[实用新型]具有纤维增强层的胶浸纸高压套管

说明书

本实用新型具体涉及一种具有纤维增强层的胶浸纸高压套管，其特征在于：胶浸纸电容芯子外直接缠绕浸渍绝缘树脂的纤维增强层，浸渍纤维增强层的绝缘树脂与胶浸纸电容芯子的绝缘树脂同为环氧‑酸酐体系，纤维增强层缠绕完成并高温固化后与胶浸纸电容芯子完全结合成为一个整体。本实用新型的优点是：纤维增强层与胶浸纸电容芯子采用相同或相近的绝缘树脂，同为环氧‑酸酐体系，热膨胀系数相同或相近，二者紧密结合，其间不需要任何填充绝缘物，杜绝了因填充绝缘物热胀冷缩引起的高压套管绝缘失效，提高了干式高压套管的可靠性；同时可以节省材料，降低胶浸纸高压套管的制造成本。

技术领域

本实用新型属于高电压技术领域，具体涉及一种应用于变电站穿墙或者高压电气设备(比如变压器、开关设备等)穿过外壳的胶浸纸高压套管。

背景技术

在电力系统中，高电压载流导体要穿过地电位的墙或者高压电气设备的外壳一般都要使用高压套管；35kV以上的系统使用的主要是电容型高压套管。

目前的电容型高压套管主要分为两大类：油纸绝缘套管和干式绝缘套管。其中干式绝缘套管按照主绝缘材料的类型及制造工艺的不同又划分为胶粘纸套管、胶浸纸套管、薄膜绝缘套管、玻璃钢套管等，其中胶浸纸高压套管研究较早、性能较好、用量较大、电压等级最高。

胶浸纸套管是将绝缘纸与铝箔交替缠绕成电容芯子，然后真空干燥、真空压力浸胶，最后加热固化成型。为了使胶液能够充分浸透绝缘纸，目前生产的胶浸纸套管一般采用孔隙率较高的皱纹纸，并且缠绕的皱纹纸不能太紧密，必须疏松。采用此类工艺生产的胶浸纸套管电气性能良好，可以应用于超高压、特高压电压等级。

然而，胶浸纸套管也有其自身的结构弱点和明显不足。由于皱纹纸孔隙率高，缠绕又比较疏松，因此成品中纤维含量相对较低，抗机械荷载能力较差。因此，胶浸纸高压套管的受力端一般都要在胶浸纸电容芯子的外面套一个承力外壳，这个承力外壳一般是瓷套或玻璃钢绝缘筒。套管组装时，胶浸纸电容芯子与玻璃钢绝缘筒之间会有一个缝隙，这个缝隙必须用绝缘材料填充起来才能满足电气性能要求。绝缘填充物常用的有硅凝胶、发泡环氧树脂胶、硅脂、专用填充绝缘膏等。这些不同的绝缘填充物的热膨胀系数与胶浸纸电容芯子以及玻璃钢筒的热膨胀系数不同，有的甚至相差很大，因此长期使用过程中容易因为热胀冷缩造成绝缘故障。综合国内外报道的故障类型主要有两种，一种是因热胀冷缩导致密封失效，绝缘受潮；另一种是固化的填充绝缘物因热胀系数不同而与玻璃钢绝缘筒剥离形成空隙，引起局部放电。这两种类型的问题最终都会导致套管内部绝缘击穿引起故障停电，严重的会引起套管爆炸。

实用新型内容

本实用新型的目的是要克服现有技术的不足，提供一种具有纤维增强层的胶浸纸高压套管，充分利用胶浸纸电容芯子电气性能优良的长处，克服其抗机械荷载能力弱的不足，在胶浸纸电容芯子外直接缠绕浸渍绝缘树脂的纤维增强层，浸渍纤维增强层的绝缘树脂与胶浸纸电容芯子的绝缘树脂同为环氧-酸酐体系，纤维增强层缠绕完成并高温固化后与胶浸纸电容芯子完全结合成为一个整体。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：

一种具有纤维增强层的胶浸纸高压套管，包括胶浸纸电容芯子，其特征在于：胶浸纸电容芯子外直接缠绕浸渍绝缘树脂的纤维增强层，纤维增强层所用纤维为绝缘纤维并由绝缘树脂浸渍，浸渍纤维增强层的绝缘树脂与胶浸纸电容芯子的绝缘树脂同为环氧-酸酐体系，纤维增强层缠绕完成并高温固化后与胶浸纸电容芯子成为一个整体。

进一步的，对于主要受力在一端的高压套管(比如变压器套管)，纤维增强层缠绕在胶浸纸电容芯子的一端。

进一步的，对于两端都承受较大力矩的套管(比如穿墙套管)，纤维增强层缠绕在胶浸纸电容芯子的整个长度上。

进一步的，本实用新型的纤维增强层所用纤维为玻璃纤维，其形态为玻璃纤维无捻纱。

进一步的，本实用新型的纤维增强层所用纤维为玻璃纤维，其形态为玻璃纤维纺织布或/和玻璃纤维无纺布。