一种复合绝缘子伞形结构制造技术

本发明专利技术公开一种复合绝缘子伞形结构，包括芯棒、护套、大伞裙及小伞裙，大伞裙与小伞裙交替排列，大伞裙直径为151.3~204.7mm，小伞裙直径为127.5~172.5mm，伞间距为59.5~80.5mm，最小伞间距为29.75~40.25mm，大伞裙伞伸出为53.12~71.88mm，小伞裙伞伸出为41.22~55.78mm，上伞倾角与下伞倾角均为78.8°~106.6°，伞根部倒角半径为6.8~9.2mm。本发明专利技术可优化复合绝缘子上各个伞裙的电场分布情况，避免在伞套附近出现高电位差，对称式伞形结构有利于提高耐张复合绝缘子自洁能力，提高复合绝缘子的污闪电压，提高输电线路耐张串的耐污闪能力。

Umbrella structure of composite insulator

The invention discloses a composite insulator umbrella structure, which comprises a core and sheath, umbrella skirt and small umbrella, umbrella skirt and small umbrella skirts are arranged alternately, the umbrella skirt diameter is 151.3~204.7mm, a small umbrella skirt diameter is 127.5~172.5mm, the umbrella spacing is 59.5~80.5mm, the minimum distance is 29.75~ 40.25mm umbrella, umbrella umbrella skirt out 53.12~71.88mm, a small umbrella umbrella skirt out of 41.22~55.78mm, an umbrella and umbrella angle are under the angle of 78.8 DEG ~106.6 DEG, umbrella root fillet radius is 6.8~9.2mm. The invention can optimize the electric field distribution of composite insulator on the skirt, to avoid the high potential difference in housing near the symmetric umbrella structure is conducive to the improvement of composite insulator for tension self-cleaning ability, improve the composite insulator flashover voltage, improve the tension string anti pollution ability of transmission lines.

