一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，該裝置采用保護導電環至絕緣子金屬帽之間的表面、增加其表面電阻率、增加其間的爬電距離等方法減少被檢電流的分流；采用合理的結構與材料以減小導電環的電阻改善其與絕緣子表面的接觸；加固引線等方法減小測量誤差及改善工作狀態，降低了導電環與絕緣子表面接觸的電阻，使其與泄漏電流檢測裝置并聯的所有通路的電阻都遠大于泄漏電流檢測裝置的輸入電阻，解決了通常同類裝置有與泄漏電流檢測裝置輸入電阻并聯的，阻值的數量級與其相當的，阻值不穩定的分流通路所造成的測量誤差。
【專利說明】一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，用于收集絕緣子表面的泄漏電流，并將其導向泄漏電流檢測裝置。
【背景技術】
[0002]為了在線檢測電網線路絕緣子的污穢狀態，目前有多種方法，利用絕緣子的泄漏電流檢測其污穢狀態是其中之一。它利用一種導流裝置將絕緣子的泄漏電流引向檢測電流的裝置，經測量裝置接地。
[0003]作為導流的裝置，通常有兩種方式:一是從絕緣子串的低電位端絕緣子(或增加的絕緣子)兩端引出電流；二是在絕緣子串的低電位端絕緣子的金屬帽外與裙邊表面接觸的導電環上引出泄漏電流。
[0004]前者由于其導出的電流中含絕緣子的電容電流，在某些情況下不宜采用這種裝置。通常采用后者，其導電環安裝在絕緣體上并與絕緣子裙邊接觸，再將絕緣體用螺釘固定至IJ金屬帽上，泄漏電流由引線引至測量電路的輸入端口。
[0005]這類裝置存在一定的缺點:
[0006]第一，當前導電環將絕緣子裙邊表面分為內外兩個部分。其一是絕緣子球頭至導電環之間的表面(稱之為“裙邊環外表面”)；其二是導電環至絕緣子金屬帽之間的表面(稱之為“裙邊環內表面”)。后者的泄漏電阻與檢測電路并聯，其表面泄漏電流可以經導電環與絕緣子金屬帽之間的絕緣子表面分流至地。同時由于導電環與絕緣子金屬帽之間的絕緣子表面通路的爬電距離太小，因此必然導致測量有較大誤差。而且，這部分被分流的電流的大小與絕緣子表面材料、路徑、其表面積累的污穢數量、污穢的性質、氣溫、大氣的濕度、晴雨等等因素有關。
[0007]第二，通常導電環是安裝在剛性結構上，當絕緣子表面不夠規則或不夠平整時，導電環與絕緣子的表面的接觸就不夠良好，產生間隙，導致部分被檢電流流失，或絕緣子裙邊表面的電流場發生變化等原因導致檢測誤差。
[0008]第三，為了改善導電環與絕緣子表面的接觸，通常接觸部分采用導電橡膠或導電硅橡膠之類的彈性導電材料。但隨著這種材料的彈性增加其電導率減小，相當于增加了與其連接的泄漏電流檢測裝置的入端電阻，又導致經導電環與金屬帽之間的絕緣子表面分流至地的電流比例變大。
[0009]第四，通常絕緣子污穢的泄漏電流在微安或毫安級，當閃絡時電流可達數千安或數十萬安級。當導電橡膠或導電硅橡膠電阻比較大時，導電環可能難以承受閃絡電流所產生的熱量。
[0010]第五，通常導電環由導電橡膠或導電硅橡膠組成，最后由一根引線引出。當導電環的電阻遠小于絕緣子的表面電阻時，無論引線從導電環的那點引出，表面泄漏電流在絕緣子裙邊表面形成的電流場總是關于絕緣子軸線對稱的，這是絕緣子表面泄漏電流的正常分布狀態。當導電環的電阻與絕緣子表面電阻可比較時，電流線不再是關于絕緣子軸線對稱了，引線的引出點一側電流線總是比較密，這樣就改變了絕緣子的泄漏電流的正常分布，導致絕緣子泄漏電阻與正常狀態的差別，從而導致整個絕緣子串電位分布的改變，最終導致泄漏電流的改變。
[0011]第六，由于絕緣子閃絡時電流可達數十萬安級，引線受到的電動力是很大的，同時引線還受到風的影響經常擺動，很容易導致引線連接的脫落。
【發明內容】
[0012]針對以上缺點，本實用新型提供一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，用于收集絕緣子表面的泄漏電流，并將其導向泄漏電流檢測裝置。
[0013]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0014]一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，包括絕緣子裙邊、金屬帽、金屬帽絕緣層、裙邊絕緣層、導電環和引線；金屬帽位于絕緣子裙邊上方，金屬帽的下部由金屬帽絕緣層包裹，導電環安裝在絕緣子裙邊的上方，環繞但不接觸金屬帽，裙邊絕緣層與金屬帽絕緣層連成一體，裙邊絕緣層固定導電環；導電環內部的絕緣子裙邊表面為環內表面，導電環外部的絕緣子裙邊表面為環外表面；裙邊絕緣層覆蓋環內表面；引線與導電環相連。
