一種自滅弧防污穢防冰閃絕緣子的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，包括絕緣主體（3）和滅弧管（7）；絕緣主體（3）一端固定安裝在橫擔（4）上，另一端固定連接著架空導線（1）；其中，絕緣主體（3）內部設有若干組呈U形或V形的滅弧管道（5）；滅弧管（7）固定安裝在滅弧管道（5）內，且滅弧管（7）的端部依次串聯；在靠近架空導線（1）的一側，絕緣主體（3）內的第一個滅弧管（7）的首端通過導線Ⅰ（2）與架空導線（1）相連接；在靠近橫擔（4）的一側，絕緣主體（3）內的最后一個滅弧管（7）的末端通過導線Ⅱ（6）與橫擔（4）相連接。該絕緣子結構簡單、安全可靠，既能滅弧又能清除污穢、冰霜，維護成本低。
【專利說明】一種自滅弧防污穢防冰閃絕緣子
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于輸電設備，涉及一種絕緣子，具體涉及了一種可以自動滅弧且防污穢防雷的絕緣子。
【背景技術】
[0002]絕緣子是高壓、超高壓電力輸送線路上的必用品，作用是把電位不相同的導體分隔開來，不讓導體之間有電流通過，以保持它們之間不同的電位。絕緣子一般由電阻極高的絕緣材料制成，用這種材料可以隔離帶電的或者不同電位的導體，使電流能按一定的方向流通。按照絕緣材料的不同，絕緣子可以分為瓷絕緣子、玻璃絕緣子和復合絕緣于三大類。最早只有瓷和玻璃絕緣子，瓷絕緣子的整體機械電氣性能低，電絕緣性能、耐電腐蝕性能、抗老化性能、減震性能、抗蠕變性能弱，瓷絕緣子的電氣強度、抗張強度、抗彎強度、耐污穢性能差，維護成本高，人力投入較大。玻璃絕緣子則抗張強度、抗彎強度、減震性能、耐氣候性能差。至二十世紀七十年代，高溫硫化硅橡膠復合絕緣子首先在德國問世，與瓷、玻璃等傳統絕緣子相比，具有重量輕、強度大、耐污閃能力強、維護和運輸方便等優點。復合絕緣子由芯棒、傘裙以及金屬端頭三部分構成。復合絕緣子，又稱合成絕緣子、有機絕緣子、非瓷絕緣子、橡膠絕緣子、聚合物絕緣子。作為傳統瓷絕緣子更新換代的產品，復合絕緣于以其優異的耐酸堿、耐水、霧、冰以及烏糞等污濕、高比強度、重量輕、耐沖擊、運行維護方便以及固有的防擊穿型結構等特點，80年代以來在各國電力系統得到了大量的使用。優異的耐污濕性能是多國家電力運行部門選用復合絕緣子的重要原因。復合絕緣子被用于各類中等及重污穢地區，有效防止了原來瓷絕緣子頻繁發生的污閃事故，并且大大減小了污穢地區輸變電設備的運行維護工作量。
[0003]目前，絕緣子發生損害而影響輸電線路的正常工作，主要是因為輸電線路受雷擊，而在絕緣子處發生閃絡，燒壞絕緣子，尤其是在雷區，此類故障尤為頻繁；為了解決雷擊閃絡問題，人們通常是給絕緣子并聯一個滅弧間隙裝置；如本 申請人:在先申請的一系列發明專利(CN201110090288.2，CN200910114248.X，CN201010569443.4，CN201210371579.3 等等)。增設并聯的滅弧裝置雖然很好的解決了雷擊閃絡的問題，但是其滅弧次數有限，且需要進行定時的檢修維護，增加了輸電線路的運營成本，而且滅弧裝置增加了輸電線路的本身重量，需要進一步增強桿塔的承重能力。另外，由于絕緣子長期暴露在空氣中，時間長了會堆積污垢，而且在寒冷地區，絕緣子表面還會凝結冰霜，不管是污垢還是冰霜都極大影響它的絕緣性能，而通常的處理辦法都是人工清洗、清除或更換，這樣就需要耗費巨大的維護成本。因此，研究一種可以不另外增設滅弧裝置的情況下，也能夠解決雷擊閃絡問題且可以防止污垢堆積或冰霜凝結的技術方案，成了本領域技術人員的研究方向。