一種帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管的製作方法
2023-06-07 03:33:11 1
專利名稱：一種帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管的製作方法
技術領域：
本發明涉及±500kV高壓直流套管設備相關技術領域，特別是涉及一種帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管。
背景技術：
現有的直流複合套管其外形及結構如圖1所示，主要由頂部均壓罩11、中部矽橡膠傘裙12，下部絕緣紙13，內部導電桿14構成。套管絕緣套內裹面和固體主絕緣之間充有SF6(六氟化硫)作為絕緣介質。其中中部矽橡膠傘裙12包括有13個傘裙單元121，每個傘裙單元121的結構示意圖如圖2所示,包括有大傘裙21和小傘裙22。小傘裙22的半徑rl為0.25米，大傘裙21的半徑r2為0.306米，單個傘裙單元121的結構高度h為0.508461米，總的結構高度H為6.61米。現有的傘裙結構不能有效防止惡劣天氣下雨閃，在下雨情況下容易導致外絕緣擊穿。
發明內容
本發明提供一種帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，以解決現有技術中由於傘裙結構設置不合理，不能有效防止惡劣天氣下雨閃，在下雨情況下容易導致外絕緣擊穿的技術問題。一種帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，包括直流複合套管本體以及多個等距分布的傘裙單兀，所述傘裙單兀包括第一大傘裙和小傘裙，第一大傘裙設置在小傘裙上方，還包括8 10個等距分布的第二大傘裙，所述第二大傘裙的半徑大於第一大傘裙，且所述第二大傘裙套在第一大傘裙外。進一步的，所述第二大傘裙的個數為8個。進一步的，所述多個第二大傘裙的總高度為6 8米，且每間隔0.75 I米設置
第二大傘裙。更進一步的，所述多個第二大傘裙的總高度為6.61米，且每間隔0.82625米設置
第二大傘裙。進一步的，所述第二大傘裙的半徑大於0.3978米。更進一步的，所述第二大傘裙的半徑為大於等於0.4284米。再進一步的，所述小傘裙的半徑為0.25米，所述第二大傘裙與小傘裙的半徑比為
1.7136。進一步的，所述直流複合套管的額定電壓為±500kV。本發明的一種帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，設置8 10個第二大傘裙，由於第二大傘裙的半徑大於第一大傘裙，因此直流複合套管的外電場被第二大傘裙改變，本發明通過改變部分原有第一大傘裙單元的直徑，有效的減少了直流複合套管的外電場的最大值，有效防止了雨閃，在下雨情況下也不會導致外絕緣擊穿。
同時，通過將第二大傘裙套在第一大傘裙外的方式，可以避免對直流複合套管的內電場的幹擾，使得在內電場不變的情況下，減少直流複合套管的外電場的最大值，有效防止了雨閃，在下雨情況下也不會導致外絕緣擊穿。另外，對第二大傘裙的半徑進行了調整，更加好地減少傘裙場強的最大值，進一步防止雨閃。
圖1現有的±500kV直流套管的外形及結構圖；圖2現有的傘裙單元結構示意圖；圖3直流套管電位圖；圖4直流套管電場矢量圖；圖5傘裙附近區域的電場分布；圖6傘裙自底向上的沿面電場跟垂直距離z的關係；圖7傘裙附近的雨水佔空體積比分布圖；圖8求解域中的雨水和空氣混合物速度分布圖；圖9傘裙附近局部電場分布圖；圖10組合係數在傘裙附近的分布圖；圖11乾燥和下雨兩種情況下傘裙沿面電場分布的對比圖；圖12不同雨水佔空體積比下的傘裙沿面電場分布對比圖；圖13最大電場跟雨滴體積比的關係圖；圖14第12 (2)和13 (I)號傘裙局部放大的沿面電場分布圖；圖15第12號傘裙單元示意圖；圖16不同雨滴直徑下的傘裙沿面電場分布比較圖；圖17第12 (2)號傘裙沿面電場分布圖；圖18第13 (I)號傘裙沿面電場分布圖；圖19第13 (2)號傘裙沿面電場分布圖；圖20傘裙沿面電場分布隨傘裙單元個數增加的關係圖；圖21傘裙單元數分別為10、11、12以及13的傘裙沿面電場分布比較圖；圖22傘裙單元數分別為7、8、9以及10的傘裙沿面電場分布比較圖；圖23本發明加裝了第二大傘裙的傘裙單元的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細的說明。