[0015]進一步地，所述金屬帽絕緣層可以有一個或多個凸緣結構和延伸結構組成。
[0016]進一步地，裙邊絕緣層底部可以鏤空，形成鏤空區。
[0017]進一步地，所述導電環包括導電橡膠管和柔性導體，柔性導體位于導電橡膠管內部。
[0018]進一步地，所述柔性導體為金屬彈簧或金屬絞線或結構型導電塑料。
[0019]進一步地，所述導電橡膠管與絕緣子表面接觸部為刀鋒狀。
[0020]進一步地，絕緣子裙邊上可以有導電圈，導電圈與導電環接觸。
[0021]進一步地，該裝置還包括引線支撐，引線支撐位于金屬帽絕緣層和引線之間，用于固定引線。
[0022]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用保護導電環至絕緣子金屬帽之間的表面不被污染、增加其表面電阻率、增加其間的爬電距離等方法減少被檢電流被分流；采用合理的結構與材料以減小導電環的電阻改善其與絕緣子表面的接觸；加固引線等方法減小測量誤差及改善工作狀態，降低了導電環自身的電阻及改善了與絕緣子裙邊表面的接觸狀態，從而降低了與絕緣子表面接觸的電阻，使其與泄漏電流檢測裝置并聯的所有通路的電阻都遠大于檢測裝置的輸入電阻，解決了通常同類裝置有與泄漏電流檢測裝置輸入電阻并聯的，阻值的數量級與其相當的，阻值不穩定的分流通路所造成的測量誤差。本發明由于與泄漏電流檢測裝置輸入并聯的泄漏電阻很大，及對大氣環境不敏感，因而測量幾乎不受大氣環境的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置的截面圖；
[0024]圖2是絕緣層的凸緣結構圖；
[0025]圖3是絕緣層的鏤空結構圖；
[0026]圖4是導電環的刀鋒狀結構圖；
[0027]圖5是安裝有導電圈的盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置的截面圖；
[0028]圖中，金屬帽1、金屬帽絕緣層2、導電圈3、裙邊絕緣層4、鏤空區41、導電環6、絕緣子裙邊8、環內表面81、環外表面82、引線11、凸緣結構21、延伸結構22、導電橡膠管61、柔性導體62。
【具體實施方式】
[0029]如圖1所示，一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，包括絕緣子裙邊8、金屬帽1、金屬帽絕緣層2、裙邊絕緣層4、導電環6和引線11 ;金屬帽I位于絕緣子裙邊8上方，金屬帽I的下部由金屬帽絕緣層2包裹，導電環6安裝在絕緣子裙邊8上，環繞但不接觸金屬帽I，裙邊絕緣層4與金屬帽絕緣層2連成一體，裙邊絕緣層4固定導電環6 ;導電環6內部的絕緣子裙邊8表面為環內表面81,導電環6外部的絕緣子裙邊8表面為環外表面82 ；裙邊絕緣層4覆蓋環內表面81 ;引線11與導電環6相連。
[0030]導電環6可以是普通的金屬環、導電橡膠圈，也可以是柔性導體62和導電橡膠管61的組合產物，柔性導體62嵌套在導電橡膠管61中以增加導電橡膠管61導電性能和通流能力，導電橡膠管61可以是普通的有刀鋒狀的邊緣(如圖4所示)，與絕緣子表面形成非剛性結構，在絕緣子表面與導電環接觸處不太平整的情況下有利于改善收集絕緣子表面泄漏電流的功能；柔性導體62可以為普通的金屬環，也可以是金屬彈簧或金屬絞線或結構型導電塑料(亦稱合成金屬)。
[0031]金屬帽絕緣層2，起著隔絕或減少從導電環6至金屬帽I的泄漏電流作用；金屬帽絕緣層2可以包裹全部或部分金屬帽1，使由絕緣子裙邊8表面流向金屬帽I的電流要經過裙邊絕緣層4和金屬帽絕緣層2的體電阻及表面電阻，經過很長的表面爬電距離到達金屬帽I再流向地。由于選擇的絕緣物的體電阻率比表面電阻率大許多，用不厚的絕緣物就可以達到很大的電阻。金屬帽I與絕緣子裙邊8的連接處被絕緣包裹，表面電流除要經過導電環至金屬帽I之間的表面爬電距離以外，還要經過金屬帽上的絕緣表面的爬電距離。這個距離可以比導電環至金屬帽爬電距離增大了數倍以上，因此，減少了泄漏至金屬帽的被檢電流，使表面電流收集得以精確。
[0032]圖2所示，所述金屬帽絕緣層2可帶一個或多個凸緣結構21和延伸結構22組成。
[0033]如圖3所示，裙邊絕緣層4底部可鏤空，將裙邊環內表面81置于一個或多個隔絕大氣的封閉區域內，使之不受大氣中的污穢物影響。
[0034]如圖5所示，絕緣子裙邊8上可有導電圈3，導電圈3上有導電環6與其接觸。導電圈3可以是以任何方式與裙邊8緊密接觸的導電體，如黏貼在絕緣子裙邊8上方的導電膠，也可以是鍍或燒結或鑲嵌在絕緣子裙邊8上的導電層等等；導電圈可以保證絕緣子裙邊8與導電環6的良好接觸，使得漏電電流最大程度上地流向導電環6。