【技术实现步骤摘要】
一种复合绝缘子伞形结构
本专利技术型涉及超特高压架空输电线路外绝缘技术装备领域，具体涉及一种复合绝缘子伞形结构。
技术介绍
目前我国对绝缘子使用思路仍停留在“直线用复合化，耐张串用瓷、玻璃”的设计理念上，耐张串使用瓷和玻璃绝缘子存在调爬时工作较复杂，除了过多增加绝缘子片数，还需调整导线弧垂、考虑铁塔受力等，因此耐张串防污闪能力的不足已日益显现，同时耐张串使用瓷绝缘子还需定期检测零值及清扫，维护成本较高。现阶段在220kV输电线路上使用复合绝缘子耐张串较为普遍，在超高压、特高压输电线路使用耐张串还处于小范围的研究试用阶段，目前耐张串所使用的复合绝缘子在原材料、结构形式基本上与悬垂串复合绝缘子是通用的，架空输电线路的耐张串安装方式与悬垂串不同，绝缘伞套积污方式、电场分布特性、风场受力特性均与悬垂串亦不同，耐张串的安装方式为水平安装，伞套的正反面与悬垂串相比，都很容易积污。目前复合绝缘子的IEC标准和国家标准中，只提供了悬垂串用复合绝缘子的伞形结构的基本要求作为参考，对耐张串用复合绝缘子的伞形研究很少。国内外在耐张复合绝缘子伞形上的研究也比较少。但是，架空输电线路的耐张串由于安装方式与悬垂串不同，绝缘耐张串是水平安装的，这不同于悬垂串，由此而引起的绝缘子电场分布特性、积污特性、覆冰特性、风场受力特性等均与悬垂串不同，所以，复合绝缘子的伞形设计，如何能既满足输电工程的基本要求，又满足相关标准中对伞形尺寸的基本要求，同时优化复合绝缘子附近电场分布、具有更高的污闪电压、自然环境中有良好的自洁能力减少积污、覆冰状态下性能稳定等其它优点，将这些优点都有机地体现与一种伞形上，是复合绝缘子伞形的难点。且超高压、特高压输电线路上专用的复合耐张绝缘子，除了要满足输电线路的要求，还应具有安装施工简便、能承受安装踩踏等功能。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种复合绝缘子伞形结构，该伞形结构能够优化电场分布、提高自洁能力，能够满足超特高压架空输电线路耐张串的使用要求。本专利技术的目的通过以下技术方案来具体实现: 一种复合绝缘子伞形结构，包括芯棒、护套、若干直径相等的大伞裙及若干直径相等的小伞裙，所述大伞裙与小伞裙交替排列，所述大伞裙直径为151.3~204.7 mm，小伞裙直径为127.5~172.5 mm，伞间距(即一组伞裙之间轴向的距离)为59.5~80.5mm，最小伞间距卿相邻两片伞裙之间的轴向距离)为29.75^40.25 mm，大伞裙的伞伸出(即护套外表面至大伞裙边缘的径向尺寸)为53.12^71.88mm,小伞裙的伞伸出(即护套外表面至小伞裙边缘的径向尺寸)为41.22飞5.78mm，上伞倾角(即护套表面与伞裙的低压端表面的在同一平面内的所夹夹角与下伞倾角(即护套表面与伞裙的高压端表面的在同一平面内的所夹夹角)均为78.8。~106.6°，伞根部倒角半径(即伞根部倒角指的是伞裙与护套之间的圆半径)为6.8~9.2 mm。所述大伞裙与小伞裙的伞裙夹角均为4.5°~6.1°，大伞裙的伞裙根部厚度(即距离护套外表面IOmm位置的伞裙厚度)为7.41~10.03 mm，大伞裙的伞裙边缘厚度(即距离伞裙边缘IOmm位置的伞裙厚度)为4.04~5.46mm。所述护套的厚度为5.1~6.9mm。 所述大伞裙与小伞裙均为左右对称式伞形结构。所述大伞裙直径优选为178mm,小伞裙直径优选为150mm,伞间距优选为70mm,最小伞间距优选为35mm,大伞裙的伞伸出优选为62.5mm,小伞裙的伞伸出优选为48.5mm,上伞倾角与下伞倾角均优选为92.7°，伞根部倒角半径优选为8mm。所述大伞裙与小伞裙的伞裙夹角优选为5.3° ,大伞裙伞裙根部厚度优选为8.72mm,大伞裙伞裙边缘厚度为优选4.75mm,护套的厚度优选为为6.5mm。本专利技术一种复合绝缘子伞形结构，满足输电工程的基本要求，又满足相关标准中对伞形尺寸的基本要求，可以优化复合绝缘子上各个伞裙的电场分布情况，避免在伞套附近出现高电位差的点，同时，伞裙的对称式伞形结构有利于提高耐张复合绝缘子的自洁能力，降低使用中实际的污秽度，提高复合绝缘子的污闪电压，提高输电线路耐张串的耐污闪能力，也可以避免安装施工、踩踏对伞裙造成的破坏。相比较于市场上已有的复合绝缘子伞形，本专利技术在满足基本要求和优化电气、力学性能的同时，可以显著减少用胶量，提高经济效益。【附图说明】下面根据附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。