採用南方電網超高壓局的±500kV直流套管作為現有的直流複合套管的一個例子。其外形及結構如圖1所示，主要由頂部均壓罩11、中部矽橡膠傘裙12，下部絕緣紙13，內部導電桿14構成。套管絕緣套內裹面和固體主絕緣之間充有SF6作為絕緣介質。其中中部娃橡膠傘裙12包括有13個傘裙單元121,每個傘裙單元121的結構示意圖如圖2所示，包括有大傘裙21和小傘裙22。小傘裙22的半徑rl為0.25米，大傘裙21的半徑r2為0.306米，單個傘裙單元121的結構高度h為0.508461米，總的結構高度H為6.61米。為了方便描述，下述描述中:傘裙單兀的編號自底向上編號，如第m(n)個傘裙:代表的意義是第m個傘裙單元中的第η個傘裙。忽略工程上的誤差，直流套管具備軸對稱性。雨速可以分解為垂直分量和水平分量，通常情況下，垂直分量遠大於水平分量，雨閃受垂直分量的影響更大，因此本報告僅考慮雨速的垂直分量對雨閃的影響。從而加裝隔雨傘裙直流套管模型可簡化為在二維軸對稱模型。該模型所用到的材料的電參數如表I所示:表I直流高壓套管所涉及的材料的電參數
權利要求
1.一種帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，包括直流複合套管本體以及多個等距分布的傘裙單兀，所述傘裙單兀包括第一大傘裙和小傘裙，第一大傘裙設置在小傘裙上方，其特徵在於，還包括8 10個等距分布的第二大傘裙，所述第二大傘裙的半徑大於第一大傘裙，且所述第二大傘裙套在第一大傘裙外。
2.根據權利要求1所述的帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，其特徵在於，所述第二大傘裙的個數為8個。
3.根據權利要求1所述的帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，其特徵在於，所述多個第二大傘裙的總高度為6 8米，且每間隔0.75 I米設置第二大傘裙。
4.根據權利要求3所述的帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，其特徵在於，所述多個第二大傘裙的總高度為6.61米，且每間隔0.82625米設置第二大傘裙。
5.根據權利要求1所述的帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，其特徵在於，所述第二大傘裙的半徑大於0.3978米。
6.根據權利要求5所述的帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，其特徵在於，所述第二大傘裙的半徑為大於等於0.4284米。
7.根據權利要求6所述的帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，其特徵在於，所述小傘裙的半徑為0.25米，所述第二大傘裙與小傘裙的半徑比為1.7136。
8.根據權利要求1 7任一項所述的帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，其特徵在於，所述直流複合套管的額定電壓為±500kV。
全文摘要
本發明涉及±500kV高壓直流套管設備相關技術領域，特別是涉及一種帶矽橡膠傘裙單元的直流複合套管，包括直流複合套管本體以及多個等距分布的傘裙單元，所述傘裙單元包括第一大傘裙和小傘裙，第一大傘裙設置在小傘裙上方，還包括8～10個等距分布的第二大傘裙，所述第二大傘裙的半徑大於第一大傘裙，且所述第二大傘裙套在第一大傘裙外。本發明通過改變部分原有第一大傘裙單元的直徑，有效的減少了傘裙場強的最大值，大幅降低了雨閃的可能性，避免在下惡劣天氣情況下套管外絕緣擊穿。
文檔編號H01B17/26GK103117140SQ20131006084
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月25日 優先權日2013年2月25日
發明者羅翔, 李廣, 李毅, 周培, 瞿少君, 王松, 梁廷, 崔學龍, 於海, 宋運興 申請人:中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司貴陽局