免填充的電容式絕緣的套管的制作方法
【專利摘要】一種免填充的電容式絕緣的套管，包括電容式絕緣芯體，所述電容式絕緣芯體外套有瓷套，在瓷套與電容式絕緣芯體之間形成免填充的間隙，所述電容式絕緣芯體內設有多個與絕緣層交替設置的電容屏，其中最外側的電容屏為接地用的接地末屏。在空心絕緣子與電容芯體之間的間隙內無需填充絕緣材料，也無需抽真空，保留普通的常壓空氣，結構簡單、成本低且裝配維護方便。
【專利說明】
免填充的電容式絕緣的套管
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及高壓電氣設備領域，涉及一種免填充的電容式絕緣的套管。
【背景技術】
[0002]眾所周知，在電力系統中，為了保證高壓線路與地電位之間的可靠絕緣，需采用一些高壓電氣設備，如電氣設備用套管、穿墻套管、電纜終端、互感器等。本實用新型所述高壓電氣設備，就是對這些電氣設備用套管、穿墻套管、電纜終端、互感器等產品的統稱。
[0003]在上述的高壓電氣設備中，通常設有主絕緣和套在主絕緣外的絕緣外套，一直以來，本領域技術人員都認為在高壓電器的主絕緣和外絕緣之間的間隙必須填充絕緣材料。以現有的干式套管為例，通常以電容芯體為套管主絕緣，由在真空下經環氧浸漬的特種絕緣紙卷制而成；電容芯體位于絕緣外套(空心絕緣子)內，所述絕緣外套通常為瓷套或復合空心絕緣子。套管經組裝后，在絕緣外套內填充絕緣材料以消除電容芯體與絕緣外套之間的空氣間隙，填充的絕緣材料一般為硅脂類膏狀物或聚氨酯軟泡沫塑料或尤吉尼爾膏狀物，也可以是變壓器油或SF6氣體等。現有的套管需要在絕緣外套和電容芯體之間填充絕緣材料，成本較高。而且一旦涉及填充就會涉及相應的密封結構，密封監測設備和檢測工序，使套管的結構復雜，這樣又會進一步提高產品成本，并增加了產品裝配維護的復雜性。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、成本低、免填充的電容式絕緣的套管。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案:
[0006]—種免填充的電容式絕緣的套管，包括電容式絕緣芯體，所述電容式絕緣芯體外套有瓷套，在瓷套與電容式絕緣芯體之間形成免填充的間隙，所述電容式絕緣芯體內設有多個與絕緣層交替設置的電容屏，其中最外側的電容屏為接地用的接地末屏。
[0007]優選的，所述電容式絕緣芯體內的多個電容屏的軸向尺寸由內到外逐層縮短，且兩端均向中部呈階梯式退縮。
[0008]優選的，所述瓷套的內表面設有防止潮氣凝露的絕緣層。
[0009]優選的，所述的絕緣層為噴涂RTV硅橡膠形成的硅橡膠絕緣層。
[0010]優選的，所述的瓷套與電容式絕緣芯體之間設有防潮機構。
[0011 ]優選的，所述瓷套與電容式絕緣芯體之間設有單向自然排氣裝置。
[0012]優選的，在瓷套與電容式絕緣芯體的連接處設有3A分子篩干燥劑。
[0013]優選的，所述套管為變壓器套管，還包括上法蘭、下法蘭、末屏端子、安裝法蘭和均壓球;上法蘭和下法蘭與瓷套固定連接，將瓷套固定在變壓器套管上端，變壓器套管下端伸入到變壓器殼體內與變壓器電連接，安裝法蘭與電容式絕緣芯體以及下法蘭固定連接用于變壓器套管的安裝，在變壓器套管套的一端設有高壓接線端子，另一端設有均壓球;安裝法蘭上設有末屏端子，電容式絕緣芯體的接地末屏與末屏端子電連接。
[0014]優選的，所述套管為穿墻套管，在電容式絕緣芯體的兩端套有兩個瓷套，兩個瓷套通過各自的上法蘭和下法蘭分別與電容式絕緣芯體固定連接，兩個瓷套的下法蘭之間加裝安裝法蘭，在兩個瓷套與電容式絕緣芯體之間形成兩個免填充的間隙。
