專利名稱：絕緣子及輸電線設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及輸變電領域，具體地說，本發明涉及一種絕緣子及具有該絕緣子的輸電線設備。
背景技術：
對于經過廣闊地域的大量輸電線路，在寒冷氣候條件下，絕緣子和導線表面往往形成覆冰層，嚴重時可引發斷線、倒塔和閃絡跳間等事故。傳統的絕緣子表面材料如 RTV (室溫硫化硅橡膠)、PRTV (超長效室溫硫化硅橡膠)等，在常溫下具有良好的憎水性， 但由于其材料本身的特性，在接近零度時憎水性會消失，不具備防覆冰性能。通過能耗發熱提高表面溫度的防冰方法是目前最為有效的防冰手段，在輸電導線防冰上取得了很好的效果，但應用于絕緣子上，還需要解決如何不影響絕緣子本身的絕緣性，以及如何控制損耗這兩個問題。目前尚無清除或防止絕緣子覆冰的有效手段，由覆冰引發的絕緣子閃絡事故時有發生，影響電力系統的安全穩定運行。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提出一種絕緣子及具有該絕緣子的輸電線設備，使得絕緣子在正常運行時泄漏電流與傳統絕緣子相當，在覆冰氣候條件下泄漏電流值提高，起到提高絕緣子表面溫度，防止覆冰形成的效果，而能耗被控制在較低水平。為實現上述目的，本發明采取了以下技術方案
一種絕緣子，包括絕緣表面，所述絕緣表面的一部分涂覆有特定電阻率的導電涂料，特定電阻率的導電涂料區域與非導電涂料區域配置成在干燥環境下所述絕緣子在端部金具之間無連續導電通道，且由于所述特定電阻率的導電涂料在所述絕緣表面上所導致的泄漏電流使得在覆冰氣候條件下的所述絕緣表面達到防止覆冰的溫度。優選地，所述絕緣子為盤形懸式絕緣子，所述導電涂料的涂覆位置從除絕緣子的上金具鄰近區域外的區域內選取。優選地，所述導電涂料涂覆在所述絕緣子的下表面。優選地，所述導電涂料的體積電阻率為IO3歐姆厘米至IO5歐姆厘米。優選地，所述導電涂料的涂層厚度為0. 2mm-0. 6mm,尤其是0. 3mm_0. 4mm。優選地，所述導電涂料的基礎物質為導電硅橡膠。優選地，所述硅橡膠內添加有炭黑，尤其是以質量百分比計10%_30%的炭黑。
優選地，所述非導電涂料區域涂覆有室溫硫化硅橡膠或超長效室溫硫化硅橡膠。優選地，所述絕緣子為瓷懸式絕緣子或玻璃懸式絕緣子。一種輸電線設備，包括至少一個前述的一種絕緣子，優選包括與輸電導線相連的多個絕緣子串成的絕緣子串。本發明通過將具有特定電阻率的導電涂料涂覆在絕緣子部分表面，使得一方面在干燥環境下絕緣子正常運行時的泄漏電流與不采用導電涂料相當，無明顯泄漏電流，而另一方面，部分表面涂覆導電涂料改變了傳統絕緣子表面電阻率分布，使得能夠在覆冰氣候條件下增大絕緣子表面泄漏電流值，達到提高絕緣子表面溫度、防止覆冰形成的效果。因此，在絕緣子部分表面涂覆特定電阻率的導電涂料，使絕緣子表面泄漏電流值根據氣候環境變化干燥環境下，無電流或無明顯電流，絕緣子相當于開關的斷開狀態；覆冰環境下有電流，絕緣子相當于開關的閉合狀態，從而形成具有自關斷效應的絕緣子。進一步來說，根據本發明，由于在干燥環境下絕緣子表面的非導電涂料區域使上下金具間沒有連續導電通道，絕緣子一直運行在泄漏電流比較小的情況下，電能損耗低，不會產生明顯的熱效應而加速硅橡膠的熱老化；在高濕度或降水且低溫的環境下，由于絕緣子導電涂料區域具有很好的低溫憎水性，絕緣子非導電涂料區域的絕緣強度也相應下降， 非導電涂料區域產生電暈和局部小電弧放點，升高表面溫度，防止在絕緣子表面形成覆冰層。與現有技術相比，本發明通過在絕緣子部分表面涂覆低電阻涂料，在覆冰、凝露以及其他高濕度環境可通過表面放電發熱烘干絕緣子表面，降低表面電導率，防范污閃事故發生，有利于輸電線路絕緣子的安全運行，同時，絕緣子在干燥環境下泄漏電流很低，降低了能耗水平，而且，本發明表面涂料施工工藝簡單，具有很高的成本效益和應用價值。在優選的實施方式中，通過在表面涂料內添加發熱填料炭黑，使表面涂料在低溫凍雨天氣條件下能保持憎水性，應用于絕緣子后，發熱性能優良，能夠有效地減少過冷卻水滴在絕緣子表面的附著和凍結，有利于輸電線路絕緣子的安全運行。試驗結果表明應用本發明后，可有效阻止絕緣子表面冰層和傘裙邊沿處冰凌的形成。