[0035]引線11 一端連接導電環，另一端連接泄漏電流檢測裝置，用于將漏電電流引入到泄漏電流檢測裝置中進行檢測。引線11通過引線支撐固定在絕緣子裙邊8上方，且與導電環6接觸；引線支撐可以防止引線擺動及電動力破壞。
[0036]本實用新型的工作原理為:
[0037]通常絕緣子表面的爬電距離大約在300?500毫米。其泄漏電阻的阻值可以低至兆歐級。為了不影響絕緣子的絕緣性能，在絕緣子上安裝導電環時，總是將環盡量地靠近金屬帽。如離金屬帽I厘米以內，這樣金屬帽與到導電環之間的絕緣子表面的電阻大約為總電阻的千分之幾，即也是在千歐數量級。一般泄漏電流檢測裝置的輸入端電阻也可達這個數量級，這個電阻基本上與泄漏電流檢測裝置的輸入端并聯，也就是說目前采用的泄漏電流檢測裝置的檢測電流，可能受到同樣數量級的電阻的分流。顯然這個測量誤差有可能是相當地大。
[0038] 本實用新型的泄漏電流導流路徑是:泄漏電流由絕緣子的球頭流經絕緣子裙邊8的環外表面82，至導電環6后分成三路，一路由引線11至檢測設備，再至地；第二路經環內表面81—裙邊絕緣層4一金屬帽絕緣層2體電阻一至金屬帽1，最后接地；第三路經導電環6—裙邊絕緣層4表面電阻一金屬帽絕緣層2表面電阻一金屬帽1，然后接地。第二路由于環內表面81受封閉區域的保護，泄漏電阻大，約在兆歐級，在其路徑中的裙邊絕緣層4和金屬帽絕緣層2，其體電阻更大，約在數百兆歐數量級，兩者電阻之和比泄漏電流檢測裝置的輸入電阻大3?5個數量級，因此可以忽略第二路電流的影響。第三路電流的大小取決于裙邊絕緣層4和金屬帽絕緣層2的材料及包裹在金屬帽上的絕緣層2材料的軸向爬電距離，由于該距離可以比裙邊環內表面81徑向距離大許多倍，所以其表面電阻也會大許多倍，如果絕緣材料采用如硅橡膠之類表面電阻很大，又有“阿米巴吞噬作用”的材料，則表面電阻也可以達數十或數百兆歐，表面絕緣泄漏電流也可達忽略不計的地步。因此導電環收集的電流就全部流向泄漏電流檢測裝置，完成了絕緣子表面泄漏電流導流裝置的功能。
【權利要求】
1.一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，其特征在于，包括絕緣子裙邊(8)、金屬帽(I)、金屬帽絕緣層(2)、裙邊絕緣層(4)、導電環(6)和引線(11);金屬帽(I)位于絕緣子裙邊(8)上方，金屬帽(I)的下部由金屬帽絕緣層(2)包裹，導電環(6)安裝在絕緣子裙邊(8)的上方，環繞但不接觸金屬帽(I )，裙邊絕緣層(4)與金屬帽絕緣層(2)連接，裙邊絕緣層(4)覆蓋導電環(6);導電環(6)內部的絕緣子裙邊(8)表面為環內表面(81),導電環(6)外部的絕緣子裙邊(8)表面為環外表面(82);裙邊絕緣層(4)覆蓋環內表面(81);引線(11)與導電環(6)相連。
2.根據權利要求1所述的一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，其特征在于，所述金屬帽絕緣層(2)由一個或多個凸緣結構(21)和延伸結構(22)組成。
3.根據權利要求1所述的一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，其特征在于，裙邊絕緣層(4)底部鏤空，形成鏤空區(41)。
4.根據權利要求1所述的一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，其特征在于，所述導電環(6)包括導電橡膠管(61)和柔性導體(62),柔性導體(62)位于導電橡膠管(61)內部。
5.根據權利要求4所述的一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，其特征在于，所述柔性導體(62)為金屬彈簧、金屬絞線或結構型導電塑料。
6.根據權利要求4所述的一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，其特征在于，所述導電橡膠管(61)與絕緣子裙邊(8)表面接觸部為刀鋒狀。
7.根據權利要求1所述的一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，其特征在于，絕緣子裙邊(8)上有導電圈(3)，導電圈(3)與導電環(6)接觸。
8.根據權利要求1所述的一種盤式絕緣子串表面泄漏電流集流裝置，其特征在于，該裝置還包括弓I線支撐，引線支撐位于金屬帽絕緣層(2 )和引線(11)之間。
【文檔編號】G01R19/00GK204065306SQ201420510307
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】錢克猷, 江傳桂 申請人:錢克猷, 江傳桂