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種在絕緣主體內部設置滅弧管的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子。該絕緣子既是絕緣子又是滅弧裝置，可以將電弧引入絕緣主體內，按照已設定好的滅弧路徑閃絡，然后利用在滅弧管內的約束空間中產生的膨脹高氣壓吹動空氣將電弧切成多個斷口，減弱電弧強度直至熄滅電弧，而且高氣壓空氣從絕緣子的各裙邊小孔吹出，從而將各片絕緣子上的污穢或冰霜層吹掉，達到除污穢的作用。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:
[0006]一種自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，包括絕緣主體和滅弧管；所述的絕緣主體一端固定安裝在橫擔上，另一端固定連接著架空導線；其中，所述的絕緣主體內部設有若干組呈U形或V形的滅弧管道；所述的滅弧管固定安裝在滅弧管道內，且滅弧管的端部依次串聯；在靠近架空導線的一側，絕緣主體內的第一個滅弧管的首端(選定為處于絕緣主體內側的端部，即是說電弧從絕緣主體的中空內側開始進入滅弧路徑，這樣可以避免電弧在絕緣子表面進行閃絡)通過導線I與架空導線相連接；在靠近橫擔的一側，絕緣主體內的最后一個滅弧管的末端通過導線II與橫擔相連接。
[0007]本實用新型的絕緣子在其主體內部設有了放置滅弧管的滅弧管道(管道個數以電壓等級為依據確定)，形成多端口的滅弧路徑；在線路遭受雷擊發生閃絡時，該絕緣子可以將電弧引入絕緣主體內，并按照已設定好的滅弧路徑進行閃絡，然后利用滅弧管內的約束空間中膨脹產生的高氣壓吹動空氣將電弧切成多個斷口，從絕緣體表面小孔吹出，從而將各片絕緣子上的污穢或冰霜層吹掉/剝離，達到清除污穢或冰霜層的作用，并熄滅電弧并防止電弧重燃。即是說，本實用新型的絕緣子的結構設計原理為利用約束空間迫使電弧細線化，使電弧的截面積極小化，由此降低電弧輸送能量能力而使電弧在開放空間通過輻射、傳導、對流消耗的能量不能等量補充，電弧處于極易熄滅狀態，同時約束通道狹小，小電弧時熱膨脹既產生高氣壓使電弧熄滅于暫態電弧的早期，使滅弧閾值大幅降低。
[0008]在本實用新型的中，滅弧管的首端、末端根據電弧依次經過的順序而定義。
[0009]進一步說明，所述的滅弧管主要由外壁陶瓷管、將外壁陶瓷管的一端進行密封的密封片和鑲嵌在外壁陶瓷管另一端的小銅管組成；所述的滅弧管密封的一端設在絕緣主體內側。
[0010]滅弧管的密封片采用導電材料(如銅、石墨等等)制成；滅弧管的外壁陶瓷管為多產氣材料，在電弧經過時，因高溫烘烤而產生強氣流實現縱吹電弧。
[0011]進一步說明，所述的架空導線通過導線I與絕緣主體內的第一個滅弧管的密封片連接，第一個滅弧管的小銅管與第二個滅弧管的小銅管連接，第二個滅弧管的密封片與第三個滅弧管的密封片連接，以此順序連接下去，絕緣主體內的最后一個滅弧管的密封片與橫擔通過導線II相連接，形成滅弧路徑。電弧以此滅弧路徑通過每個滅弧管，電弧通過滅弧管時，擊穿小銅管和密封片之間的空氣，并加熱管內的空氣，空氣膨脹后將拉長的脆弱電弧從每個滅弧管的小銅管的管口縱向高速吹出熄滅。
[0012]進一步說明，所述的滅弧路徑采用若干組呈U形的滅弧管道組成時，安裝在滅弧管道內的滅弧管的端部依次通過導線相連接。
[0013]所述的滅弧路徑采用若干組呈U形的滅弧管道組成時，鑲嵌在滅弧管內小銅管可以采用石墨環替換，且石墨環鑲嵌在外壁陶瓷管內部；當然也可以采用其他導電性能良好的導電材料制成的圓柱環替換。采用內置的石墨環進行連接，可以保證電弧按照我們設置的路徑行走，不會在絕緣體表面閃絡。