[0015]優選的，在電容式絕緣芯體的內表面上設有高壓等位屏，位于電容式絕緣芯體內的導體與高壓等位屏電連接，在高壓等位屏與導體之間形成無需填充絕緣介質的高壓等位倉，在導體和電容式絕緣芯體之間設有應力套。
[0016]本實用新型的免填充的電容式絕緣的套管在空心絕緣子與電容芯體之間的間隙內無需填充絕緣材料，也無需抽真空，保留普通的常壓空氣，結構簡單、成本低且裝配維護方便。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的的第一實施例一種變壓器套管的結構示意圖；
[0018]圖2是本實用新型的的第二實施例一種電纜終端的結構示意圖；
【具體實施方式】
[0019]—種免填充的電容式絕緣高壓電氣設備，包括電容式絕緣芯體，所述電容式絕緣芯體外套有空心絕緣子，在空心絕緣子與電容式絕緣芯體之間存在免填充的間隙，所述電容式絕緣芯體內設有多個與絕緣層交替設置的電容屏，其中最外側的電容屏為接地用的接地末屏。
[0020]本實用新型的免填充的電容式絕緣高壓電氣設備在空心絕緣子與電容式絕緣芯體之間的間隙4內無需填充任何油、膠、氣或固體絕緣材料，也無需抽真空，保留普通的常壓空氣;結構簡單、重量輕、成本低、安裝維護方便。可適用于電氣設備用套管、穿墻套管、電纜終端、互感器等高壓設備。以下結合本實用新型的變壓器套管和電纜終端的實施例進一步詳細說明，本實用新型的免填充的電容式絕緣高壓電氣設備不限于以下實施例的描述。[0021 ] 實施例一
[0022]本實用新型的免填充的電容式絕緣的變壓器套管，包括高壓接線端子1、上法蘭2、空心絕緣子3、電容式絕緣芯體5、下法蘭6、末屏端子7、安裝法蘭8和均壓球9。電容式絕緣芯體5包覆在導電管外，在電容式絕緣芯體5外套有空心絕緣子3，在空心絕緣子3與電容式絕緣芯體5之間存在免填充的間隙4。所述電容式絕緣芯體5為干式電容芯體，在電容式絕緣芯體5內設有多個與絕緣層交替設置的電容屏51，其中最外側的電容屏為接地末屏，該接地末屏與末屏端子7電連接;進一步，多個電容屏51的軸向尺寸由內到外逐層縮短，且兩端均向中部呈階梯式退縮。所述空心絕緣子3為瓷套，瓷套套在電容式絕緣芯體5的上端，上法蘭2和下法蘭6與空心絕緣子3固定連接，安裝法蘭8與電容式絕緣芯體5以及下法蘭6固定連接用于變壓器套管的安裝，在變壓器套管套的一端設有高壓接線端子I，另一端設有均壓球9;安裝法蘭8上設有末屏端子7，電容式絕緣芯體5的接地末屏與末屏端子7電連接。變壓器套管套有空心絕緣子3的上端可與外部導電體連接，下端伸入到變壓器殼體內與變壓器電連接，并通過安裝法蘭8與變壓器殼體固定連接。
[0023]本實用新型的免填充的電容式絕緣變壓器套管在空心絕緣子3與電容式絕緣芯體5之間的間隙4內無需填充任何油、膠、氣或固體絕緣材料，也無需抽真空，保留普通的常壓空氣。通過多個電容屏降低場強且電場分布均勻，瓷套內部僅需保持常壓空氣，可以免填充任何其他絕緣介質；由于無需填充其他絕緣材料，也就無需特殊的密封處理，更不需要后續相應的氣密性檢測設備和檢測工序，使得變壓器套管結構大大簡化，成本大大降低，其裝配維護也更加簡單。例如由于無需填充絕緣油，在變壓器套管上也就無需設置油枕結構和密封結構，結構大大簡化。例如無需填充昂貴的的尤吉尼爾膏狀物，成本可以大大降低。