圖1為根據本發明絕緣子的一個實施例的半剖視圖2展示了本發明和傳統絕緣子經2小時覆冰試驗后的覆冰情況對比； 圖3展示了根據本發明一個實施例的絕緣子串覆冰期泄漏電流波形。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例來詳細說明本發明。在一個實施例中，絕緣子包括絕緣表面，所述絕緣表面的一部分涂覆有特定電阻率的導電涂料。參見圖1，一個實施例的絕緣子以中心線為分界，中心線左半部分a為絕緣子外表面視圖，右半部分b為絕緣子的剖面視圖，絕緣表面的特定電阻率導電涂料區域為圖1中點2至點3之間的表面，該特定電阻率導電涂料的體積電阻率優選為IO5歐姆厘米， 形成低溫憎水性表面，涂層厚度優選為0. 3mm-0. 4mm。圖1中點1至點2間區域不涂導電涂料，為非導電涂料區域。特定電阻率導電涂料區域與非導電涂料區域配置成在干燥環境下絕緣子在端部金具間(對于如圖1所示的絕緣子，為上下金具之間)無連續導電通道，且由于該特定電阻率導電涂料在絕緣表面上所導致的泄漏電流，在覆冰氣候條件下可使絕緣表面達到防止覆冰的溫度。圖1所示的絕緣子及其導電涂料區域、涂層厚度、體積電阻率僅僅是示例性的，應理解，涂覆的導電涂料滿足前述配置條件即可實現本發明的目的。典型地，如采用盤形懸式絕緣子，導電涂料的涂覆位置優選是從除絕緣子上金具的鄰近區域外的區域內選取。
如圖1所示，在優選的實施例中，所述導電涂料涂覆在所述絕緣子的下表面，而未涂導電涂料的上表面空白區域延伸至絕緣子半徑邊緣處。在一些實施例中，所述導電涂料的體積電阻率優選為IO3歐姆厘米至IO5歐姆厘米。在一些實施例中，所述導電涂料的涂層厚度優選為0. 2mm-0. 6mm，更優選為所述導電涂料的涂層厚度為0. 3 mm-0. 4mm。在一個實施例中，所述導電涂料的基礎物質為導電硅橡膠，特別來說，所述硅橡膠體積電阻率為IO5歐姆厘米，該表面涂料的涂層厚度約為0. 3mm-0. 4mm。在一些實施例中，所述非導電涂料區域涂覆有室溫硫化硅橡膠或超長效室溫硫化硅橡膠。在一些實施例中，涂料硅橡膠內優選添加有炭黑，尤其是以質量百分比計10%_30% 的炭黑。所涂覆的表面涂料在低溫凍雨天氣條件下能保持憎水性，使絕緣子發熱性能優良， 能夠有效地減少過冷卻水滴在絕緣子表面的附著和凍結。絕緣子的類型并不受到限制，舉例來說，絕緣子可以是瓷懸式絕緣子，也可以是玻璃懸式絕緣子。在此也提供一種輸電線設備，其包括至少一個根據前述多種實施例的任一種絕緣子，輸電線設備優選包括與輸電導線相連的多個絕緣子串成的絕緣子串(如圖2所示)。1 IOkV絕緣子串的防冰效果對照試驗 (1)試驗對象
本試驗用的絕緣子結構參數如表1所示。表1 絕緣子xp3-16結構參數
權利要求
1.一種絕緣子，包括絕緣表面，其特征在于，所述絕緣表面的一部分涂覆有特定電阻率的導電涂料，特定電阻率的導電涂料區域與非導電涂料區域配置成在干燥環境下所述絕緣子在端部金具之間無連續導電通道，且由于所述特定電阻率的導電涂料在所述絕緣表面上所導致的泄漏電流使得在覆冰氣候條件下的所述絕緣表面達到防止覆冰的溫度。
2.根據權利要求1所述的絕緣子，其特征在于，所述絕緣子為盤形懸式絕緣子，所述導電涂料的涂覆位置從除絕緣子的上金具鄰近區域外的區域內選取。
3.根據權利要求2所述的絕緣子，其特征在于，所述導電涂料涂覆在所述絕緣子的下表面。
4.根據權利要求1-3所述的絕緣子，其特征在于，所述導電涂料的體積電阻率為IO3歐姆厘米至IO5歐姆厘米。
5.根據權利要求1-4任一項所述的絕緣子，其特征在于，所述導電涂料的涂層厚度為 0. 2mm-0. 6mm，尤其是 0. 3mm-0. 4mm。
6.根據權利要求1-5任一項所述的絕緣子，其特征在于，所述導電涂料的基礎物質為導電硅橡膠。
7.根據權利要求1-6任一項所述的絕緣子，其特征在于，所述非導電涂料區域涂覆有室溫硫化硅橡膠或超長效室溫硫化硅橡膠。
8.根據權利要求6或7所述的絕緣子，其特征在于，所述硅橡膠內添加有炭黑，尤其是以質量百分比計10%-30%的炭黑。
9.根據權利要求1-8任一項所述的絕緣子，其特征在于，所述絕緣子為瓷懸式絕緣子或玻璃懸式絕緣子。
10.一種輸電線設備，其特征在于，包括至少一個根據權利要求1-9任一項所述的絕緣子。
全文摘要
本發明公開了一種絕緣子，包括絕緣表面，所述絕緣表面的一部分涂覆有特定電阻率的導電涂料，特定電阻率的導電涂料區域與非導電涂料區域配置成在干燥環境下所述絕緣子的上下金具間無連續導電通道，且所述特定電阻率的導電涂料區域在所述絕緣表面上所能引起的泄漏電流值在覆冰氣候條件下使所述絕緣表面達到防止覆冰的溫度。還公開了一種采用了所述絕緣子的輸電設備。在覆冰氣候條件下，導電涂料能夠起到提高絕緣子表面泄漏電流值從而防止覆冰形成的作用。
文檔編號H01B17/50GK102511065SQ201180001721
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月8日 優先權日2011年10月8日
發明者關志成, 廖偉焱, 李巖, 蘇華鋒, 覃煜, 許志海, 賈志東, 趙宇明, 鄧禹, 韋曉星, 黎小林 申請人:南方電網科學研究院有限責任公司, 清華大學深圳研究生院