[0014]進一步說明，所述的滅弧路徑采用若干組呈V形的滅弧管道組成時，安裝在滅弧管道內的滅弧管的端部互相接觸，形成可靠連接。為了增加滅弧管密封端的導電性能，我們可以在兩個滅弧管的密封片相互接觸處放置有一金屬球；這樣即使在搬運、安裝過程中密封片未能緊密接觸，也可以通過金屬球進行導電。
[0015]進一步說明，所述的滅弧管道設有兩層以上，且至少有一層滅弧管道設置在絕緣主體的襯裙邊沿內；安裝在上一層滅弧管道內的最后一個滅弧管與安裝在下一層滅弧管道內的第一個滅弧管通過導線相連接。設置多層滅弧管道，可以對絕緣子進行全面的清楚污穢，而且還是延長電弧路徑，進一步削弱電弧，使其更易熄滅，不復燃。在這個改進方案中，我們主要視絕緣子本體的結構而定，若絕緣子有多個襯裙，那么我們除了可以在每個襯裙邊沿均設置上滅弧管道，還可以在絕緣子其他部位設置滅弧管道，使之可以更為有效地滅弧以及清除污穢、冰霜等。
[0016]進一步說明，相對于上面平行設置若干層滅弧管道，我們還可以采用另一設計方案，即:所述的滅弧管道在絕緣主體內自上而下呈螺旋狀設置。這樣的設計同樣能達到預期的目的。
[0017]進一步說明，所述的絕緣主體的頂部設有引弧圓盤，導線I穿過引弧圓盤將架空導線和絕緣主體內的第一個滅弧管連接起來。這樣能確保電弧在絕緣體閃絡時進入絕緣體內部，將電弧多斷點切斷，熄滅電弧。
[0018]在本實用新型的絕緣子頂部和裙邊處還可以都安裝上絕緣庫倫盤，用以提高絕緣配合成功率。
[0019]本實用新型的優點:
[0020]1.除污優勢:現有的防污穢絕緣子流行的方法是在絕緣子表面涂有剛性的不沾塵的涂層，而這種涂層一般費用都很高，不能確保數年后還是有用的，有許多不可控因素，而自滅弧防污穢防雷絕緣體的除污思想屬于理念創新，基本安裝后都是能夠通過雷電觸發動作去自能式除污穢。
[0021]2.性能優勢:現有的防污穢絕緣子只能防污，不能滅弧，不能起到自保護作用，而防污穢閃絡電弧絕緣體既當絕緣子又當滅弧裝置，不僅能夠去除污穢而且起到保護自己的作用。
[0022]3.免維護優勢:現有的防污穢絕緣子的涂層在數年后有可能會掉，需要大量的人力和物力去維護，一般絕緣子串經過一定次數的雷擊閃絡后就會被灼燒損壞，而自滅弧防污穢防雷絕緣體只要安裝好后就不擔心雷擊閃絡，也不會出現因灼燒而損壞的現象，基本終身免維護，可承受動作數萬次。
[0023]4.縱吹方法優勢:縱吹的電弧斷口長度大且斷口在電弧的突變點，不易重燃。同時，電弧拉長效率高在較短滅弧通道即把電弧拉長很多。橫吹條件下電弧拉長路徑及長度必須靠滅弧通道引導，因此滅弧通道很長，否則容易重燃。在工程上不可行。橫吹滅弧裝置造價高，滅弧率低，而縱吹滅弧裝置生產、安裝更簡便，造價低廉。橫吹的缺陷:1.冷陰極效應導致電弧產熱效率低，去游離作用弱。2.放電鏈條長，絕緣配合實現困難。3.電極單元間隙距離太短電弧重燃率高。4.電弧噴口為硅膠膜，電弧氣流的高溫撞擊使噴口極易擴大導致:滅弧腔壓力減弱失去去游離作用；滅弧腔進水使間隙短路，耐用性、可靠性、有效性極差。
[0024]5.防冰閃優勢:在絕緣子表面的冰霜層引發閃絡時，電弧進入滅弧管道實現滅弧 的同時利用從滅弧管內噴出的強氣流吧冰霜層剝離，實現消除冰霜源頭的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型一實施例的示意圖。
[0026]圖2是本實用新型一實施例中同一層的呈U形組合的滅弧管的排放示意圖。
[0027]圖3是本實用新型一實施例中同一層的呈V形組合的滅弧管的排放示意圖。
[0028]圖4是本實用新型一實施例中滅弧管的結構示意圖。
[0029]圖5是本實用新型另一實施例中滅弧管的結構示意圖。
[0030]圖6是本實用新型另一實施例的示意圖。
