水平能够承受对应电压等级的正常运行电压和各种过电压，承力能力和机械强度满足使用地点各种受力需求，绝缘管的内腔表面光滑，构成的中空环形结构的机械强度和电气绝缘性能较同质量的圆柱形结构具有明显优势。

优选地，硅橡胶护套以及伞裙通过粘合剂粘接套装在绝缘管的外表面，形成装置的外绝缘，用于加强外部绝缘，增大爬电距离，提高防污闪能力，并具有结构上的二次密封功能。

优选地，上部金属法兰盘和下部金属法兰盘上均开设螺孔，主要作用是连接和固定，也起到密封的作用，下部金属法兰盘与设备基础连接，通过螺栓固定；上部金属法兰盘带有固定端子，用于固定和支撑变电站内的金属导体，以保持带电部分与接地或其它带电体之间的电气安全距离。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明将常规高压绝缘支柱的绝缘、支撑性能与金属氧化物避雷器的防雷性能一体化结合，既提高了绝缘水平，又有良好的防雷效果，可在户外变电站母线或进线位置安装使用，既能够节约场地空间，便于电气设备之间的紧凑布置，又能节省单独安装避雷器所必须的基础、杆塔和导引线及其连接金具等，减少了施工和设备运维工作量，能够缩短与被保护设备的电气安装距离，有效提高了变电站防雷水平，有利于提高供电的可靠性，减少因绝缘击穿而损坏设备带来的一系列经济损失。

圆柱形金属氧化物阀片采用多柱套装层叠结构，固封在绝缘管内部，构成的环形结构的电气绝缘性能和机械强度较同质量的圆柱形结构具有明显优势，且同质量环形直径较圆柱直径大，有利于电场分布更加均匀和单个阀片性能的发挥，吸收过电压的能力更加优越，上、下部金属法兰盘与金属氧化物阀片组采用固封套装结构紧密相连接，保证雷电流泄流回路畅通，并能提高装置的整体绝缘性能，固封套装结构的防潮气性能优越，有效减缓金属氧化物阀片运行电压下老化问题。

采用的环氧树脂或玻璃钢绝缘管易于制造，装配成型性好，环氧树脂或玻璃钢绝缘管自身具有高机械抗冲击性能，强度高，耐腐蚀、耐老化性能强，电气绝缘性能好，与采用的其它材料兼容性好，且抗电、热老化和使用寿命长，用于外绝缘的硅橡胶绝缘护套及其绝缘伞裙便于制造和套装，具有防污闪、耐电蚀性强等特点。

本防雷支柱，比瓷高压绝缘支柱重量轻，一体化结构的综合造价低廉，金属氧化物阀片场强分布均匀使其耐重复动作能力强，也可作为变电站内部过电压的后备保护措施，由于金属氧化物阀片独有的伏安特征，使安装处的雷电过电压的残压更低，放电时延短，安全性能更高。

附图说明

图1本发明的结构示意图。

图中：1、螺孔；2、上部金属法兰盘；3、金属氧化物阀片组；4、金属氧化物阀片；5、绝缘管；6、硅橡胶护套；7、伞裙；8、下部金属法兰盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：

实施例1

如图1所示，本发明所述户外复合绝缘高压防雷支柱，包括绝缘管5，绝缘管5为高强环氧树脂绝缘管或玻璃钢绝缘管，绝缘管5为中空环形结构，管壁厚薄均匀，绝缘管5的管体长度和电气绝缘水平能够承受对应电压等级的正常运行电压和各种过电压，承力能力和机械强度满足使用地点各种受力需求，绝缘管5的内腔表面光滑，构成的中空环形结构的机械强度和电气绝缘性能较同质量的圆柱形结构具有明显优势；绝缘管5的上端设置上部金属法兰盘2，绝缘管5的下端设置下部金属法兰盘8，绝缘管5的内部填充金属氧化物阀片组3，金属氧化物阀片组3为圆柱状，由多片金属氧化物阀片4套装层叠而成，上端的圆柱形金属氧化物阀片4与上部金属法兰盘2相连接，下端的圆柱形金属氧化物阀片4与下部金属法兰盘8相连接，具体的采用固封套装结构紧密相连接，保证雷电流泄流回路畅通，并能提高装置的整体绝缘性能，固封套装结构的防潮气性能优越，有效减缓金属氧化物阀片4运行电压下老化的问题；绝缘管5的外部套设硅橡胶护套6，硅橡胶护套6上设置伞裙7，硅橡胶护套6以及伞裙7通过粘合剂粘接套装在绝缘管5的外表面，形成装置的外绝缘，用于加强外部绝缘，增大爬电距离，提高防污闪能力，并具有结构上的二次密封功能。

其中，上部金属法兰盘2和下部金属法兰盘8上均开设螺孔1，主要作用是连接和固定，也起到密封的作用，下部金属法兰盘8与设备基础连接，通过螺栓固定；上部金属法兰盘2带有固定端子，用于固定和支撑变电站内的金属导体，以保持带电部分与接地或其它带电体之间的电气安全距离。

本发明的工作原理以及具体工作过程：

金属氧化物阀片组3具有良好的非线性特征，在***正常运行电压下，金属氧化物阀片组3泄漏电流仅为微安级，呈现绝缘状态，一旦雷电过电压波沿架空线路入侵，瞬间呈现导通状态，雷电流通过下部金属法兰盘8及其接地装置将雷电流经接地网泄入大地，雷电波结束又恢复至绝缘状态。

以上所述，仅是本发明的较佳实施案例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种户外复合绝缘高压防雷支柱，包括绝缘管(5)，绝缘管(5)的上端设置上部金属法兰盘(2)，绝缘管(5)的下端设置下部金属法兰盘(8)，其特征在于，绝缘管(5)的内部填充金属氧化物阀片组(3)，绝缘管(5)的外部套设硅橡胶护套(6)，硅橡胶护套(6)上设置伞裙(7)。

2.根据权利要求1所述的户外复合绝缘高压防雷支柱，其特征在于，金属氧化物阀片组(3)为圆柱状，由多片金属氧化物阀片(4)套装层叠而成。

3.根据权利要求1所述的户外复合绝缘高压防雷支柱，其特征在于，绝缘管(5)为高强环氧树脂绝缘管或玻璃钢绝缘管，绝缘管(5)为中空环形结构，内腔表面光滑。

4.根据权利要求1或3所述的户外复合绝缘高压防雷支柱，其特征在于，硅橡胶护套(6)以及伞裙(7)通过粘合剂粘接套装在绝缘管(5)的外表面。

5.根据权利要求1所述的户外复合绝缘高压防雷支柱，其特征在于，上部金属法兰盘(2)和下部金属法兰盘(8)上均开设螺孔(1)。