图1是本专利技术一种复合绝缘子伞形结构的结构示意图。图中:1_大伞裙；2_小伞裙；3-护套；4-芯棒；d1-大伞裙直径；d2-小伞裙直径；d3-护套直径；d4-芯棒直径；L1-伞间距；L2-最小伞间距；L3-大伞裙的伞伸出；L4-小伞裙的伞伸出；Θ 1-上伞倾角；Θ 2-下伞倾角；Θ 3-伞裙夹角；R_伞根部倒角半径A1-伞裙根部厚度；t2_伞裙边缘厚度。【具体实施方式】实施例1 如图1所示，本专利技术实施例所述的一种复合绝缘子伞形结构，包括芯棒4、护套3、若干直径相等的大伞裙I及若干直径相等的小伞裙2，大伞裙I与小伞裙2交替排列，护套直径d3为53 mm,芯棒直径d4为40mm，则护套厚度为6.5mm,大伞裙直径(I1为178mm，小伞裙直径d2为150 mm,伞间距L1为70mm,最小伞间距L2为35 mm，大伞裙的伞伸出L3为62.5mm,小伞裙的伞伸出L4为48.5mm，上伞倾角Θ i与下伞倾角02均为92.7°，伞根部倒角半径R为8mm ;大伞裙I与小伞裙2的伞裙夹角Θ 3均为5.3° ,大伞裙I的伞裙根部厚度h为8.72mm,大伞裙I的伞裙边缘厚度t2为4.75mm。鉴于耐张串的安装方式，大伞裙I与小伞裙2均为左右对称式伞形结构，而不同于悬垂串通常采用的倾斜伞的形式，通过采用了 ANSYS双向流固耦合仿真分析的方法，对比验证了倾斜的、垂直的、对称的伞形的积污特性，结果显示，结构形状左右对称的伞裙在自然环境中具有更好的积污效果和自洁能力。对称伞裙的另一个优点在于，在相同的伞夹角下，相对倾斜伞或垂直伞来讲更薄，即在相同的伞根部厚度的情况下，对称伞比倾斜伞或垂直伞的伞夹角要小。这样的设计可以在满足必要的机械强度，能够承受检修工人的踩踏而不会损坏；同时，这样的设计可以有效抵御自然环境中的强风天气，防止伞裙损坏而影响复合绝缘子的整体电气性能。本伞形结构尺寸完全满足IEC/TS 60815-3《污秽条件下高压绝缘子的选择和尺寸确定——第3部分:交流系统用聚合物绝缘子》中“外形参数的核对”的七项基本要求，并处于“无偏差”的推荐范围内； 根据学术文献提供的设计参考，本伞形尺寸也能够与绝大多数的研究结果吻合，使复合绝缘子具有了良好的电气特性、积污特性。实施例2 本实施例与实施例1的不同之处在于护套直径d3为45.06mm,芯棒直径d4为34.86mm,则护套厚度为5.1mm,大伞裙直径Cl1为151.3 mm,小伞裙直径d2为127.5 mm,伞间距L1为59.5mm，最小伞间距L2为29.75 mm，大伞裙的伞伸出L3为53.12mm，小伞裙的伞伸出L4为41.22mm,上伞倾角Θ i与下伞倾角θ2均为78.8°，伞根部倒角半径R为6.8mm。大伞裙I与小伞裙2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合绝缘子伞形结构，包括芯棒、护套、若干直径相等的大伞裙及若干直径相等的小伞裙，所述大伞裙与小伞裙交替排列，其特征在于：所述大伞裙直径为151.3~204.7?mm，小伞裙直径为127.5~172.5?mm，伞间距为?59.5~80.5mm，最小伞间距为29.75~40.25?mm，大伞裙的伞伸出为53.12~71.88mm，小伞裙的伞伸出为41.22~55.78mm，上伞倾角与下伞倾角均为78.8°~106.6°，伞根部倒角半径为?6.8~9.2?mm。

【技术特征摘要】
1.一种复合绝缘子伞形结构，包括芯棒、护套、若干直径相等的大伞裙及若干直径相等的小伞裙，所述大伞裙与小伞裙交替排列，其特征在于:所述大伞裙直径为151.3?204.7mm,小伞裙直径为127.5?172.5 mm，伞间距为59.5?80.5mm,最小伞间距为29.75?40.25mm，大伞裙的伞伸出为53.12?71.88mm，小伞裙的伞伸出为41.22飞5.78mm，上伞倾角与下伞倾角均为78.8°?106.6°，伞根部倒角半径为6.8、.2_。2.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子伞形结构，其特征在于:所述大伞裙与小伞裙的伞裙夹角均为4.5°?6.1° ,大伞裙的伞裙根部厚度为7.41?10.03 mm,大伞裙的伞裙边缘厚度为4.04?5.46mm。3.根据权利要求1所述的一种复...

【专利技术属性】
技术研发人员：李启源，
申请(专利权)人：新疆新能天宁电工绝缘材料有限公司，
类型：发明
国别省市：