[0031]圖中:1_架空導線，2-導線I，3_絕緣主體，4-橫擔，5-滅弧管道，6-導線II，7-滅弧管，8-外壁陶瓷管，9-小銅管，10-金屬球，11-密封片，12-石墨環。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本實用新型進一步說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于以下實施例。
[0033]實施例:
[0034]如圖1-2所示，一種自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，包括絕緣主體3和滅弧管7 ;所述的絕緣主體3 —端固定安裝在橫擔4上，另一端固定連接著架空導線I ;其中，所述的絕緣主體3內部設有若干組呈U形的滅弧管道5 ;所述的滅弧管7固定安裝在滅弧管道5內，且滅弧管7的端部依次通過導線串聯；在靠近架空導線I的一側，絕緣主體3內的第一個滅弧管7的首端通過導線I 2與架空導線I相連接；在靠近橫擔4的一側，絕緣主體3內的最后一個滅弧管7的末端通過導線II 6與橫擔4相連接。
[0035]如圖4所示，所述的滅弧管7主要由外壁陶瓷管8、將外壁陶瓷管8的一端進行密封的密封片11和鑲嵌在外壁陶瓷管8另一端的小銅管9組成；所述的滅弧管7密封的一端設在絕緣主體3內側。
[0036]所述的架空導線I通過導線I與絕緣主體3內的第一個滅弧管的密封片連接，第一個滅弧管的小銅管與第二個滅弧管的小銅管連接，第二個滅弧管的密封片與第三個滅弧管的密封片連接，以此順序連接下去，絕緣主體3內的最后一個滅弧管的密封片與橫擔4通過導線II 6相連接，形成滅弧路徑；電弧以此滅弧路徑通過每個滅弧管7，電弧通過滅弧管7時，擊穿小銅管10和密封片11之間的空氣，并加熱管內的空氣，空氣膨脹后將拉長的脆弱電弧從每個滅弧管的小銅管10的管口縱向高速吹出熄滅。
[0037]該絕緣子的滅弧管道5設有八層，在絕緣主體3的三個襯裙邊沿均分別設有一層滅弧管道5，在兩兩襯裙之間還分別設有兩層滅弧管道5，在最下端的裙柱處設有一層滅弧管道；安裝在上一層滅弧管道5內的最后一個滅弧管7與安裝在下一層滅弧管道5內的第一個滅弧管7通過導線相連接。
[0038]實施例2:
[0039]本實施例與實施例1的區別在于:所述的絕緣主體3內部設有若干組呈V形的滅弧管道5 ;如圖3所示，安裝在滅弧管道5內的滅弧管7的端部互相接觸，形成可靠連接；且在兩個滅弧管7的密封片11相互接觸處放置有一金屬球10。[0040]實施例3:
[0041]本實施例與實施例1的區別在于:如圖6所示，所述的滅弧管道5在絕緣主體3內自上而下呈螺旋狀設置。
[0042]實施例4:
[0043]本實施例與實施I的區別在于:所述的絕緣主體3的頂部設有引弧圓盤，導線I 2穿過引弧圓盤將架空導線I和絕緣主體3內的第一個滅弧管7連接起來。
[0044]實施例5:
[0045]本實施例與實施I的區別在于:如圖5所示，所述滅弧管7的小銅管9用石墨環12替換，且石墨環12鑲嵌在外壁陶瓷管8內部。采用內置的石墨環進行連接，可以保證電弧按照我們設置的路徑行走，不會在絕緣體表面閃絡。
[0046]上述實施例的絕緣子結構簡單、安全可靠，既能滅弧又能清除污穢、冰霜，維護成本低。
【權利要求】
1.一種自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，包括絕緣主體(3)和滅弧管(7);所述的絕緣主體(3)—端固定安裝在橫擔(4)上，另一端固定連接著架空導線(I);其特征在于:所述的絕緣主體(3)內部設有若干組呈U形或V形的滅弧管道(5);所述的滅弧管(7)固定安裝在滅弧管道(5)內，且滅弧管(7)的端部依次串聯；在靠近架空導線(I)的一側，絕緣主體(3)內的第一個滅弧管(7)的首端通過導線I (2)與架空導線(I)相連接；在靠近橫擔(4)的一側，絕緣主體(3)內的最后一個滅弧管(7)的末端通過導線II (6)與橫擔(4)相連接。