[0024]本實施例為連接外部導體與變壓器的變壓器套管，當然本實用新型也可以用于穿墻套管、GIS套管等各類高壓套管。本實施例中空心絕緣子3為瓷套，當然也可以是復合材料的外絕緣，如電容式絕緣芯體5外也可套裝娃橡膠復合空心絕緣子，在娃橡膠復合空心絕緣子和電容式絕緣芯體5之間存在免填充的間隙4。在安裝法蘭8下方的電容式絕緣芯體5外也可加裝空心絕緣子3，安裝結構與安裝法蘭8上方的結構相同。如為穿墻套管時，在電容式絕緣芯體5的兩端套有兩個瓷套，兩個瓷套通過各自的上法蘭2和下法蘭6分別與電容式絕緣芯體5固定連接，兩個瓷套的下法蘭6之間加裝安裝法蘭，在兩個瓷套與電容式絕緣芯體5之間存在兩個免填充的間隙。此外，電容式絕緣芯體5的導電管也可以是載流的導電桿，設有均壓球9的一端也可以設為接線端子;高壓接線端子I在某些情況下可能不需要(如該設備本體不合高壓導體時)。這均屬于本實用新型的保護范圍。
[0025]進一步，空心絕緣子3與電容式絕緣芯體5之間設有防潮機構，由于在空心絕緣子3與電容式絕緣芯體5之間存在間隙4，且正常的空氣可以流通，應做好在間隙4的防潮工作，避免潮濕氣體在瓷套和絕緣芯體表面凝露引起的沿面閃絡，以提高產品的可靠性。在間隙4兩側的瓷套的內表面和/或電容式絕緣芯體的外表面通過噴涂憎水性材料的方式設有絕緣層，如RTV硅橡膠，可以有效防止水氣的凝結。還可以在空心絕緣子3與電容式絕緣芯體5之間加裝單向自然排氣裝置，使其可隨時排除潮濕氣體又能防爆;一種優選的自然排氣裝置可以是在空心絕緣子3與電容式絕緣芯體5的連接處放置一些3A分子篩干燥劑，3A分子篩具有單向排氣的特性，可以起到干燥的作用并將潮濕氣體排出。采用3A分子篩排氣可以無需其它復雜的電路或結構設置，維護簡單，當然也不排除采用其它排氣裝置。
[0026]實施例二
[0027]如圖2所示，本實用新型的一種免填充的電容式絕緣電纜終端，包括上法蘭12、空心絕緣子13、電容式絕緣芯體15、接地法蘭18。電纜終端包括電容式絕緣芯體15，電容式絕緣芯體15外套有空心絕緣子13，在空心絕緣子13與電容式絕緣芯體15之間存在免填充的外絕緣間隙14。上法蘭12和接地法蘭18將空心絕緣子13與電容式絕緣芯體15固定連接。在電容式絕緣芯體15內設有多個與絕緣層交替設置的電容屏151，其中最外側的電容屏151為接地用的接地末屏，該接地末屏與接地法蘭18電連接。安裝時將高壓電纜的電纜導電芯17安裝到電纜終端內進行絕緣保護。本實用新型的電容型電纜終端在空心絕緣子13與電容式絕緣芯體15形成的外絕緣間隙14內無需填充任何油、膠、氣或固體絕緣材料，也無需抽真空，結構簡單、重量小、成本低。
[0028]進一步，本實用新型的電容型電纜終端還包括設置在電纜導電芯17和電容式絕緣芯體15之間的應力套16，在電容式絕緣芯體15的內表面上設有高壓等位屏10(電容屏)，電纜導電芯17與高壓等位屏10電連接，在高壓等位屏10與電纜導電芯17之間存在無需填充其他絕緣介質的高壓等位倉19。具體的，應力套16位于電容型電纜終端一端，套在電纜導電芯17上，電容式絕緣芯體15與應力套16緊密壓接，電纜導電芯17通過導電桿11和上法蘭12與高壓等位屏10電連接，高壓等位屏10由上法蘭12處延伸至應力套16頂面，由高壓等位屏10、電纜導電芯17、應力套16頂面和上法蘭12圍成一高壓等位倉19，倉內電場強度為零。電容式絕緣芯體15內設有多個與絕緣層交替設置的電容屏151，最外側的接地末屏與接地法蘭18連接。電容式絕緣芯體15內的多個電容屏151的軸向尺寸由內到外逐層縮短，且沿軸向自上法蘭向接地側呈階梯式退縮。
[0029]本實施例的電纜終端制作時，將具有上法蘭和接地法蘭的電容式絕緣芯體(例如，由環氧玻璃絲包繞)、應力套(例如，硅橡膠制作)和空心絕緣子(例如瓷套)組裝一起，電容式絕緣芯體內表面的高壓等位屏(例如，用金屬箔或半導電帶敷設在絕緣層中，或噴涂在電容式絕緣芯體內表面)與電纜導電芯構成一高壓等位倉(實質是一空氣腔)，電容式絕緣芯體和空心絕緣子之間存在間隙。到現場后，應將一段電纜(與電容型電纜終端頭長度配合)剝掉電纜外皮，去掉電纜的半導電層，且端部壓接導電桿，然后將此不填充絕緣介質的電容型電纜終端套裝在剝掉外皮的電纜上，再將法蘭固定在構架上。
