[发明专利]一种用于10kV配电网的高耐雷水平绝缘横担

说明书

本发明提供了一种用于10kV配电网的高耐雷水平绝缘横担，包括内芯、芯棒、伞裙及表面涂层和金属连接件；内芯采用聚氨酯发泡材料，用泡沫填充芯棒内部；芯棒采用强度较高的双酚A环氧作为树脂基体，E玻纤作为增强材料；伞裙材料选用HUNTSMAN公司的HCEP系列树脂，采用自动压力凝胶APG成型工艺；表面涂层采用氟碳涂料；雷电冲击耐受电压为不小于350kV，1000m以下海拔爬电距离不小于750mm。本发明选用更加合理的绝缘材料，试图直接将绝缘横担改进成具有一定强度和良好功能的伞裙结构，提高线路的安全性；此外，本发明通过绝缘配合的海拔修正来有效解决配电网雷击跳闸及绝缘导线雷击断线问题。

技术领域

本发明属于电网建设技术领域，特别涉及一种用于10kV配电网的高耐雷水平绝缘横担。

背景技术

横担是配电网络常见的金具，主要用于支持绝缘子、导线及柱上配电设备，保证导线间足够的安全距离。近年来，随着配网带电作业的快速发展，技术水平的不断提高，作业人员可开展的带电项目也越来越多，这些项目中很多都包含带电安装或更换横担这一步骤。目前，很多地区配电网中使用的横担主要是铁横担，在实际操作中作业人员主要依靠手臂力量对横担进行支撑，并且电杆类型、线路档距、架设方式等因素也使得作业人员需要具备安装不同尺寸、不同类型单、双横担的身体素质和技术能力，同时配网带电作业人员在安装或拆卸横担时，由于作业范围受限，安装、拆卸过程中横担容易晃动，导致横担与相邻带电体的安全距离不足，增加作业风险。

在此研究领域内，国内已经开发出了多种产品，如硅橡胶横担、瓷横担，即在一定长度的复合材料芯棒上设置硅橡胶或陶瓷伞裙，增加绝缘距离，组成一个完整的绝缘横担。但这2种绝缘横担都有不足，硅橡胶绝缘横担具有伞裙机械强度低，无法站人，易受虫鸟侵扰等缺点；陶瓷绝缘横担具有机械强度低，易损坏或断裂的缺点。随着复合材料的开发和应用，复合材料在输电设备中的用途越来越广，特别是纤维增强聚合物以良好的绝缘性能和机械性能被广泛地运用在输电线路绝缘横担上。随着工艺技术、树脂配方、纤维性能、防护措施的改进，复合材料老化性能与经济性也得到了提高。

发明内容

本发明选用更加合理的绝缘材料，试图直接将绝缘横担改进成具有一定强度和良好功能的伞裙结构，提高线路的安全性；此外，本发明通过绝缘配合的海拔修正来有效解决配电网雷击跳闸及绝缘导线雷击断线问题。

本发明具体为一种用于10kV配电网的高耐雷水平绝缘横担，所述绝缘横担包括内芯、芯棒、伞裙及表面涂层和金属连接件；内芯采用聚氨酯发泡材料，用泡沫填充芯棒内部；芯棒是整根横担主要的承力部件，采用强度较高的双酚A环氧作为树脂基体，E玻纤作为增强材料，型材的成型工艺为拉挤-缠绕工艺；伞裙的主要作用是增加爬距，保证横担的外绝缘水平，从而达到替代绝缘子的功能要求；伞裙材料选用HUNTSMAN公司的HCEP系列树脂，采用自动压力凝胶APG成型工艺；表面涂层采用氟碳涂料，作用是进一步增加横担表面憎水、耐候功能；两端金属连接件作用为分别连接塔身和挂线金具，为常规镀锌件；所述绝缘横担的雷电冲击耐受电压为不小于350kV，1000m以下海拔爬电距离不小于750mm。

进一步的，所述绝缘横担干弧距离随着海拔进行修正，海拔修正系数公式为式中，H2为绝缘横担安装地点海拔高度；H1为绝缘横担试验地点海拔高度；m为海拔修正因子，工频、雷电电压取1，操作过电压取0.75。

进一步的，在海拔高度≤1000m时，海拔修正系数k＝1，干弧距离≥600mm；在1000m＜海拔高度≤2000m时，海拔修正系数k＝1.131，干弧距离≥680mm；在2000m＜海拔高度≤3000m时，海拔修正系数k＝1.278，干弧距离≥770mm；在3000m＜海拔高度≤4000m时，海拔修正系数k＝1.445，干弧距离≥870mm。

进一步的，所述绝缘横担还包括一个支撑架，所述支撑架采用环氧树脂作为基本材料。

进一步的，所述支撑架的连接卡槽采用嵌入式卡槽：设计一个精度较高，贴合斗臂车内斗的卡槽部件，使用时直接将其插入内斗边缘，完成安装。