2.根據權利要求1所述的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，其特征在于:所述的滅弧管(7)主要由外壁陶瓷管(8)、將外壁陶瓷管(8)的一端進行密封的密封片(11)和鑲嵌在外壁陶瓷管(8)另一端的小銅管(9)組成；所述的滅弧管(7)密封的一端設在絕緣主體(3)內側。
3.根據權利要求2所述的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，其特征在于:所述的架空導線(I)通過導線I (2)與絕緣主體(3)內的第一個滅弧管的密封片連接，第一個滅弧管的小銅管與第二個滅弧管的小銅管連接，第二個滅弧管的密封片與第三個滅弧管的密封片連接，以此順序連接下去，絕緣主體(3)內的最后一個滅弧管的密封片與橫擔(4)通過導線II (6)相連接，形成滅弧路徑。
4.根據權利要求3所述的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，其特征在于:所述的滅弧路徑采用若干組呈U形的滅弧管道(5)組成時，安裝在滅弧管道(5)內的滅弧管(7)的端部依次通過導線相連接。
5.根據權利要求3所述的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，其特征在于:所述的滅弧路徑采用若干組呈V形的滅弧管道(5 )組成時，安裝在滅弧管道(5 )內的滅弧管(7 )的端部互相接觸，形成可靠連接。
6.根據權利要求5所述的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，其特征在于:在兩個滅弧管(7)的密封片(11)相互接觸處放置有一金屬球(10)。
7.根據權利要求1-3任一所述的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，其特征在于:所述的滅弧管道(5)設有兩層以上，且至少有一層滅弧管道(5)設置在絕緣主體(3)的襯裙邊沿內；安裝在上一層滅弧管道(5)內的最后一個滅弧管(7)與安裝在下一層滅弧管道(5)內的第一個滅弧管(7 )通過導線相連接。
8.根據權利要求1-3任一所述的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，其特征在于:所述的滅弧管道(5)在絕緣主體(3)內自上而下呈螺旋狀設置。
9.根據權利要求1所述的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，其特征在于:所述的絕緣主體(3)的頂部設有引弧圓盤，導線I (2)穿過引弧圓盤將架空導線(I)和絕緣主體(3)內的第一個滅弧管(7)連接起來。
10.根據權利要求1所述的自滅弧防污穢防冰閃絕緣子，其特征在于:所述的滅弧管(7)主要由外壁陶瓷管(8)、將外壁陶瓷管(8)的一端進行密封的密封片(11)和鑲嵌在外壁陶瓷管(8)內部的石墨環(12)組成；所述的滅弧管(7)密封的一端設在絕緣主體(3)內側。
【文檔編號】H01B17/52GK203826145SQ201420140124
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2014年3月26日
【發明者】王嬿蕾, 王巨豐, 吳東, 郭偉, 劉津濂, 劉其良, 吳國強, 李國棟, 劉太東, 王新陽, 周政, 梁雪 申請人:王嬿蕾, 王巨豐