[0030]由于在電容式絕緣芯體和空心絕緣子之間無需填充絕緣材料，結構簡單且重量減輕，安裝方便。在現場裝配時，由于電容式絕緣芯體內各點電位不同，而且電容式絕緣芯體與電纜裝配時不可避免有空氣間隙，現有產品必須充填絕緣介質用以提高絕緣強度和降低局部放電量，本實用新型則通過在電容式絕緣芯體內表面設置高壓等位倉，使空腔內各點電位相同，電場強度為零，因此不需填充絕緣介質。不僅解決了電容式絕緣芯體與導體間無需填充絕緣介質的問題，而且減輕了產品重量、降低了制造成本。
[0031]此外本實施例的高壓等位倉的技術方案也可以用于電氣設備用套管、穿墻套管和母線等高壓電氣設備。如變壓器套管為穿纜式時，高壓等位倉設在電容式絕緣芯體和導電管之間，當為載流式時，高壓等位倉設在電容式絕緣芯體和導電桿之間，在此將導電管、導電桿和電纜導電芯統稱為導體。
[0032]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種免填充的電容式絕緣的套管，包括電容式絕緣芯體，其特征在于:所述電容式絕緣芯體外套有瓷套，在瓷套與電容式絕緣芯體之間形成免填充的間隙，所述電容式絕緣芯體內設有多個與絕緣層交替設置的電容屏，其中最外側的電容屏為接地用的接地末屏。2.根據權利要求1所述的免填充的電容式絕緣的套管，其特征在于:所述電容式絕緣芯體內的多個電容屏的軸向尺寸由內到外逐層縮短，且兩端均向中部呈階梯式退縮。3.根據權利要求1所述的免填充的電容式絕緣的套管，其特征在于:所述瓷套的內表面設有防止潮氣凝露的絕緣層。4.根據權利要求3所述的免填充的電容式絕緣的套管，其特征在于:所述的絕緣層為噴涂RTV硅橡膠形成的硅橡膠絕緣層。5.根據權利要求1所述的免填充的電容式絕緣的套管，其特征在于:所述的瓷套與電容式絕緣芯體之間設有防潮機構。6.根據權利要求1所述的免填充的電容式絕緣的套管，其特征在于:所述瓷套與電容式絕緣芯體之間設有單向自然排氣裝置。7.根據權利要求6所述的免填充的電容式絕緣的套管，其特征在于:在瓷套與電容式絕緣芯體的連接處設有3A分子篩干燥劑。8.根據權利要求1所述的免填充的電容式絕緣的套管，其特征在于:所述套管為變壓器套管，還包括上法蘭、下法蘭、末屏端子、安裝法蘭和均壓球;上法蘭和下法蘭與瓷套固定連接，將瓷套固定在變壓器套管上端，變壓器套管下端伸入到變壓器殼體內與變壓器電連接，安裝法蘭與電容式絕緣芯體以及下法蘭固定連接用于變壓器套管的安裝，在變壓器套管套的一端設有高壓接線端子，另一端設有均壓球;安裝法蘭上設有末屏端子，電容式絕緣芯體的接地末屏與末屏端子電連接。9.根據權利要求1-7任一所述的免填充的電容式絕緣的套管，其特征在于:所述套管為穿墻套管，在電容式絕緣芯體的兩端套有兩個瓷套，兩個瓷套通過各自的上法蘭和下法蘭分別與電容式絕緣芯體固定連接，兩個瓷套的下法蘭之間加裝安裝法蘭，在兩個瓷套與電容式絕緣芯體之間形成兩個免填充的間隙。10.根據權利要求1所述的免填充的電容式絕緣的套管，其特征在于:在電容式絕緣芯體的內表面上設有高壓等位屏，位于電容式絕緣芯體內的導體與高壓等位屏電連接，在高壓等位屏與導體之間形成無需填充絕緣介質的高壓等位倉，在導體和電容式絕緣芯體之間設有應力套。
【文檔編號】H01B17/28GK205542212SQ201620076817
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月26日
【發明人】劉朝輝
【申請人】北京天威瑞恒高壓套管有限公司