[发明专利]一种V型串直流瓷绝缘子用锌环及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及高压直流瓷绝缘子电腐蚀防护装置，更具体地说，涉及一种V型串直流瓷绝缘子用锌环以及其应用。

背景技术

我国水力、煤炭、风力等发电资源主要集中在西部和北部地区，而我国电力负荷中心却主要集中在东部经济发达地区。如南方电网所辖五省中，东部广东省占五省区GDP的65%，但能源含量仅占3.5%，电力电量不足已严重影响社会经济的发展，而经济相对落后的云南、贵州却拥有大于90%的五省区能源储量。其中云南省可开发的水电装机容量达95.70GW。因此，建立特高压输电线路，将电能从发电厂远距离安全可靠地传输到负荷中心，对我国电力资源的可持续发展和经济高速发展具有重要的作用。特高压直流输电具有远距离、大容量输送电能，以及调节灵活、功率损耗低等优点，在促进电力产业技术升级和可持续发展，提高输电走廊利用率，解决电网短路电流水平等具有决定性意义。发展特高压直流输电符合我国的国情和能源战略。随着越来越多实际工程的投产运行，特高压直流输电在整个电力系统中的地位日益提高。

随着电压等级的提高，考虑到机械特性和电气特性的因素，特高压直流输电工程大量采用V型串，在潮湿或降雨条件下，在V型串下侧的瓷绝缘子铁帽与瓷件表面之间的缝隙易被水珠桥接，形成集中的电流回路，造成了局部的电腐蚀现象。2011年10月，±800kV楚穗直流输电线路负极性侧V型串发现20000余片绝缘子发生铁帽电腐蚀现象；2012年2月，±800kV复奉直流输电线路负极性侧V型串2000余片绝缘子也发现铁帽电腐蚀现象。

直流瓷绝缘子的铁帽电腐蚀后可能给输电线路造成较大安全隐患，体现在：一方面，容易在直流瓷绝缘子上出现爬电现象，严重时可能导致沿串闪络；另一方面，长期发展下去，会降低绝缘子的机械性能，可能造成绝缘子断串。

至今为止，直流瓷绝缘子钢脚电解腐蚀问题研究较多，但直流瓷绝缘子铁帽电腐蚀问题的研究未见相关报道。实际的直流瓷绝缘子产品也未对铁帽采取电腐蚀防护措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种V型串直流瓷绝缘子用锌环，以解决上述的因直流瓷绝缘子的铁帽发生电腐蚀可能给输电线路造成较大安全隐患的技术问题。

可以通过在铁帽下端加装锌环来解决直流绝缘子铁帽电腐蚀的问题,但在发明人的研究和试验中发现，直接在铁帽上加装锌环来防止铁基电腐蚀，效果并不理想，锌环的保护效果并非与所加锌环的质量正相关，而是与其形状密切相关。合理的设计锌环形状，能够有效的提高锌环的利用率，提高锌环的保护效果，同时在易腐蚀部位合理安装锌环，在不易腐蚀部位减少锌环的质量，可以在不影响使用效果的基础上，有效的降低锌环使用量，降低成本。

在上述研究的基础上，本发明提供的一种V型串直流瓷绝缘子用锌环，是一种半周厚、另半周薄且厚薄交界处平滑过渡的圆环，锌环厚半周的截面呈异形，该异形截面的轮廓由第一直线部、从第一直线部外端向外同时向上逐渐延伸形成的第一弧线部、从第一弧线部上端向下同时向外逐渐延伸形成的第二弧线部、与第一直线部相对且中部向下突出的V形折线部、连接V形折线部内端和第一直线部内端的第二直线部、以及连接V形折线部外端和第二弧线部下端的第三直线部组成；锌环薄半周的截面与厚半周的截面形状相同且宽度及厚度不相等。

优选地，在上述的V型串直流瓷绝缘子用锌环中，锌环厚半周的截面的所述第一直线部的内端与第二弧线部的下端之间的距离等于加速电腐蚀试验测得的电腐蚀区域宽度，锌环厚半周的截面的所述V形折线部的弯折部到第一直线部的距离等于加速电腐蚀试验测得的电腐蚀区域深度。

优选地，在上述的V型串直流瓷绝缘子用锌环中，所述电腐蚀区域宽度为23mm，所述电腐蚀区域深度为8mm；锌环薄半周的截面的第四直线部的内端与第五弧线部的下端之间的距离等于7 mm，锌环薄半周的截面的V形折线部的弯折部到第四直线部的距离等于3mm。

优选地，在上述的V型串直流瓷绝缘子用锌环中，所述第二弧线部与所述第三直线部的结合部、以及所述V形折线部与所述第三直线部的结合部采用圆弧过渡；所述第一直线部的内端设置有第三弧线部。

上述任意一项锌环的应用方法为：在V型串直流瓷绝缘子铁帽和瓷件间的缝隙内于铁帽的表面包覆所述锌环，且锌环的厚半周与球窝的开口位于同一侧，锌环截面的所述第一直线部和第一弧线部分别与铁帽下端的内半部和外半部贴合，V形折线部的弯折部即为V型串直流瓷绝缘子的滴水檐处。